核電安全端異種金屬焊接接頭在高溫高壓水環(huán)境中多種復(fù)雜載荷的作用下,將不可避免的發(fā)生SCC(應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂)現(xiàn)象。為了搞清焊接接頭不均勻力學(xué)中的裂紋擴(kuò)展過(guò)程,本文基于XFEM(擴(kuò)展有限元)技術(shù)并結(jié)合子模型技術(shù),建立了一種新的研究裂紋擴(kuò)展過(guò)程中裂紋路徑和裂尖力學(xué)場(chǎng)變化的方法。研究了裂紋在焊接接頭異種金屬界面區(qū)域的裂紋擴(kuò)展行為,進(jìn)而對(duì)材料力學(xué)不均勻性和殘余應(yīng)力共同作用下的裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行了探究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)核電焊接接頭斷裂力學(xué)參量的變化進(jìn)行分析。主要完成的工作如下:(1)基于XFEM和子模型技術(shù),利用了子模型分析局部區(qū)域裂紋擴(kuò)展路徑變化的優(yōu)勢(shì),建立了一種新的分析裂紋擴(kuò)展過(guò)程中裂紋路徑和裂尖力學(xué)場(chǎng)變化規(guī)律的方法,并驗(yàn)證了該方法的正確性。(2)利用建立的XFEM技術(shù)結(jié)合子模型處理方法,分析了不同材料屈服強(qiáng)度失配下的界面裂紋擴(kuò)展行為,得出了材料強(qiáng)度失配比與裂紋擴(kuò)展路徑偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系;并利用該方法討論了不同材料界面角度對(duì)亞界面裂紋擴(kuò)展規(guī)律的影響。(3)建立了符合實(shí)際工況的焊接接頭三維計(jì)算模型,在材料不均勻性和殘余應(yīng)力共同作用下,對(duì)面狀裂紋和半橢圓內(nèi)表面裂紋的生長(zhǎng)路徑進(jìn)行分析,獲得了裂紋在各個(gè)位置的...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2182合金-A533B焊接接頭熔合線附近SCC裂紋擴(kuò)展示意圖

1緒論3材料強(qiáng)度會(huì)促進(jìn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂[22]。薛河等通過(guò)研究表明，環(huán)境致裂過(guò)程中，基體金屬和氧化膜尖端力學(xué)場(chǎng)發(fā)生變化，屈服強(qiáng)度變大會(huì)使裂尖應(yīng)力增大[23]。侯娟等在微觀尺度下進(jìn)行了研究，采用了微觀的研究手段，對(duì)以鎳基合金為材料的焊接接頭微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)分析。同時(shí)還測(cè)量了同種金屬在....

圖2.2裂縫增強(qiáng)示意圖

西安科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文8保持在最低水平，減少計(jì)算量。圖2.1在標(biāo)準(zhǔn)有限元法和富集有限元法中對(duì)弱和強(qiáng)不連續(xù)進(jìn)行建模：(a)裂紋在帶孔板中的擴(kuò)展；(b)使用自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)FEM，其中網(wǎng)格符合界面的幾何形狀；(c)使用均勻網(wǎng)格的富集有限元技術(shù)，其中界面切割的單元得到了豐富2....

圖2.3慢應(yīng)變速率應(yīng)力腐蝕機(jī)

2XFEM在彈塑性材料應(yīng)用的基本理論與技術(shù)9其中，(,)是高斯點(diǎn)在裂尖極坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。2.2裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)與XFEM模擬對(duì)比分析304奧氏體不銹鋼在一回路水環(huán)境中，不同K、試驗(yàn)時(shí)的加載方式的不同都會(huì)造成影響。應(yīng)力強(qiáng)度因子K是裂尖彈性場(chǎng)斷裂參數(shù)[55]，它是用來(lái)描述裂紋尖端附近區(qū)域....

圖2.4CT試樣加載

2XFEM在彈塑性材料應(yīng)用的基本理論與技術(shù)9其中，(,)是高斯點(diǎn)在裂尖極坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。2.2裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)與XFEM模擬對(duì)比分析304奧氏體不銹鋼在一回路水環(huán)境中，不同K、試驗(yàn)時(shí)的加載方式的不同都會(huì)造成影響。應(yīng)力強(qiáng)度因子K是裂尖彈性場(chǎng)斷裂參數(shù)[55]，它是用來(lái)描述裂紋尖端附近區(qū)域....

本文編號(hào)：4017990