含双边轴向裂纹N18锆合金薄壁管的蠕变裂纹扩展行为研究

发布时间：2024-04-10 05:30

　　通过对含双边轴向裂纹管(DEAT)试样及其加载装置进行设计,基于能量等效和载荷分离原理获得了DEAT试样的能量率回路积分(C*积分)表达式,从而建立了含轴向裂纹薄壁管的蠕变裂纹扩展速率测试方法。基于此方法,采用DEAT试样完成了N18锆合金薄壁管在350℃不同载荷水平下的蠕变裂纹扩展试验。结果表明,蠕变载荷会显著影响N18锆合金的蠕变裂纹扩展速率;蠕变裂纹扩展可分为稳态扩展和快速扩展2个阶段;蠕变裂纹扩展速率(da/dt)与C*积分存在良好的幂律关系,可用于预测N18锆合金管蠕变裂纹扩展行为。

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【部分图文】：

图图1DEAT试样示意图Fig.1SchematicDiagramofDEATSpecimenb三维视

54核动力工程Vol.41.No.5.2020对于确保核反应堆长期安全稳定的运行具有非常重要的意义[1-3]。DAVID[4]研究了蠕变以及蠕变生长对锆合金性能的影响，并对反应堆内燃料组件的设计给予改进意见。王文生[5]通过对低铌新锆合金板材的蠕变性能曲线和变形亚结构的分析及对微....

装置三维模型图3DEAT试样及加载装置有限元模型Fig.3FiniteElementModelofDEATSpecimenbDEAT试样及加载

56核动力工程Vol.41.No.5.2020aDEAT试样模型bDEAT试样及加载装置三维模型图3DEAT试样及加载装置有限元模型Fig.3FiniteElementModelofDEATSpecimenandFixtureet0PhkbWEWBW（14）对式（14）移项可得：....

图2销钉式拉伸加载装置示意图Fig.2SchematicDiagramofPin-LoadingTensionFixture

）为74GPa、屈服强度（s）为300GPa、抗拉强度（b）为509GPa。根据N18锆合金管材的结构特征，将试样设计为含双边轴向裂纹管（DEAT）试样，如图1所示。试样总长（L）为10mm，韧带长度（W）为8.5mm，壁厚（t0）为0.6mm，外径（D）为9.5mm，机加工裂纹....

图6N18锆合金管DEAT试样ΠN与hp/W关系曲线

（17）而ΠN和hp之间满足[22]：p/NNhW（18）式中，为常数；N为材料应变硬化指数。联立式（16）、式（17）、式（18）可得：1/p011NmahPWBkWW（19）式中，(1/)1Nk；m和k1为待定参数，可通过弹塑性有限元计算确定。图6为N18锆合金DEAT试样Π....

本文编号：3950224