压力容器(阿波罗试验报告)

为了减轻重量,阿波罗宇航飞行器的压力容器采用低达1.5的安全系数设计。较低的安全系数及压力容器断裂的严重性,要求在容器规划全过程保持严格的制造要求和控制,以保证生产优质的容器。此外,为了证实和控制容器的安全工作,引进制造后的分析技术。经验表明,降低安全系数水平的直接结果是没有问题的,容器的主要问题包括材料与充压剂不相容的隔离情况、不适当的程序控制和材料的反常。但是,业已表明,降低安全系数可能增加材料对应力腐蚀的敏感性和不相容问题。正如反映在设计、制造、使用和轻量压力容器管理的一些建议中那样,每个问题的解决都为保证安全工作提供了所需的知识。为了达到容器制造和使用的有效控制,需要对宇航压力容器的可信赖性进行专门的鉴别和测定。     

动态韧性测试的一些建议

本文讨论拟定平面应变断裂韧性试验规范和裂纹张开位移试验规范的背景,并引出试验所需机器、试样和记录数据需注意的合适结论。     

设计时断裂韧性数据分散度的处理

1.引言断裂力学计算中所用的数据(即K_1c、(da/dN))取决于材料特性,因此,象所有的材料特性数据一样,它们具有一定的分散度。这种分散度在设计时必须用“安全系数”或合适的统计方法来考虑。这种数学方法是比较简单的,也是众所周知的。最困难的问题是这种计算(例如断裂韧性K_(IC)变差系数的计算)所使用的数据,这是因为这样的数据仍很稀少,比起确定     

弹塑性断裂力学准则的比较

为了用实验室简单试验取得的材料数据评价带裂纹结构的完整性,确定材料的特性是极重要的。这些材料特性与试样的形状、尺寸和施加载荷无关。对于发生明显屈服后破坏的试件或结构,应当重视测试有关的材料参数。作者从Griffith带裂纹完全弹性体稳定方程引伸,导出了可用于屈服后的继裂准则,并同J围线积分、等价能量、裂纹张开位移基础上的方法以及Heald、Spink和Worthington、Dowling和Townley的屈服后断裂力学进行了比较。     

圆筒压力容器表面裂纹和穿透裂纹的断裂分析

应用作者以前所研究的断裂准则分析带表面裂纹和穿透裂纹的圆筒压力容器断裂数据,以了解此准则与断裂数据符合的情况如何。用此断裂准则分析了文献中铝合金、钢和环氧树脂压力容器表面裂纹的断裂数据及铝合金、钛合金、钢和黄铜容器穿透裂纹的断裂数据。对很宽范围的裂纹尺寸和容器直径,表面裂纹或穿透裂纹的破坏应力与断裂准则的偏差在10％以内。对含有穿透裂纹的平板(中心裂纹或双边裂纹的拉伸试件)和圆筒压力容器,也发现破坏应力与断裂准则的偏差在10％以内。