發(fā)布時(shí)間：2021-10-18 06:40

　　壓力容器（RPV）在高溫、高壓和高輻射的惡劣環(huán)境下運(yùn)行,因此,運(yùn)行過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生缺陷。鑒于RPV是核電站唯一不可更換設(shè)備,核電站在運(yùn)行時(shí)保持其結(jié)構(gòu)的完整性對(duì)于維持一回路整體的完整性是非常重要的。導(dǎo)致RPV產(chǎn)生失效的一個(gè)常見(jiàn)原因是疲勞裂紋,通常是在RPV進(jìn)出口管內(nèi)壁這樣的應(yīng)力集中點(diǎn)產(chǎn)生并擴(kuò)展的。因此,針對(duì)RPV入口管的疲勞裂紋進(jìn)行裂紋擴(kuò)展規(guī)律研究是必要和重要的。本文針對(duì)AP1000的壓力容器結(jié)構(gòu)及受力情況,建立模型及施加載荷,對(duì)壓力容器尤其是管口部分進(jìn)行熱應(yīng)力以及變形情況分析。模擬不同工況下壓力容器受力情況及其使用壽命,找出壓力容器的重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域;分析不同循環(huán)應(yīng)力幅值和平均應(yīng)力水平對(duì)壓力容器疲勞壽命的影響;并在壓力容器的應(yīng)力集中節(jié)點(diǎn)引入裂紋,進(jìn)行應(yīng)力強(qiáng)度因子評(píng)定。對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響因素進(jìn)行評(píng)估,分析裂紋形態(tài)以及壓力容器設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故對(duì)裂紋擴(kuò)展過(guò)程中應(yīng)力強(qiáng)度因子變化的影響。計(jì)算得到,隨著循環(huán)應(yīng)力幅值和平均應(yīng)力水平均的升高,壓力容器疲勞壽命降低,其中平均應(yīng)力水平的影響系數(shù)較小但不可忽略;隨著裂紋的長(zhǎng)短軸a/c由1變化到0.6,裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子SIF的數(shù)值整體降低,裂紋前沿的應(yīng)力強(qiáng)度因子... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１交變應(yīng)力歷程圖??

ｍｉｎ?￣?￣?（２－６）??圖２－２為材料所承受的外加應(yīng)力５與在該應(yīng)力幅值下的疲勞壽命ｉＶ之間的??關(guān)系曲線(xiàn)（即Ｓ－Ｎ曲線(xiàn)），可分為三部分：低周疲勞區(qū)ＬＣＦ、高周疲勞區(qū)ＨＣＦ??和亞疲勞區(qū)ＳＦ，在循環(huán)應(yīng)力作用下，材料達(dá)到疲勞破壞的循環(huán)次數(shù)為１０６以上??的稱(chēng)為高周疲勞，相對(duì)循環(huán)次數(shù)較低的稱(chēng)為低周疲勞，對(duì)于低周疲勞，基于塑??性應(yīng)變幅＾的疲勞壽命曲線(xiàn)主要應(yīng)用于工程計(jì)算。??ＬＣＦ?：?ＨＣＦ?ｉ?ＳＦ??１／４?１０＊?１櫨、７??Ｕ??圖２－２典型Ｓ－Ｎ曲線(xiàn)??７??

Ｎ??圖２－３簡(jiǎn)化后的Ｓ－Ｎ曲線(xiàn)??圖２－３為簡(jiǎn)化后的Ｓ－Ｎ曲線(xiàn)，在曲線(xiàn)中當(dāng)（７降低到一定值，此時(shí)無(wú)論發(fā)生??多少次的應(yīng)力循環(huán)都不考慮發(fā)生疲勞損壞，這種無(wú)限次在合金鋼中定義為１０７??次，對(duì)于壓力容器這種壓力波動(dòng)不大的設(shè)備，事故工況肯定不會(huì)超過(guò)１〇７次，??設(shè)計(jì)強(qiáng)度完全合格。Ｓ－Ｎ曲線(xiàn)的斜線(xiàn)部分關(guān)系式為：??ｃｆ＇Ｎ?＝?Ｃ?（２－７）??其中（７為應(yīng)力幅或最大應(yīng)力，ＴＶ為疲勞應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，／？，Ｃ是材料有關(guān)??的常數(shù)。??２．１．２疲勞強(qiáng)度計(jì)算??壓力容器及設(shè)備在循環(huán)載荷的作用下，基于材料的彈性無(wú)限制的假設(shè)，研??究設(shè)備部件的應(yīng)力狀態(tài)，在部件的節(jié)點(diǎn)中確定應(yīng)力集中的最高應(yīng)力區(qū)域。對(duì)于??每一區(qū)域的最高應(yīng)力點(diǎn)，計(jì)算循環(huán)周期內(nèi)最大最小的名義彈性應(yīng)力值：??Ｃ＾＾ｍａｘ＇?Ｃ＾ｉ?—?Ｊ２）ｍａｘ，（＾＇Ｏｍｉｎ，（＾＂２）ｍｉｎ，（＾＂ｌ?＿?Ｏ＾ｍｉｎ。名乂?的彈丨生應(yīng)力值可由??結(jié)構(gòu)力學(xué)理論或者計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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