平板普通型爆破片疲劳破坏行为解析

发布时间：2021-07-09 19:40

　　针对爆破片服役过程中的疲劳破坏失效问题,以316L不锈钢为材料,采用试验检测结合数值模拟解析的方法对平板普通型爆破片开展相关研究。试验结果表明,平板普通型316L不锈钢爆破片的临界爆破压力Pb=26. 07 MPa,在0. 8Pb（20. 86 MPa）应力循环作用1 000～8 000次后,爆破压力逐步下降至21. 87 MPa,在20. 86 MPa恒定应力循环作用下爆破片的平均疲劳寿命为13 175次。采用ABAQUS软件,针对平板普通型316L不锈钢爆破片进行静态断裂力学分析,进而结合FE_SAFE软件,可以较准确地预测不同应力水平循环作用下的疲劳寿命。相关研究为爆破片疲劳寿命预测提供了新思路,这对其安全服役有着重要意义。 

【文章来源】：压力容器. 2020,37(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

爆破片爆破压力测试装置和气瓶阀及内置爆破片

平板普通型316L不锈钢爆破片发生爆破后的爆破片宏观形貌如图2所示。从图2可以看出，爆破片持续加载施压条件下的爆破点发生在中心区域，在0.8Pb循环压力作用下，爆破片的爆破点逐步从中心区域向夹持边缘靠近。

图3示出平板普通型316L不锈钢爆破片经试验检测得到的爆破压力与循环压力作用次数之间的关系，其中临界爆破压力Pb=26.07 MPa(持续加载而未经压力循环作用)，经1 000,2 000,4 000,8 000次0.8Pb(20.86 MPa)循环压力作用后，平均爆破压力逐渐减小为24.90,24.13,23.20,21.87 MPa，下降幅度分别为4.49%,7.44%,11%,16.11%。而在0.8Pb恒定循环压力作用下直至爆破片发生破坏，3次疲劳寿命试验检测结果分别为13 836,12 585,13 104次，平均值为13 175次。需要说明的是，图3除试验检测数据点外，还包括了不同循环应力作用下，采用本文提出的数值模拟方法预测出的爆破寿命结果(数值模拟方法将在后面详细论述)。另外，采用扫描电镜观察断口形貌结果显示，爆破后的断口横截面布满了长条状变形韧窝，由此可以判断其断裂方式主要是韧性断裂(见图4)。图4 不同次数循环压力作用爆破片断口横截面组织形貌

【参考文献】：
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本文编号：3274367