基于XFEM的残余应力场下SCC裂纹扩展特性研究

发布时间：2018-07-31 06:55

【摘要】：焊接残余应力是引发核电一回路安全端异种金属焊接接头应力腐蚀开裂的主要原因。借助ABAQUS软件中的扩展有限元方法(XFEM),利用预定义温度场加载法建立了残余应力场下异种金属焊接接头模型,基于最大主应力判定准则实现了材料的裂纹扩展模拟,初步探究了残余应力场下不同初始长度、不同位置裂纹的扩展规律。结果表明,在残余应力场下,裂纹扩展过程中扩展路径总是偏向于材料屈服极限较小的一侧,初始裂纹长度越短,其扩展能力越强;裂纹处材料区屈服极限越小,裂纹扩展能力越强,且材料交界处裂纹的扩展能力总是大于两侧材料区内部裂纹的扩展能力。
[Abstract]:Welding residual stress is the main cause of stress corrosion cracking of safety end dissimilar metal welded joints in nuclear power plant. By means of the extended finite element method (XFEM),) in ABAQUS software, the predefined temperature field loading method is used to establish the model of dissimilar metal welded joints under residual stress field, and the crack propagation simulation is realized based on the maximum principal stress criterion. The propagation law of cracks in different initial lengths and different positions under residual stress field is preliminarily investigated. The results show that under the residual stress field, the propagation path is always inclined to the side where the yield limit of the material is smaller, the shorter the initial crack length is, the stronger the propagation ability is, and the smaller the yield limit of the material region is at the crack. The stronger the crack propagation capacity is, the greater the crack propagation capacity is at the junction of the material, which is always greater than that of the internal crack in the two sides of the material region.
【作者单位】： 西安科技大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51475362,11502195) 西安科技大学博士启动基金资助项目(2015QDJ025)
【分类号】：TG404

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本文编号：2154786