圆柱—接管拐角裂纹疲劳寿命的估算

压力容器的失效通常发生在接管拐角部位,而失效的原因往往是拐角区裂纹的疲劳扩展。本文研究压力容器接管拐角裂纹前缘形状的变化规律,对裂纹扩展速率作进一步定量计算。实验验证表明,该研究结论是正确的。     

球型容器接管外拐角表面裂纹疲劳形状扩展数值计算方法

运用新型计算机数值计算方法对球型容器接管外拐角表面裂纹疲劳扩展形状和特性作了模拟跟踪研究 ,并与实验进行了比较 .结果表明接管外拐角表面裂纹的疲劳扩展同内拐角有一定的差异 ,并指出常规假定裂纹形状方法中的不足之处     

球型容器接管外拐角表面裂纹疲劳形状扩展数值计算方法

运用新型计算机数值计算方法对球型容器接管外拐角表面裂纹疲劳扩展形状和特性作了模拟跟踪研究 ,并与实验进行了比较 .结果表明 :接管外拐角表面裂纹的疲劳扩展同内拐角有一定的差异 ,并指出常规假定裂纹形状的方法存在的不足之处     

接管拐角裂纺应力强度因子解的理论探讨

本文分析了接管拐角裂纹前缘应力强度因子解的研究现状，针对容器接管拐角部位的结构及受力特点，从研究的应用背景出发，提出了建立拐角裂纹应力强度因子近似解的研究思路，介绍了笔者导出三种情况下Ｋ１ｍａｘ的近似表达式，与文献结果比较后表明，近似表达式能符合工程实际应用的要求。     

接管拐角裂纹应力强度因子解的理论探讨

本文分析了接管拐角裂纹前缘应力强度因子解的研究现状。针对容器接管拐角部位的结构及受力特点，从研究的应用背景出发，提出了建立拐角裂纹应力强度因子近似解的研究思路。介绍了笔者导出的三种情况下Ｋ（Ｉｍａｘ）的近似表达式，与文献结果比较后表明：近似表达式能符合工程实际应用的要求。     

压力容器接管区模拟试板的有限元分析

针对压力容器接管区高峰应变的特征 ,在压力容器接管模拟试板的基础上 ,对多种孔径的异型板应力应变场建立有限元模型 ,分别就不带裂纹和带有裂纹的异型板进行应力分析。计算结果表明高峰应变区的应力集中与试验结果较为吻合 ,为异型板设计的合理性和裂纹扩展分析提供了可靠依据。     

异型试板模拟压力容器接管高应变区疲劳扩展规律的试验研究

本文分析了压力容器接管高应变区的特点,试用一种新型试板——高应变梯度异形试板来模拟接管高应变区,以16MnR和15MnVR异形板进行疲劳试验,又以Φ1000×4500mm实物容器接管的疲劳试验作验证。文中采用按形变功率定义计算的△J描述疲劳裂纹扩展速率。异形板和容器接管的疲劳试验表明:两者结果近似。J积分幅度是控制疲劳裂纹扩展的有效参量,考虑应变梯度对△J的影响,并经结构几何和裂纹闭合效应的修正后,实验结果与计算结果比较吻合。 采用异形板模拟容器接管疲劳及用J积分描述高应变区的疲劳扩展规律,这是研究接管高应变疲劳问题的新的尝试。     

容器斜接管拐角裂纹应力强度因子K_1的光弹研究

本文利用三维光弹冻结切片法,对K_I沿容器斜接管(?)分别为15°、30°模型内拐角裂纹前缘的分布进行测定,同时利用实验所得的结果和(?)等于45°模型角裂纹自然扩展的情况,对某些疲劳扩展现象进行了定性解释.     

接管高应变区应力强度因子的计算

针对压力容器接管区处于高应变梯度区和具有严重的应力集中现象的特征,依据模拟试板应力应变场的光弹性试验分析,对接管区建立有限元模型,保证单元的协调性,分析了裂纹尖端处应力强度因子,计算结果表明获得的应力强度因子与试验结果较为吻合,为压力容器接管部位的设计和裂纹疲劳扩展分析提供了参考依据。     

压力容器接管区应力场有限元分析

针对压力容器接管区局部高应力高应变区的状态和裂纹的断裂规律特征,对多种孔径的异型板应力应变场应用弱协调元,建立单元间位移弱连续条件的协调有限元模型,不需要应力满足平衡条件,因此可以解决常规有限元难以适应的奇异性领域.本文分别就不带裂纹和带有裂纹的异型板进行应力分类数值分析,为压力容器接管部位的设计和裂纹疲劳扩展分析提供了可靠依据.     

压力容器接管角裂纹K_1计算方法研究

综述了压力容器接管角裂纹应力强度因子ＫＩ的计算方法，从理论上说明了平板通孔角裂纹模拟接管角裂纹的合理性，提出了角裂纹应力强度因子ＫＩ的工程计算方法及模型实验方法。     

基于衰减速率算法模型的压力容器裂纹缺陷剩余寿命与安全裕度

疲劳裂纹是引发压力容器安全失效的主要原因,然而传统压力容器安全评定方法未考虑裂纹缺陷安全衰减过程的时变性,因此对裂纹缺陷的安全裕度表征方式存在缺陷。为此,本文通过力学公式推导、裂纹实验仿真与裂纹疲劳扩展实验相结合的方式研究了压力容器表面裂纹缺陷在疲劳断裂过程中的深长尺寸扩展规律,探索了裂纹缺陷在疲劳载荷作用下的安全衰减过程,结合安全衰减路径理论的基本思想,利用裂纹缺陷在失效过程中沿安全衰减时变路径的变化趋势来定义裂纹缺陷的疲劳失效速率,通过建立安全衰减时变路径与安全衰减速率之间的瞬态数学关系式,得到了裂纹缺陷安全衰减速率表征模型,并据此构建了曲线积分形式的裂纹缺陷剩余寿命计算模型与安全裕度表征模型。实验结果表明,本文所提寿命预测模型计算结果与裂纹缺陷的实际剩余寿命十分接近。裂纹缺陷的剩余寿命维持在总寿命的50%以上时,所提方法的安全裕度下降速率较为缓慢;而当裂纹缺陷的剩余寿命处于总寿命的50%以下时,安全裕度的下降速率会迅速增加。这种安全裕度表征方式不仅与裂纹缺陷的疲劳扩展规律一致,而且比传统方法更加符合裂纹缺陷的实际安全衰减过程、更有利于安全检测人员对临近失效裂纹缺陷进行识别与检测。     

含裂纹缺陷压力容器失效仿真及安全裕度研究

本文详细阐述了含裂纹缺陷压力容器的安全评估方法,分析了裂纹失效路径理论,并以含穿透裂纹缺陷压力容器为例,通过理论推导和仿真实验的方法,深入地研究得到了裂纹失效路径仿真曲线,在此基础上,为含裂纹缺陷压力容器安全裕度的标定提供了新的方法。     

硬聚氯乙烯汽车贮罐泄漏的失效分析

对一硬聚氯乙烯汽车贮罐卸料接管脱落引起泄漏事故进行了失效分析，指出事故的主要原因是焊缝质量低劣，导致局部应力超过了焊缝的强度，使裂纹萌生与扩展，并最终出现全面裂断，文中还目前塑料容器设计理论中存在的问题进行了讨论。     

加氢反应器接管裂纹的疲劳扩展分析

为了预测焊接构件在中温环境下的疲劳裂纹扩展寿命，提出了一组新的疲劳裂纹扩展方程.采用紧
凑拉伸（CT）试样，对2.25Cr1Mo钢在室温和420℃时的疲劳裂纹扩展速率进行了测试研究，通过速率试验
值的回归分析，推导了两种温度下疲劳裂纹扩展速率方程，并利用该方程计算了一台加氢反应器接管焊缝
部位浅长表面裂纹的疲劳扩展量和表面裂纹临界长度，对扩展后的裂纹进行了安全评估.研究结果表明，
420℃时2.25Cr1Mo钢的疲劳裂纹扩展速率高于室温，反应器接管焊缝处的裂纹疲劳扩展不会威胁其使用安
全性，该扩展方程的计算结果具有较好的准确性和可靠度，可用于该钢种的裂纹疲劳扩展预测和安全评估     

基于ASME规范的超高压容器表面裂纹扩展剩余寿命计算分析方法

裂纹缺陷是压力容器中最常见也最危险的一种缺陷,通过断裂力学计算疲劳裂纹扩展寿命可以更好预测容器的使用寿命.文章通过API标准计算得出FAD图中的失效路径以及允许最终裂纹深度,之后运用ASMEⅧ-3中的断裂力学计算方法,采用线弹性断裂力学计算超高压容器表面裂纹疲劳裂纹扩展寿命,对计算结果进行分析并给予意见.     

含缺陷圆筒状压力容器在径向接管区的非线性优化分析

根据英国CEGB~*公司提出的极限分析—断裂力学双判据法,本文应用塑性极限分析的下限法原理,计算了一个带有径向接管的圆筒状压力容器在内压作用下的塑性极限载荷。假设压力容器在接管处有一与接管同心的周向等深度裂纹,对于刚性—理想塑性材料,本问题可以归结为一个典型的非线性优化过程求解,其塑性极限载荷是通过Carroll非线性优化程序求出的。     

蒙特卡罗法和一次二阶矩法在压力容器疲劳分析中的应用

通过分析影响裂纹扩展寿命的多个随机因素,使用疲劳寿命模型,讨论了裂纹尺寸的计算方法。考虑压力容器所承受载荷、材料断裂韧性、裂纹尺寸等参数,使用一次二阶矩方法和Monte Carlo法计算,得出了在一定可靠度下的疲劳裂纹扩展寿命,并计算了在一定使用寿命时结构的失效概率。比较了不同初始裂纹尺寸对疲劳寿命的影响。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。为工程界进行含裂纹结构的概率损伤容限评估提供一定的理论依据。     

汽包与管道抗疲劳断裂可靠性分析方法

针对火电厂中汽包与管道在运行过程中发生疲劳断裂失效这一类问题 ,提出一种概率疲劳断裂失效分析的新方法 ,它以汽包与管道类压力容器结构的初始疲劳质量状态为基础 ,考虑了汽包或管道在疲劳条件下材质损伤衰变、萌生裂纹及其扩展时的随机性 ,建立起以裂纹长度为准则的汽包与管道发生疲劳断裂失效时的功能函数 ,同时还给出了JC法和一次二阶矩法计算的汽包或管道在不同循环次数下的疲劳裂纹超过数概率     

压力容器与管道缺陷评定的先漏后爆（LBB）准则

对含缺陷压力容器与管道安全评定的方法众多，而先漏后爆评定准则（ＬＢＢ准则）是一种简便、安全而又经济的新评定方法。它根据不同的失效理论，将复杂的断裂力学评定方法简化成失效评定图供技术人员使用。本文根据韧带失效的原理，建立了带纵向裂纹压力容器与管道的ＬＢＢ失效评定图，对核电站（１３００ＭＷｅ）主回路冷却管进行了全尺寸试验，证明试验结果与理论计算结果基本吻合。