压水堆核电站主管道材料的低周疲劳行为研究

对压水堆核电站主管道材料Z3CN20.09M进行室温与350℃低周疲劳性能试验,得到材料循环变形规律和寿命演化模型.结果表明,主管道材料表现为先强化后软化的循环特性,但强化的程度取决于温度和应变幅;当应变幅较大时,高温疲劳断裂寿命高于室温疲劳断裂寿命,但随着应变幅的降低,二者的疲劳断裂寿命差别逐渐减小.常温与350℃高...     

纳米压入法研究核电站-回路主管道材料的热老化行为

采用纳米压入方法对核电站一回路主管道的双相不锈钢材料热老化行为进行定量研究.通过对单独的铁素体相和奥氏体相的纳米压入实验,得到随着老化时间的增加,两者在相同压入深度时的压入载荷增加;根据动态测试技术得到的纳米硬度增加,表现为强度提高;而纳米压入塑性变形能降低,表现为韧性降低;并且不同老化时间下铁素体相的强度和韧性都要高...     

电站主管道用铸造奥氏体不锈钢断裂韧度尺寸效应试验研究

为了探究电站主管道用铸造奥氏体不锈钢韧性断裂的尺寸效应,对五种不同厚度的标准紧凑拉伸试样在室温下进行了断裂韧度试验,通过SEM观察并分析了断裂面的显微结构.结果表明:试样厚度在12～20 mm时,断裂韧度随着试样尺寸的增大呈上升趋势,在20～50mm厚度范围时断裂韧度随试样尺寸的增大而减小;撕裂模量随试样尺寸的减小而增加.断裂面上接近中截面的位置容易产生以大型韧窝为主的沿晶断裂,在接近外表面位置较易产生以大量微小韧窝为主的穿晶断裂.利用断裂韧度的定义进行理论分析,用约束水平和断裂影响区域体积的变化解释不同尺寸效应,通过有限元分析模拟得到断裂面上三向应力比的分布变化是影响断裂应变和断裂韧度的重要因素.     

平流层浮空器用柔性复合材料的断裂性能

对某浮空器蒙皮用柔性复合材料的撕裂性能和顶破性能进行了实验研究和数值分析。通过不同切口宽度和总宽度试样的撕裂实验, 发现撕裂过程为典型的脆性断裂特征, 根据线弹性断裂模型对撕裂过程进行数值模拟得到与实验结果一致的断裂过程, 通过数值计算得到扩展过程中裂纹尖端的应力强度因子, 计算得到的撕裂承载能力随相对切口宽度增加而降低, 与实验结果一致。对不同直径试样进行顶破实验, 并以断裂应变为裂纹临界扩展的断裂模型进行数值分析, 得到顶破模拟结果与实验结果一致: 使顶破位置达到相同的断裂应变值, 大直径试样需要较大的位移值, 失效时圆心位置的应力水平保持不变使得最大顶破承载水平保持不变。      

国产压水堆核电站机组主管道疲劳裂纹扩展特性实验研究EI北大核心CSCD

在室温条件下,对国产压水堆核电站主管道母材及其TIG接头试样进行疲劳裂纹扩展试验,并采用光学显微镜观测裂纹扩展路径,结合扫描电镜观察试样断口微观形貌。试验结果显示TIG接头的裂纹扩展速率高于母材,基于简化的四参数全范围Forman模型可以表征主管道母材与焊材全范围的疲劳裂纹扩展规律。疲劳裂纹在奥氏体与铁素体相内主要呈穿晶扩展,但在部分区域裂纹沿?/?或?/?相界产生分支。     

铁素体钢断裂韧度尺寸效应的小冲孔试验

对六种不同厚度的试样进行了小冲孔试验,并进行了有限元模拟,此外还通过扫描电镜观察并分析了断裂面的微观结构。试验结果显示,试样的SP断裂变形能和断裂韧度随试样厚度的增大而增大。提出了裂纹起始遵循断裂应变准则及裂纹扩展遵循断裂能密度准则的观点。有限元模拟结果与试验结果基本吻合。断裂面呈典型的韧性断裂特征,试样变形后的半球状外表面布满微小的褶皱状突起和微裂纹。     

小冲杆试验方法研究进展及存在的问题

SP小冲杆试验法在力学测试中得到了广泛的发展和应用.用SP试验法测得的小试样的载荷-位移-试样厚度变化曲线,通过类比分析以及半解析相结合的方法可以计算材料的特征常数:屈服极限、强度极限、断裂韧性、转变温度和蠕变特性,并且从大量的试验数据、理论模型和有限元计算模型来看,SP试验法测得的结果与相应的大尺寸标准力学测试方法得到的数据有着直接的对应和转换关系.介绍了该试验方法的试验技术、分析方法、研究进展及其应用,并分析了该试验方法目前所存在的一些问题.     

国产压水堆核电站机组主管道疲劳裂纹扩展特性实验研究

在室温条件下,对国产压水堆核电站主管道母材及其TIG接头试样进行疲劳裂纹扩展试验,并采用光学显微镜观测裂纹扩展路径,结合扫描电镜观察试样断口微观形貌。试验结果显示TIG接头的裂纹扩展速率高于母材,基于简化的四参数全范围Forman模型可以表征主管道母材与焊材全范围的疲劳裂纹扩展规律。疲劳裂纹在奥氏体与铁素体相内主要呈穿晶扩展,但在部分区域裂纹沿?/?或?/?相界产生分支。     

反应堆GGR系统辅助管系稳态振动评估与振动疲劳寿命分析

根据美国机械工程师标准(ASME-OM-S/G2000)规范及法国电力公司(EDF)标准振动评估方法,提出一套用于核电站小支管振动评估及振动疲劳寿命分析的方法,应用该方法对国内某核电站汽轮机润滑顶轴盘车(GGR)系统的辅助小支管振动问题进行评估研究,并计算了小支管系统的允许有效速度.根据振动速度的测量和计算结果进行敏感性评估;采用响应谱计算方法对管座处的应力水平进行计算,并与允许振动交变应力进行比较;采用瞬态动力学方法对管座处的应力时程响应进行计算,根据Miners线性损伤累积模型对管座的振动疲劳寿命进行评估.结果表明谱响应计算得到的振动交变应力幅值高于评估准则的振动交变应力允许值,该管线属于振动敏感管线;而通过瞬态振动寿命计算得到稳态振动疲劳寿命远远高于设计寿命,有较大的安全裕量.     

P20钢电火花成形加工表层的组织结构和性能

在不同脉冲电流条件下对模具钢P20进行电火花成形加工,研究了脉冲电流对试样表层的微观组织结构的影响,以及微观组织结构对表面性能的影响。结果表明,电火花成形加工后试样的表面分为烧蚀层、熔化凝固层和热影响层。随着脉冲电流的增大,熔化凝固层和热影响层的厚度增大;在加工过程中元素的扩散和迁移使熔化凝固层外侧碳元素和氧元素的浓度较高。电火花成形加工过程相当于热处理过程,从熔化凝固层到热影响层、基体,显微硬度快速降低。有限元模拟计算表明,在熔化凝固层内的垂直与界面微裂纹主要是加工放热过程中的残余应力引起的。