喷丸对红套转子应力腐蚀失效概率的影响

分析与计算了喷丸对汽轮机红套转子在应力腐蚀环境下失效概率的影响.采用ABAQUS软件计算了汽轮机红套转子结构的应力场和温度场,进而针对进口第1级轮盘叶根槽处应力状况,通过建立腐蚀失效概率模型,计算了叶根槽处的失效概率,对比分析了在有和无喷丸作用情况下失效概率随时间发展的趋势,从而获得喷丸对红套转子腐蚀失效概率的影响.分析结果显示,相比于无喷丸的情况,有喷丸情况下的转子失效概率最大下降15％,喷丸对降低红套转子的应力腐蚀失效概率有重要作用.     

共线裂纹弹塑性双参数断裂分析

用弹塑性双参数断裂理论分析共线双裂纹之间的干涉效应.计算不同裂纹尺寸与不同裂纹间距情况下主裂纹断裂驱动力J积分和约束参数A2.结果表明,随着载荷的增加,次裂纹对主裂纹的弹塑性干涉效应明显大于线弹性干涉效应,并且干涉效应随着裂纹间距的减小或次裂纹长度的增加而相应增大.当载荷比较大时,次裂纹的存在对主裂纹尖端的约束水平也有影响,裂纹尖端约束水平随着裂纹间距的减小或次裂纹长度的增加而相应增大.在采用工程简化方法对多裂纹问题进行断裂评定时,应该考虑次裂纹对主裂纹.J积分和约束水平的影响.     

反应堆压力容器接管区角裂纹应力强度因子影响系数法适用性分析

分别采用有限元法(FEM)和合乎使用(FFS)规范ASMEⅪ附录G,API 579,RCC-MRx中的影响函数法计算了断裂力学参数,求解了不同工作载荷和不同裂纹尺寸下的反应堆压力容器接管区角裂纹应力强度因子(SIF),对比了不同方法中SIF计算结果的差异,并讨论了采用不同合乎使用规范进行工程结构断裂参量计算的适用性。结果表明,对于裂纹前缘最深点应力强度因子的计算,随着裂纹尺寸的增加,基于API 579和方法2的SIF结果由不保守约10.00%逐渐变化为保守约10.00%;RCC-MRx方法的保守度为12.50%和20.00%之间;ASME方法1的SIF结果的不保守度逐渐增大,最大不保守程度可达到15.00%左右。对于裂纹前缘SIF最大值的计算,API 579,ASME方法1和ASME方法2的不保守度可接近20.00%;ASME方法2比其他3种方法的不保守度更大,最高可达34.65%。现有的FFS规范方法不适用于计算接管区角裂纹前缘的最大值,需要发展新的计算方法或公式。     

汽轮机部件应力腐蚀寿命评估方法研究

应力腐蚀是核电汽轮机运行于湿蒸汽区域的低压部件中普遍存在的问题之一.采用的寿命可靠性分析方法是一种基于Clark模型思路发展的概率分析模型,并基于Abaqus平台,采用Python语言,开发了应力腐蚀寿命分析程序,对百万核电低压结构进行应力腐蚀寿命评估,为本公司在核电设备安全设计方面提供技术保证.     

核电汽轮机转子结构应力腐蚀裂纹扩展研究

建立二维轴对称转子模型,有限元计算转子结构的应力场和稳态温度场.以这些计算结果为基础,采用Clark裂纹扩展模型和Paris裂纹扩展模型分析在不同的裂纹尺寸下转子结构中某点的应力腐蚀裂纹扩展速率,比较两种模型在工程实际应用中的优劣.     

考虑焊缝和母材不同材料特性的焊接平板疲劳裂纹扩展行为模拟

为准确描述焊接结构的疲劳裂纹扩展行为，基于Abaqus、Zencrack及相应子程序建立了考虑材料不连续的疲劳裂纹扩展模拟方法.对于初始埋藏裂纹位于焊缝区的平板焊接结构，考虑焊缝和母材不同强度匹配，进行疲劳裂纹扩展模拟，研究了不同强度匹配对焊接结构疲劳裂纹扩展寿命和扩展特性的影响.研究结果表明，当裂纹前缘由焊缝跨越至母材区域时，焊缝和母材区域的应力强度因子计算结果出现明显变化，并随着裂纹尺寸的逐渐加大，两者差异越大.随着焊缝材料裂纹扩展参数逐渐增大，母材区域的裂纹扩展相对速率逐渐变慢，裂纹形状逐渐由圆形向扁平状椭圆形过渡；相反地，母材区域的裂纹扩展相对速率逐渐变快，裂纹形状逐渐由圆形向椭圆形过渡.文中的模拟方法有望为准确预测焊接结构的跨材料裂纹扩展行为提供有效途径.