高应变SCT试样研究

发布时间：2022-02-21 01:14

　　接管高应变区是压力容器的一个薄弱环节。实物容器试验表明：即使在容器正常设计压力下，接管区峰值应力已大大超过材料的屈服极限，如果存在裂纹等缺陷，这在该处发生失效破坏的概率最大；疲劳试验也表明，容器在循环载荷下最先在该处穿透破坏，因此结构安全性研究的关键是高应变区的研究。但是，由于该区域结构和应力应变场的复杂性，其疲劳与断裂问题至今仍未得到完满的解决。本文利用结构分析软件ANSYS对SCT试样模拟结构高应变区进行了研究，探索了结构高应变区疲劳裂纹扩展各控制参量的适用性和疲劳裂纹闭合效应，主要研究成果如下： 1.本文探索了SCT试样模拟压力容器接管高应变区的有效性。对一系列几何尺寸的无裂纹SCT试样进行了应力应变场的有限元计算，并与SCT试样的实验应力测定作了比较。结论表明，SCT试样具有接管高应变区应力应变场的三大特征。 2.本文研究了影响SCT试样应力应变场分布的各种几何尺寸因素，探讨了如何通过调整各种几何尺寸来获得实际结构中不同应力应变场的方法。结论表明，开孔直径的大小是影响SCT试样应力应变分布的主要几何因素，调整开孔直径的大小，可以模拟任意接管的应力应变集中情况；而加强... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 压力容器接管区应力应变场研究
        1.2.1 薄壳理论解
        1.2.2 有限元解
        1.2.3 实验研究
    1.3 压力容器接管区疲劳裂纹扩展研究
        1.3.1 压力容器接管高应变区的试验研究
        1.3.2 压力容器接管高应变区控制参量的研究
        1.3.3 压力容器接管高应变区疲劳裂纹的闭合效应
    1.4 本文的研究目标及研究内容
第二章 高应变SCT试样应力场有限元分析
    2.1 引言
    2.2 有限元分析
    2.3 计算结果与分析
    2.4 实验验证
    2.5 小结
第三章 SCT试样疲劳裂纹扩展参量计算
    3.1 引言
    3.2 有裂纹试样应变场分析
    3.3 应力强度因子K计算
    3.4 J积分计算
        3.4.1 J积分守恒性分析
        3.4.2 模型的J-P图
        3.4.3 模型几何尺寸与J积分值
        3.4.4 SCT试样应力强度因子K与由J积分值换算而得的K_Ⅱ之间的讨论
    3.5 小结
第四章 SCT试样参量化研究
    4.1 引言
    4.2 均匀设计方法
        4.2.1 方法简介
        4.2.2 均匀设计表的构造和运用
        4.2.3 回归分析在均匀设计中的应用
    4.3 均匀设计表在SCT试样参量化研究中的运用
        4.3.1 孔边应力集中系数研究
        4.3.2 SCT试样J积分计算公式的研究
    4.4 小结
第五章 SCT试样高应变区闭合效应试验研究
    5.1 引言
    5.2 试验试样
    5.3 闭合效应试验
    5.4 结果与讨论
    5.5小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.3 展望
参考文献
致 谢
后记


【参考文献】：
期刊论文
[1]三维裂纹弹塑性J积分计算技术研究及工程应用[J]. 孙亮,秦红.  压力容器. 1998(04)
[2]压力容器接管区应力集中弹塑性有限元分析[J]. 杨新岐,霍立兴,张玉凤.  压力容器. 1997(03)
[3]孔边裂纹J积分弹塑性估算解[J]. 胡宏玖,李培宁,雷月葆,罗仁平.  化工机械. 1997(02)
[4]仿真压力容器接管高应变区应变场特征的一种单边半椭圆缺口试板[J]. 胡宏玖,全其兴,李培宁.  华东理工大学学报. 1996(06)
[5]孔边裂纹J积分失效评定曲线[J]. 胡宏玖,李培宁,王志文.  华东理工大学学报. 1996(06)
[6]循环J积分作为疲劳裂纹扩展驱动力的研究[J]. 李华,杨水龙.  应用力学学报. 1996(04)
[7]具有压力容器接管区高应变梯度场特征的紧凑拉伸（CT）类模型研究[J]. 全其兴,胡宏玖,李培宁.  压力容器. 1996(06)
[8]接管环带区表面裂纹疲劳扩展规律的研究[J]. 金志江,王宽福.  化工机械. 1996(04)
[9]接管高应变区的二维模拟及失效评定曲线研究(一)[J]. 王志文,黄襄念.  压力容器. 1996(04)
[10]球形容器接管环带区的应力集中系数研究[J]. 成中山,王宽福.  压力容器. 1996(02)



本文编号：3636195