超高压管式反应器安全工程中损伤问题的研究.pdf 全文

  本文关键词：超高压管式反应器安全工程中损伤问题的研究，由笔耕文化传播整理发布。

哈尔滨工程大学 博士学位论文 超高压管式反应器安全工程中损伤问题的研究 姓名:刘长海 申请学位级别:博士 专业:固体力学 指导教师:唐立强 20030501摘要 摘要 超高压管式反应器以下简称反应器是聚乙烯生产装置中关键设备之 一,其运行是否安全可靠直接关系到企业的产值、利润,甚至人的生命。反 应器安全工程中的损伤问题研究是工程界和理论界急需解决的现实问题。对 这一问题进行探索性的研究,将为反应器安全研究和工程中制定合理检维修 计划,提供可依赖性的理论依据。 针对实际工程提出的问题,论文试图在损伤力学的层面上揭示反应器的 损伤机理。从损伤力学理论的角度,结合试验,对反应器的自增强损伤机理、 反应器疲劳损伤寿命、热冲击下反应器残余应力的衰减等问题展开研究工作。 由反应器工作的现场提取试样,依据反应器实际运行条件温度、压力等 和服役史运行记录,进行了一系列反应器材料钢的常规力学试 验和疲劳损伤试验。反应器的疲劳试验结果充分反映了反应器材料在不同应 力应变水平下的疲劳寿命。这对该反应器进行检验与评定提供了可靠的数据。 由于该钢材为引进材料,国内对这种型号的钢材料还没有进行系统的研究, 因此,本试验结果将为国内该材料反应器的设计及维护提供可靠的数据基础。 在阐述热力学内变量理论与损伤本构方程、各向同性材料耦合损伤理论 的基础上,建立了非线性损伤本构方程等损伤理论模型。研究了反应器自增 强损伤的机理。采用细观力学的方法,建立并给出了损伤区和判定初始损伤 区的条件;指出用损伤技术使反应器圆筒产生自增强的原因,是由于其材料 内部细观结构的变化。从残余应力计算中可知,采用损伤力学原理,使厚壁 圆筒产生自增强

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