0Cr18Ni10Ti管道钢的随机循环应变-寿命关系

试验研究了管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环应变-寿命关系。基于Coffin-Manson方程,提出了考虑了任意存活概率和置信度的随机CSL关系的模型及参数的求解方法。模型由概率-应变-寿命曲线、置信度-应变-寿命曲线和概率-置信度-应变-寿命曲线组成,分别用于表征试验数据分散性规律、数据量以及两者同时对概率评价的影响。试验数据的分析结果验证了模型的有效性和实用性。     

0Crl8Ni10Ti管道钢的随机循环本构模型

通过完成增量步应变控制疲劳试验，研究了新管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环本构关系．试验验证了以前在焊缝金属试验中的发现与推断，即工程材料的循环本构存在随机性．与循环应变-寿命关系的随机性一样，是固有的疲劳现象。拓展以前赵等人的工作(Nucl．Eng．Des．，2000，199(3)：315-326)．基于Ramberg-Osgood方程及其修正形式．提出了任意存活概率和置信度的随机循环本构模型及参数的求解方法．模型包括存活概率．应变．寿命曲线、置信度．应变．寿命曲线和存活概率-置信度-应变-寿命曲线试验数据分析验证了模型的有效性和实用性。     

0Cr18Ni10Ti管道钢的随机循环本构模型

通过完成增量步应变控制疲劳试验,研究了新管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环本构关系。试验验证了以前在焊缝金属试验中的发现与推断,即工程材料的循环本构存在随机性,与循环应变-寿命关系的随机性一样,是固有的疲劳现象。拓展以前赵等人的工作(Nucl. Eng. Des., 2000, 199(3): 315-326),基于Ramberg-Osgood方程及其修正形式,提出了任意存活概率和置信度的随机循环本构模型及参数的求解方法。模型包括存活概率-应变-寿命曲线、置信度-应变-寿命曲线和存活概率-置信度-应变-寿命曲线。试验数据分析验证了模型的有效性和实用性。     

16MnR钢焊接头概率循环应变-寿命模型的综合分析

对16MnR钢焊接头概率循环应变一寿命模型作了综合分析。综合利用不同试验条件下的试验数据,提出了合理的材料与结构概率设计分析曲线。模型用概率三参数幂指数模型表征,同时考虑了试验数据分散性和样本量对概率评价的影响,包含了存活概率曲线、置信度曲线和两者融合曲线,可为工程实践提供广泛的选择性。作为比较,相应给出了16MnR钢母材的各曲线参量。     

有限数据下结构疲劳可靠性设计曲线的统计模型

提出了有限数据下确定反应堆结构疲劳可靠性设计S－N曲线的统计模型，该模型置信度－存活率概率－强度－寿命（C－P－S－N）曲线来表示考虑了常规P－S－N曲线预测结果的可信性，应用线性回归统计分析原理，将置信度引入到常规P－S－N曲线中，从而得到C－P－S－N曲线。1Cr18Ni9Ti不锈钢管道焊接缝金属材料试验数据分析结果说明了模型的合理性和可用性，同时还说明了有限数据下常规P－S－N曲线偏于危险。     

结构材料常规疲劳数据库开发

开发了反应堆结构材料常规疲劳数据库管理系统，库中包含了常规疲劳设计分析曲线参量，即应力－寿命、概率－应力－寿命、应变－寿命、概率－应变－寿命、循环应力－应变及概率－循环应力－应变曲线参量，以及相关材料和试验条件信息。可通过材料名称或机械性能区间指标查询。根据查询结果，可进行常规疲劳设计分析与评价或常规疲劳可靠性设计分析与评价。     

平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机应变-疲劳寿命关系的影响规律

试验研究了平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机应变-寿命关系的影响规律从节约试样和试验费用角度,采用改进的极大似然疲劳试验法,应变比分别为-1、-0．52、-0．22、0．029、0．18和0．48的条件下,完成了104个试样的应变控制疲劳试验在材料具有完全平均应力松弛特征、现有平均应变理论无法表征其影响情况下,首先基于Coffin—Manson方程,应用广义极大似然法有效地测定出各应变比下材料的随机应变-寿命关系．通过比较各应变比下疲劳寿命均值、对数疲劳寿命均方差和概率疲劳寿命,揭示出0Cr18Ni10Ti管道钢高可靠性时,应变比大于0有大约1．3-1．6的正面效应,小于0为负面效应现有平均应变效应研究仅考虑疲劳寿命均值可能给出错误评价;必须综合考虑均值、均方差和样本量3因素才能给出合理评价。     

多轴疲劳模型对比研究及其在核电结构热疲劳寿命预测中的应用

压水堆核电站余热排出系统冷热水混合区管道发现的热疲劳问题影响核反应堆的安全。本文通过一种采用单轴疲劳试验数据拟合疲劳寿命曲线，进而用于预测多轴疲劳寿命的分析方法，基于文献中的疲劳试验数据，对Dang Van模型、Matake模型和Fatemi-Socie模型进行了余热排出系统冷热水混合区管道材料304L不锈钢疲劳寿命预测结果的对比研究。基于余热排出系统冷热水混合区管道的三维简化有限元模型，分别应用Dang Van模型、Matake模型和Fatemi-Socie模型对管道热疲劳寿命进行了预测，并与试验结果进行了对比验证。研究结果表明，基于应变（含平均应力修正）的Fatemi-Socie模型比较适用于304L不锈钢的疲劳分析，其热疲劳寿命预测结果相对Dang Van模型、Matake模型较合理。     

估计三种常用应力 -寿命模型概率设计 S-N曲线的统一方法

提出了适于三参数、Langer和Basquin三种常用应力－寿命模型称为广义极大似然法的估计概率设计S－N曲线及其置信限的统一方法。方法将概率设计S－N曲线表示为对数疲劳寿命均值和均方差曲线的广义形式。与现有常规和经典极大似然法方法不同,考虑所有试验数据的统计特征,应用最小二乘法先估计出均值曲线中的材料常数,然后利用极大似然原理和数学规划法估计出均方差曲线中的材料常数。有效性采用拟合相关系数、拟合误差均方差值和置信限综合评价。对反应堆不锈钢管道焊接头虚拟应力幅－裂纹萌生寿命数据及45＃碳钢成组法和极大似然法疲劳试验应力－寿命数据的分析说明了方法的有效性。一般来说,三参数模型的拟合效果最好,Langer模型次之,Basquin模型最差。本文方法的拟合效果好于现有方法,并尽量避免了现有方法受试验数据局部统计特征影响而可能给出偏于非安全估计的缺陷。     

确定不锈钢管道焊缝金属随机循环应力幅良好统计模型的方法

应变控制疲劳试验揭示了要核工程材料1Cr18Ni9Ti不锈钢焊缝金属的循环应力－应变响应存在较大的分散性,现有的定性分析可能给出偏于危险的结果。考察这一分散性和常7种统计分布对试验数据的总体拟合效果、与疲劳失效机制的一致性和设计分析结果的安全性,提出了确定循环应力幅良好统计模型效率概率试验值与理论值的相关系数来评价;与疲劳失效机制的一致性按照给定总应变下失效率随循环应力幅增加而增加的原则,根据各分布统计参量的失效率曲线来判断;设计分析结果的安全性通过识别统计分布尾部失效概率预测误差的变化趋势来进行。     

平均应变对0Cr18Ni10Ti钢随机循环应力-应变关系的影响规律

试验研究了平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机循环应力．应变关系的影响规律从节约试样和试验费用角度，提出了改进的极大似然疲劳试验法，以应变比分别为-1、-0．52、-0．22、0．029．0．18和0．48完成了104个试样的应变控制疲劳试验。揭示出材料具有Masing行为和完全平均应力松弛特征，现有平均应变理论无法表征其影响。因此．首先基于Ramberg-Osgood方程，应用广义极大似然法有效地测定出各应变比的材料随机循环应力-应变关系。通过比较各应变比的循环应力幅均值、循环应力幅均方差和概率循环应力幅，揭示出高可靠性管理时．平均应变具有降低循环应力幅作用，应变比接近0时最显著．偏离逐渐减弱，说明了研究平均应变效应．仅考虑均值．可能给出错误评价；必须综合考虑均值、均方差和样本量3因素才能给出合理评价。     

考虑知识不确定性的核电厂地震易损性概率模型研究

考虑知识不确定性的地震易损性模型公式是核电厂地震易损性分析的理论基础,包括具有置信度的易损性公式和平均值易损性公式。本文分别对两类公式进行了推导,分析了公式中参数的相互关系,研究了基于两类易损性公式分别得到的高置信度低失效概率值的关系。分析结果表明:基于易损性的不确定性角度的公式推导丰富了具有置信度易损性公式的内涵;对于具有置信度的易损性模型公式,失效概率与置信度服从某种分布,且两类不确定性对失效概率具有不同影响;两类不确定性的对数标准差取值相近时,两类高置信度低失效概率能力值近似相等。     

上海光源DCCT系统置信度算法

介绍上海光源直流流强监测系统数据可靠性指标评估方法。建立DCCT系统的卡尔曼(Kalman)滤波模型,预测DCCT系统实测数据的真值。通过对DCCT系统数据的统计分析,定义数据的置信度阈值,编程实现在线的数据置信度评估及置信度指标的发布,实时给出束流流强、寿命数据置信度因子,提高系统可用性。     

电气机柜的地震概率易损度分析

为开展电气机柜的地震概率安全分析(PSA),利用抗震能力与条件失效概率之间的关系和抗震鉴定试验数据,通过地震易损度的对数正态分布特性开展了电气机柜的概率易损度评价,得到某电气机柜的抗震能力中值为0.75g、随机性对数标准差为0.21、不确定性对数标准差为0.50及高置信度低失效概率(HCLPF)值为0.23g。该评价方法对电气设备的地震易损度分析具有借鉴作用。     

基于一元应力参量的钛合金T225NG单轴棘轮演化模型研究

基于T225NG钛合金的单轴常温棘轮试验，本文研究了峰值棘轮应力对T225NG钛合金棘轮应变的影响。试验结果表明，常温单轴应力循环条件下材料棘轮应变随峰值棘轮应力的变化关系为一簇类线性的变化曲线，存在常值棘轮应力门槛值，峰值棘轮应力与该门槛值的关系可决定材料是否产生棘轮变形。由此，建立了一套一元应力能量控制的T225NG钛合金棘轮应变演化模型。该模型建模容易，适合棘轮应变预测的工程应用。     

θ法思想在铝材蠕变寿命研究中的初步应用

铝材蠕变寿命研究是铝材可靠性研究工作的重要组成部分.将θ法思想应用于铝材蠕变寿命研究中,即以蠕变曲线作为研究对象,采用非线性回归分析法处理现有的东轻厂铝材蠕变试验数据,得到不同温度、不同载荷下铝合金的蠕变曲线经验公式,形式为(ε=ab+ctd/b+td)其中ε为蠕变应变量,t为试验时间,a、b、c、d为曲线参数;对于同一试样,应用此公式可用4000小时的数据成功地进行蠕变应变量预测;同时确定西北铝铝材蠕变寿命试验的试验温度上限范围为1.75t0～2.13t0之间.与国标中的传统预测方法相比较,θ思想预测法可实现既不降低预测准确度又节省试验时间和费用的目的.     

断裂韧度特征值的概率分析

针对断裂韧度的不确定性,利用概率理论揭示3试样最小值当量(MOTE)方法的统计意义。基于41个断裂韧度试验数据,通过对母体分布的抽样模拟试验数据,并采用MOTE方法确定模拟数据的断裂韧度特征值,计算其对应的失效概率,并与ASME方法进行对比分析。结果表明:在估计母体的低分位点值时,MOTE方法的置信度较低;采用多试验数据可以得到较为可靠的评定结果,但试验数据大于3时MOTE方法,也只有81.5%的置信度保证断裂韧度特征值低于ASME下限值。     

循环稳态或单调态下薄片小试样应力-应变关系试验方法

针对金属薄片沙漏试样，基于能量密度等效，提出了薄片小试样的弹塑性位移-载荷关系理论方程和等效应力、等效应变理论方程，进而提出了金属薄片沙漏试样循环稳态或单调态下的等效应力-等效应变关系试验方法。本文针对40种本构关系有限元分析预设材料和6种几何尺寸的沙漏试样完成了有限元分析，针对5种合金材料和2种几何尺寸的沙漏试样进行了单调拉伸和变幅对称应变循环试验，以及标准圆棒试样拉伸和变幅对称应变循环试验。结果表明，采用本文试验方法预测的材料单轴应力-应变关系与预设本构关系密切吻合，稳态对称循环下应力-应变关系与标准圆棒试样单轴拉伸及单轴循环试验结果吻合良好。     

国产A508-Ⅲ钢辐照后的室温低周疲劳性能

以0.5%/s的应变速率,在室温空气中采用轴向应变控制方式测试了国产A508-Ⅲ钢辐照后的疲劳性能.测试结果表明,国产A508-Ⅲ钢在疲劳试验初始阶段出现应变硬化,随后保持应变软化趋势直到失效.推算出了总应变范围与疲劳寿命关系,并以Manson-Coffin方程的形式给出.对比了辐照与未辐照的国产A508-Ⅲ钢的疲劳试验结果,估算出经3.5×1019cm-2辐照后该材料的疲劳寿命大约是未辐照的2/3.     

平均应变对0Gr18Ni10Ti钢随机循环应力-应变关系的影响规律

试验研究了平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机循环应力-应变关系的影响规律.从节约试样和试验费用角度,提出了改进的极大似然疲劳试验法,以应变比分别为-1、-0.52、-0.22、0.029、0.18和0.48完成了104个试样的应变控制疲劳试验.揭示出材料具有Masing行为和完全平均应力松弛特征,现有平均应变理论无法表征其影响.因此,首先基于Ramberg-Osgood方程,应用广义极大似然法有效地测定出各应变比的材料随机循环应力-应变关系.通过比较各应变比的循环应力幅均值、循环应力幅均方差和概率循环应力幅,揭示出高可靠性管理时,平均应变具有降低循环应力幅作用,应变比接近0时最显著,偏离逐渐减弱.说明了研究平均应变效应,仅考虑均值,可能给出错误评价;必须综合考虑均值、均方差和样本量3因素才能给出合理评价.