16MnR钢高温疲劳裂纹扩展行为试验研究

为了研究高温条件下材料的疲劳裂纹扩展规律,对16MnR钢在25、150、300和425℃4种温度条件下的力学性能及疲劳裂纹扩展速率进行了测试与分析。试验结果表明:16MnR钢在150和300℃的疲劳裂纹扩展速率比25和425℃时低,300℃时疲劳裂纹扩展速率最低,300℃以上时随着温度的升高裂纹扩展速率增大,425℃时疲劳裂纹扩展速率最高。得出的结论为在高温条件下相类似材料的疲劳寿命评估提供了理论依据。     

管道疲劳裂纹扩展数值模拟

基于弹塑性基本理论,针对随动强化材料模型,以临界强度因子为开裂准则,采用退化奇异单元并编制弹塑性有限元程序,成功地模拟了管材疲劳裂纹的动态扩展过程。模拟结果与试验结果吻合较好,能很好地反映过载迟滞效应等现象。     

X70管道钢在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中的疲劳裂纹扩展试验研究

完成了一组X70管道钢预制裂纹试件在碳酸盐/碳酸氢盐溶液中阴极保护条件和3种载荷频率(0.1、1.0、5.0 Hz)下的疲劳裂纹扩展试验。结果表明,在较高的载荷频率下,裂纹的扩展以机械作用为主,高pH值的腐蚀环境的影响不明显;如果载荷频率较低,高pH值环境则会促进裂纹的加速扩展。出乎意料的是,其中有2个试件的裂纹在预裂后停止了扩展,而在裂尖表面出现了蚀坑和开裂,这一现象进一步说明循环载荷可以破坏钝化膜的形成,从而导致表面裂纹萌生。     

超载对16Mn焊缝区疲劳裂纹扩展速率的影响

本文研究了超载处理对16Mn焊缝及其热影响区疲劳裂纹扩展速率的影响。由试验知,未经超载处理的焊缝及其热影响区的裂纹扩展速率很接近且低于母材,而经超载处理后的均比母材高。本文还采用Matsuoka模型估算了超载迟滞寿命,其所得结果低于实测值,这在工程计算中是可行的。     

316L钢高温疲劳裂纹的扩展规律

实践表明，压力容器不断载—卸载的应力循环而在容陷部位和应力集中部位产生从而逐渐积累，以至产生裂终疲劳破坏，是最主要的事之一。疲劳的失效循环次数超过1×106周，属于低周疲劳316L钢广泛应用于石油、化药及核电工程等场合，且相分是在高温环境下工作。但是对316L钢在高温下疲劳裂纹率的研究还很不成熟。本文钢在常温、200℃、400℃和5的疲劳裂纹扩展速率进行了受加分析，对疲劳断口形貌进行了含缺得到了四种温度下的疲劳裂纹损伤，规律。并最1试验形式1.1试验材料与试样般不破坏。试样材料采用316L钢，其工、制成分见表1，常温、20…     

16Mn负管道材料土壤腐蚀性评价

通过正交设计配制２５种土壤,测定了管道材料１６Ｍｎ钢埋片试件的土壤腐蚀速率。采用正交表的直观分析,探讨了土壤组成和土壤理化性能对１６Ｍｎ钢土壤腐蚀速率的影响。极差分析的结果表明：土壤含水率是影响土壤腐蚀性的主要因素,土壤溶解盐中的阴离子ＨＣＯ３、ＣＯ３＾２－、ＳＯ４＾２－的影响程序相近,而Ｃｌ的影响程度相对较小;土壤中盐分阴离子的含量与腐蚀速率尚无确定的关系。应用人工神经网络可很妇地描述腐蚀速率与     

含双裂纹缺陷海底管道疲劳寿命的分析

裂纹缺陷是制约海底油气管道正常运行的关键因素,裂纹会引起管道运行期间的泄漏、断裂,双裂纹共同作用对管道的破坏更为严重。该文研究了含双裂纹缺陷管道的疲劳寿命变化规律,计算了裂纹与管道轴线夹角的变化,双裂纹之间夹角和距离变化对管道疲劳寿命的影响,并对其进行敏感性分析。结果表明,双裂纹之间夹角和距离固定,疲劳寿命随着裂纹与管道轴线夹角的增加而降低,但是变化率逐渐增加;裂纹与管道轴线夹角固定,双裂纹之间夹角和距离变化时,疲劳寿命曲线会出现多个极值点,极小值多出现在夹角为90°时。分析结果可以为海洋工程的实际情况提供参考。     

φ1000压力容器接管拐角疲劳裂纹扩展试验研究

该文主要探索一种适用于压力容器高应变区裂纹疲劳扩展的工程计算方法。通过一台φ1000×4500mm带接管的实物压力容器进行疲劳试验。根据实测应变,在推导计算过程中,将接管拐角裂纹简化成无限板边裂纹问题,算出△J经系数F和V修正后得到的△Jeff能很好地描述压力容器接管高应变区的疲劳裂纹扩展速率。     

4140钢焊接HAZ疲劳裂纹的延迟与扩展

利用２．５的过载继电器在应力比Ｒ＝０和０．５的等幅载荷和正载荷作用下，得到室温下下列状态材料：４１４０母材，焊后热处理后４１４０母材，焊态ＨＡＺ和后热处理ＨＡＺ的疲劳裂纹扩展特性。     

12Cr1MoV钢管焊缝材料高温疲劳裂纹扩展速率的试验研究

介绍用国产１２Ｃｒ１ＭｏＶ钢管制成带焊缝的ＣＴ试件以及在５３０℃条件下对该焊缝材料的疲劳裂纹扩展速率进行的试验。确定出该焊缝材料Ｐａｒｉｓ公式中的材料参数ｃ及ｍ，同时还试验了电位法测量裂纹长度所用Ｊｏｈｎｓｏｎ方程的准确性。     

海底管道的疲劳寿命分析

分析了影响裂纹扩展寿命的多个随机因素，推导了海底管线裂纹疲劳寿命计算公式。考虑了管跨所承受载荷、裂纹尺寸、材料断裂韧性等参数，使用MonteCarlo法疲劳寿命模型对海底管道进行疲劳寿命可靠性计算．比较了不同裂纹尺寸对疲劳寿命的影响，编写了计算机应用程序，算例表明它在疲劳寿命的可靠性估计中的应用及其工程意义。     

海底管道的疲劳寿命分析

分析了影响裂纹扩展寿命的多个随机因素,推导了海底管线裂纹疲劳寿命计算公式。考虑了管跨所承受栽荷、裂纹尺寸、材料断裂韧性等参数,使用Monte Carlo法疲劳寿命模型对海底管道进行疲劳寿命可靠性计算.比较了不同裂纹尺寸对疲劳寿命的影响,编写了计算机应用程序,算例表明它在疲劳寿命的可靠性估计中的应用及其工程意义。     

孔边单边角裂纹的疲劳扩展

介绍了L_2铝板和LF6M铝合金板孔边单边角裂纹的疲劳测试以及疲劳裂纹扩展形貌和特性的研究,并与前人的工作进行了比较。     

小疲劳裂纹扩展的模型

对于不同的材料来说，Ｋ－Ｔ图具有相同的形式。根据这一设想，本文提出了一个统一的模型，该模型不但可以描述不同应力水平下的微观小裂纹扩展速率，而且可以描述不同应力水平下的宏观小裂纹扩展速率。本模型在描述小裂纹扩展时，考虑了敏感应力的微观边界阻滞效应。在已知材料的疲劳极限和微观边界尺寸的情况下，该模型可以比较容易地预测小裂纹寿命。在不同应力水平下，前人已研究了７０７５－Ｔ６铝合金和ＨＴ６０钢的小裂纹扩展     

海底管道维修过程中的疲劳分析研究

在海洋油气田中,海底管道是输送油气水介质的关键设施,海底管道一旦遭受破坏,油气田的正常生产将无法进行。海底管道的维修十分重要。本文依据S-N曲线及MINER线性累计损伤理论,利用OFFPIPE软件建立海底管道铺设模型,对海底管道维修过程进行疲劳分析,论证了各对应海况下按方案施工的可行性,同时也为维修过程选择合理的施工海况提供了计算支持。     

管线钢断裂和疲劳裂纹扩展特性研究

对厚度分别为3mm、6mm、9mm、12mm、1mm的紧凑拉伸(CT)试样进行了断裂韧性试验,研究了X60管线钢的断裂特性.研究结果表明,由于试件厚度与分层裂纹间有强烈的耦合效应,表观断裂韧性不随厚度的变化而变化,靠增加试样厚度无法获得材料的平面应变断裂韧性,应用穿透裂纹的表观断裂韧性数据进行管道的安全评定不可靠;考虑塑性区修正的有效应力强度因子K_e与弹塑性J积分参量K_J在失稳扩展前保持了良好的等效性.对厚度分别为2mm、4mm和14mm的CT试样的疲劳裂纹扩展试验表明,高韧性管道钢的疲劳裂纹扩展存在显著的厚度效应,厚度效应敏感区在4 mm以内.     

悬跨海底管道疲劳寿命分析研究

海底管道在服役期间由于各种原因会在某些管段形成悬跨。这些悬跨在海流力作用下,将产生涡激振动。这种涡激振动最终可能导致管道疲劳失效。管道在海流力作用下发生的涡激振动是管道振动和漩涡尾流振动耦合的结果。在建立管道振动模型和Matteoluca尾流振子模型基础上,对管道涡激振动动力响应特性进行分析。依据Miner线性损伤累积理论,采用S-N曲线法分析计算管道疲劳寿命。最后,针对海洋油气开发与生产,提出延长海底管道疲劳寿命的方法和措施。     

基于扩展有限元法的连续管用钢裂纹扩展研究

疲劳裂纹扩展是导致连续管失效的主要原因。针对试验法研究连续管用钢裂纹扩展过程较为繁琐的问题,引入扩展有限元法进行分析。应用工程软件模拟CT110钢裂纹扩展过程,计算了不同应力比R下的裂纹扩展门槛值。研究结果表明:利用扩展有限元法模拟裂纹扩展得到的循环次数与试验法测得的循环次数比较接近,最大相对误差为17. 67%,验证了用扩展有限元法模拟CT110钢裂纹扩展的可行性;随着应力比R的增大,其裂纹扩展门槛值减小,在R=0. 50时,其门槛值仅为R=0. 02时的0. 63倍;基于Paris公式和分析结果得到的拟合公式,可对稳定扩展阶段内不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率进行预测。研究结果对预测连续管使用寿命和保证现场安全作业有一定指导意义。     

海底管线疲劳裂纹的寿命分析

从三维介质中任意形状裂纹的分析着手，建立了描述复合型裂纹扩展规律的形变能密度因子准则（Ｅｓ准则），提出了新的Ｚ形裂纹简化分析模型，并对平面复合型疲劳裂纹的扩展轨迹、速率和剩余寿命作了预测和模拟。运用此方法对海底管线疲劳裂纹的寿命进行了分析和评定。该方法对其他工程结构的复合型疲劳裂纹及扩展规律的描述具有普遍适用性。     

X65钢级海洋管道全尺寸疲劳性能试验研究

文章针对X65钢级海洋管道,综合考虑焊接残余应力、应力集中、焊接初始缺陷、管道停输及内部介质压力波动等多因素影响,在国内首次开展了管道四点弯曲+内压联合的全尺寸疲劳试验研究。通过管道全尺寸疲劳性能试验,得到不同规格管道在不同应力幅下的疲劳循环次数,而后依据国际通用的标准规范BS 7608与DNV C203对全尺寸疲劳试验结果进行了量化的评定分析。该研究不仅有利于积累海洋管道全尺寸疲劳性能试验数据,且可为评价海洋管道后续的全尺寸疲劳试验寿命及服役期间的安全运行周期提供定量依据。