發(fā)布時(shí)間：2023-09-13 21:18

　　斷裂力學(xué)是評(píng)估工程結(jié)構(gòu)完整性一個(gè)重要依據(jù)。斷裂的約束效應(yīng)是指實(shí)際結(jié)構(gòu)的斷裂韌性,不僅與結(jié)構(gòu)材料有關(guān),還取決于試樣或結(jié)構(gòu)的約束水平。約束水平與試樣或結(jié)構(gòu)的幾何尺寸(裂紋的深或淺)、加載方式(彎曲或拉伸)和裂紋的幾何形狀(貫穿裂紋或表面裂紋)相關(guān)。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)試件約束不同,實(shí)驗(yàn)室測(cè)試出來(lái)的斷裂韌性值不能直接用于結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估。將實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的斷裂韌性標(biāo)準(zhǔn)值,轉(zhuǎn)換為能用于實(shí)際結(jié)構(gòu)(如反應(yīng)堆壓力容器)的評(píng)估值具有非常重要的實(shí)際意義。本文基于目前發(fā)展比較成熟的彈塑性斷裂力學(xué)中的J-A₂雙參數(shù)方法,主要研究斷裂力學(xué)中以下問(wèn)題并相繼得出對(duì)應(yīng)的結(jié)論:1.基于J-A₂方法研究不同約束水平下的斷裂韌性轉(zhuǎn)化建立了不同約束水平下基于J-A₂方法的斷裂韌性轉(zhuǎn)化公式。首先,通過(guò)CTOD試驗(yàn)測(cè)試裂紋深寬比為a/W=0.25(淺裂紋)、a/W=0.50(深裂紋)和a/W=0.75(更深裂紋)三點(diǎn)彎曲試樣的斷裂韌性,將CT OD測(cè)試值轉(zhuǎn)化為J積分值;然后,建立了相應(yīng)裂紋尺寸三點(diǎn)彎曲的三維有限元模型,計(jì)算獲得裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)與J積分值,有限元計(jì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 斷裂力學(xué)約束效應(yīng)的發(fā)展
    1.2 反應(yīng)堆壓力容器斷裂力學(xué)的研究意義與研究現(xiàn)狀
    1.3 斷裂韌性的轉(zhuǎn)化問(wèn)題
    1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容
    1.5 本課題的研究方法
第二章 基于約束效應(yīng)的J-A₂方法與斷裂韌性轉(zhuǎn)化方法
    2.1 線彈性斷裂力學(xué)
    2.2 彈塑性斷裂力學(xué)
        2.2.1 彈塑性斷裂力學(xué)的J-A₂方法
        2.2.2 約束參數(shù)A₂的計(jì)算
    2.3 斷裂韌性的轉(zhuǎn)化
    2.4 反應(yīng)堆壓力容器實(shí)際結(jié)構(gòu)斷裂韌性預(yù)測(cè)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 深裂紋和淺裂紋試樣的斷裂韌性測(cè)試
    3.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
    3.2 力學(xué)拉伸試驗(yàn)
        3.2.1 試樣制備
        3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
    3.3 CTOD斷裂韌性測(cè)試試驗(yàn)
        3.3.1 試樣形狀及尺寸
        3.3.2 試驗(yàn)設(shè)備
        3.3.3 預(yù)制疲勞裂紋
        3.3.4 試驗(yàn)流程
        3.3.5 試驗(yàn)結(jié)果
        3.3.6 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.7 CTOD參量與J積分參量之間的關(guān)系
    3.4 本章小結(jié)
第四章 深裂紋和淺裂紋試樣的斷裂韌性轉(zhuǎn)化
    4.1 斷裂韌性轉(zhuǎn)化方法
    4.2 深裂紋和淺裂紋三點(diǎn)彎曲試樣的數(shù)值分析
        4.2.1 力學(xué)問(wèn)題分析的有限元方法
        4.2.2 三點(diǎn)彎曲三維有限元模型
        4.2.3 有限元計(jì)算結(jié)果與分析
        4.2.4 計(jì)算深裂紋和淺裂紋試樣約束效應(yīng)參數(shù)A2

    4.3 基于J-A₂方法轉(zhuǎn)化深裂紋和淺裂紋試樣的斷裂韌性
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于J-A₂方法預(yù)測(cè)反應(yīng)堆壓力容器結(jié)構(gòu)斷裂韌性
    5.1 核反應(yīng)堆核壓力容器用鋼闡述
    5.2 考慮約束效應(yīng)預(yù)測(cè)反應(yīng)堆壓力容器的斷裂韌性基本路線
    5.3 制定反應(yīng)堆壓力容器用鋼A533B材料的失效曲線
    5.4 半橢圓表面裂紋反應(yīng)堆壓力容器三維有限元模型
        5.4.1 物理模型
        5.4.2 A533B的材料屬性
        5.4.3 有限元網(wǎng)格劃分
        5.4.4 邊界條件與載荷約束
        5.4.5 輸出變量
        5.4.6 提交任務(wù)、進(jìn)行計(jì)算
    5.5 有限元計(jì)算結(jié)果與分析
    5.6 繪制裂紋驅(qū)動(dòng)力曲線
        5.6.1 計(jì)算反應(yīng)堆壓力容器約束參數(shù)A₂

        5.6.2 反應(yīng)堆壓力容器約束參數(shù)A₂結(jié)果處理
    5.7 預(yù)測(cè)含半橢圓表面裂紋RPV模型的斷裂韌性
    5.8 A533B鋼斷裂韌性預(yù)測(cè)值與ASME斷裂韌性標(biāo)準(zhǔn)值分析
    5.9 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3845926

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