高压釜中试样裂纹扩展实时监测系统研究
发布时间：2021-02-18 14:39
在模拟核电设备高温高压水服役环境的高压釜中,实时监测核电结构材料断裂试样裂纹扩展对于研究核电关键结构的合理选材与安全性评价至关重要。由于高压釜中特殊环境制约,直流电位降法（Direct Current Potential Drop method,DCPD）是裂纹扩展实验中实时监测试样裂纹扩展状况的最主要方法之一。本文借助有限元分析软件对标准断裂试样进行电位场数值模拟,分析DCPD法监测裂纹的影响因素,研究开发了基于DCPD法的断裂试样裂纹扩展实时监测系统。完成的主要工作如下:（1）分析了高压釜环境断裂试样拉伸实验中裂纹扩展监测系统工作原理,基于DCPD原理与裂纹扩展监测要求对系统需求进行研究。根据系统需求,对系统进行硬件方案设计和软件功能方案设计。（2）基于裂纹扩展监测原理,用ABAQUS建立试样电位降监测模型,从试样裂纹电位降监测环节和产生环节对裂纹扩展监测影响因素进行研究,找到各因素对监测的影响规律。根据仿真分析结果,利用最小二乘法,拟合裂纹长度与电位降标定公式。（3）根据系统方案设计与裂纹电位降监测影响因素分析,设计裂纹扩展实时监测系统。根据系统需求选择高稳定恒流源,设计制作了电...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模拟高温高压水环境的高压釜
断裂力学试样裂纹扩展监测系统研究的重点是，试样裂纹长度的实时监测。要对试样进行裂纹电位降监测，首先需要给试样提供一个恒定直流电，使其产生电位场，然后测量试样上指定两点之间的电位降，根据电位降与裂纹长度的标定关系转换得到裂纹长度。基于裂纹扩展监测原理与系统需求，进行系统硬件方案和软件功能方案设计。2.1 系统工作原理本论文所研究的裂纹扩展监测系统主要用于实验室环境下裂纹扩展的在线监测。如图 2.1 所示，为实验室中的慢应变速率拉伸机，该设备可以给试样提供加载力，在拉伸机的作用下，断裂力学试样发生缓慢扩展。根据加载方式的不同，有慢应变速率拉伸试验法和恒定应变/应力测试法。这两种方法都无法直接测得裂纹扩展速率，需要增加辅助测量设备对裂纹扩展进行实时监测。常用的裂纹监测方法如直读法、超声法、声发射法等不适用与高压釜环境中，本系统采用直流电位降法对裂纹扩展进行实时监测。基于直流电位降法的裂纹扩展监测系统结构如图 2.2 所示，系统由硬件和软件组成，硬件包括高稳定相恒流源输出模块、高精度电压测量模块、计算机等。
断裂力学试样裂纹扩展监测系统研究的重点是，试样裂纹长度的实时监测。要对试样进行裂纹电位降监测，首先需要给试样提供一个恒定直流电，使其产生电位场，然后测量试样上指定两点之间的电位降，根据电位降与裂纹长度的标定关系转换得到裂纹长度。基于裂纹扩展监测原理与系统需求，进行系统硬件方案和软件功能方案设计。2.1 系统工作原理本论文所研究的裂纹扩展监测系统主要用于实验室环境下裂纹扩展的在线监测。如图 2.1 所示，为实验室中的慢应变速率拉伸机，该设备可以给试样提供加载力，在拉伸机的作用下，断裂力学试样发生缓慢扩展。根据加载方式的不同，有慢应变速率拉伸试验法和恒定应变/应力测试法。这两种方法都无法直接测得裂纹扩展速率，需要增加辅助测量设备对裂纹扩展进行实时监测。常用的裂纹监测方法如直读法、超声法、声发射法等不适用与高压釜环境中，本系统采用直流电位降法对裂纹扩展进行实时监测。基于直流电位降法的裂纹扩展监测系统结构如图 2.2 所示，系统由硬件和软件组成，硬件包括高稳定相恒流源输出模块、高精度电压测量模块、计算机等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]声发射在海上平台压力容器检测中的应用[J]. 刘万超. 化学工程与装备. 2019(03)
[2]改进型高压脉冲轨道电路数字滤波算法[J]. 杨媛,袁蕾,王庆军,王佳旭. 信息与控制. 2018(06)
[3]基于Labview的计算机与单片机的通信设计与实现[J]. 刘璐,袁战军,郭静. 电子设计工程. 2018(23)
[4]常见应力腐蚀标准试验方法对比及应用[J]. 党恒耀,张亚军,罗先甫,张文利. 理化检验(物理分册). 2018(09)
[5]超声检测中金属裂纹多特征提取研究[J]. 樊萍,刘新宝. 西北大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]塔机材料常规缺陷的声发射定位与辨识技术[J]. 杨强,付帅,秦勇,孙志礼. 机械设计与制造. 2018(S1)
[7]基于LabVIEW的数据记录与存储[J]. 王东. 工业控制计算机. 2018(06)
[8]基于脉冲涡流热成像钢材表面裂纹检测效果分析[J]. 苏伯泰,李强,韩静涛,张永军. 中国测试. 2018(05)
[9]世界能源展望中国特别报告 中国能源展望2017（英文）[J]. China Oil & Gas. 2018(02)
[10]磨加工主动测量仪中的数字滤波设计[J]. 贾英锋,郑鹏,张琳娜. 机械设计与制造. 2018(05)
博士论文
[1]微观尺度下核电结构材料应力腐蚀裂纹断裂参量分析[D]. 唐伟.西安科技大学 2012
硕士论文
[1]核级材料应力腐蚀裂纹裂尖微观力学特性分析[D]. 李永强.西安科技大学 2016
[2]后福岛时代我国核能的可持续性发展战略研究[D]. 庄华.兰州大学 2015
[3]抽油杆腐蚀缺陷形貌对寿命影响的研究[D]. 许猛.东北大学 2012
本文编号：3039693
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模拟高温高压水环境的高压釜
断裂力学试样裂纹扩展监测系统研究的重点是，试样裂纹长度的实时监测。要对试样进行裂纹电位降监测，首先需要给试样提供一个恒定直流电，使其产生电位场，然后测量试样上指定两点之间的电位降，根据电位降与裂纹长度的标定关系转换得到裂纹长度。基于裂纹扩展监测原理与系统需求，进行系统硬件方案和软件功能方案设计。2.1 系统工作原理本论文所研究的裂纹扩展监测系统主要用于实验室环境下裂纹扩展的在线监测。如图 2.1 所示，为实验室中的慢应变速率拉伸机，该设备可以给试样提供加载力，在拉伸机的作用下，断裂力学试样发生缓慢扩展。根据加载方式的不同，有慢应变速率拉伸试验法和恒定应变/应力测试法。这两种方法都无法直接测得裂纹扩展速率，需要增加辅助测量设备对裂纹扩展进行实时监测。常用的裂纹监测方法如直读法、超声法、声发射法等不适用与高压釜环境中，本系统采用直流电位降法对裂纹扩展进行实时监测。基于直流电位降法的裂纹扩展监测系统结构如图 2.2 所示，系统由硬件和软件组成，硬件包括高稳定相恒流源输出模块、高精度电压测量模块、计算机等。
断裂力学试样裂纹扩展监测系统研究的重点是，试样裂纹长度的实时监测。要对试样进行裂纹电位降监测，首先需要给试样提供一个恒定直流电，使其产生电位场，然后测量试样上指定两点之间的电位降，根据电位降与裂纹长度的标定关系转换得到裂纹长度。基于裂纹扩展监测原理与系统需求，进行系统硬件方案和软件功能方案设计。2.1 系统工作原理本论文所研究的裂纹扩展监测系统主要用于实验室环境下裂纹扩展的在线监测。如图 2.1 所示，为实验室中的慢应变速率拉伸机，该设备可以给试样提供加载力，在拉伸机的作用下，断裂力学试样发生缓慢扩展。根据加载方式的不同，有慢应变速率拉伸试验法和恒定应变/应力测试法。这两种方法都无法直接测得裂纹扩展速率，需要增加辅助测量设备对裂纹扩展进行实时监测。常用的裂纹监测方法如直读法、超声法、声发射法等不适用与高压釜环境中，本系统采用直流电位降法对裂纹扩展进行实时监测。基于直流电位降法的裂纹扩展监测系统结构如图 2.2 所示，系统由硬件和软件组成，硬件包括高稳定相恒流源输出模块、高精度电压测量模块、计算机等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]声发射在海上平台压力容器检测中的应用[J]. 刘万超. 化学工程与装备. 2019(03)
[2]改进型高压脉冲轨道电路数字滤波算法[J]. 杨媛,袁蕾,王庆军,王佳旭. 信息与控制. 2018(06)
[3]基于Labview的计算机与单片机的通信设计与实现[J]. 刘璐,袁战军,郭静. 电子设计工程. 2018(23)
[4]常见应力腐蚀标准试验方法对比及应用[J]. 党恒耀,张亚军,罗先甫,张文利. 理化检验(物理分册). 2018(09)
[5]超声检测中金属裂纹多特征提取研究[J]. 樊萍,刘新宝. 西北大学学报(自然科学版). 2018(04)
[6]塔机材料常规缺陷的声发射定位与辨识技术[J]. 杨强,付帅,秦勇,孙志礼. 机械设计与制造. 2018(S1)
[7]基于LabVIEW的数据记录与存储[J]. 王东. 工业控制计算机. 2018(06)
[8]基于脉冲涡流热成像钢材表面裂纹检测效果分析[J]. 苏伯泰,李强,韩静涛,张永军. 中国测试. 2018(05)
[9]世界能源展望中国特别报告 中国能源展望2017（英文）[J]. China Oil & Gas. 2018(02)
[10]磨加工主动测量仪中的数字滤波设计[J]. 贾英锋,郑鹏,张琳娜. 机械设计与制造. 2018(05)
博士论文
[1]微观尺度下核电结构材料应力腐蚀裂纹断裂参量分析[D]. 唐伟.西安科技大学 2012
硕士论文
[1]核级材料应力腐蚀裂纹裂尖微观力学特性分析[D]. 李永强.西安科技大学 2016
[2]后福岛时代我国核能的可持续性发展战略研究[D]. 庄华.兰州大学 2015
[3]抽油杆腐蚀缺陷形貌对寿命影响的研究[D]. 许猛.东北大学 2012
本文编号：3039693
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