缺口几何拘束对合金钢及焊接接头蠕变损伤和断裂行为的影响

发布时间：2018-01-12 15:41

本文关键词：缺口几何拘束对合金钢及焊接接头蠕变损伤和断裂行为的影响　出处：《华东理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文基于应力相关的蠕变本构和延性的蠕变损伤模型和有限元方法,比较系统地研究了缺口几何拘束对Cr-Mo-V钢和P92钢焊接接头蠕变损伤和断裂行为的影响,并通过缺口前的应力/应变以及损伤分布对缺口几何拘束影响的机理进行了分析。本文研究工作及得到的主要结果如下:(1)研究了缺口半径对C(T)试样的蠕变裂纹起裂,断裂寿命以及蠕变裂纹扩展速率的影响。结果表明,随缺口半径的减小,缺口前端的三向应力增大,蠕变裂纹起裂和断裂时间越短,蠕变裂纹趋向于从缺口根部处起裂。C(T)试样的初始缺口半径对蠕变裂纹扩展速率没有影响,因此可以用比ASTM E1457标准限定的较大的缺口根半径的C(T)试样测试蠕变裂纹扩展(CCG)速率。低蠕变延性材料的C(T)试样的蠕变裂纹起裂时间和断裂时间对试样的缺口根半径不敏感。(2)研究了 V形缺口尺寸对缺口圆棒试样蠕变裂纹起裂和断裂寿命的影响。结果表明,随着V形缺口根半径、缺口深度和缺口角度的增大,缺口圆棒试样的蠕变裂纹起裂时间和蠕变断裂寿命增加。(3)研究了材料蠕变延性和缺口拘束对U形缺口圆棒试样蠕变损伤和断裂行为的影响规律和机理。结果表明,对于蠕变延性材料,U形缺口在较宽应力范围内表现出缺口强化效应,并且随着缺口拘束的增加,等效应力降低,缺口圆棒试样的蠕变断裂寿命增加。对于蠕变脆性材料,缺口强化或弱化效应与应力水平相关,随缺口拘束的增加,圆棒试样的蠕变断裂寿命降低。(4)研究了缺口几何拘束和材料拘束的耦合对P92钢焊接接头蠕变损伤和断裂行为的影响。结果表明,由于材料拘束效应的存在,焊接接头光滑圆棒试样的断裂位置随载荷水平的不同而发生变化。对于不同缺口位置的焊接接头圆棒试样,缺口引入的几何拘束增加试样的蠕变断裂寿命,即表现出缺口强化效应。不同应力水平下,几何拘束和材料拘束的交互作用影响缺口前蠕变损伤和裂纹起裂的位置和蠕变断裂寿命。(5)在含缺口高温部件的蠕变寿命设计和评定中,需要全面考虑材料的蠕变延性,缺口几何拘束,应力水平及材料拘束的影响。
[Abstract]:In this paper , the effects of notch geometry on creep damage and fracture life of the welded joints of Cr - Mo - V steel and P92 steel have been studied systematically .

【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG407

【参考文献】