内压条件下含轴向裂纹管道蠕变断裂参量C*计算方法研究

作     者：孙春燕 

作者单位：华东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘长军;孙亮

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：内表面半椭圆形轴向裂纹管道 蠕变断裂参量C~* 参考应力法 EPRI工程估算法 

摘      要：缺陷是引起高温构件失效,甚至产生灾难性事故的主要原因之一。含缺陷高温构件的寿命预测需要获得准确的裂纹扩展速率。目前在蠕变裂纹扩展速率分析方面,广泛采用的是C*关联方法,主要包括参考应力法和EPRI工程估算法。本文在前人研究工作基础上,对常用C*工程计算方法进行分析评价。主要进行了以下工作： 1.对目前广泛采用的参考应力法估算C*进行了分析评价,认为目前基于R6局部解、R6整体解以及Kim优化极限载荷解的参考应力法获得的C*值是偏安全的,但各个解之间差异较大,精度有待提高。 2.针对上述问题,从原理上和有限元分析两方面对EPRI-C*工程估算法的可行性进行了说明,认为EPRI-C*工程估算法可以作为一种精度较好的C*工程估算法。 3.有效应用EPRI-C*工程估算法的关键点是：预先得到含裂纹结构的hc解。针对现有EPRI-C*工程估算法hl解数量有限、精度不高的问题,利用有限元给出了部分含轴向裂纹管道的高温解11c,补充了EPRI-C*工程估算法的高温解系数。 4.目前EPRI-C*工程估算法采用的11c解是与材料、结构、缺陷几何等相关的参量,hc表格维数较多,使用繁琐。为此,参照孙亮在常温J积分hl系数简化方法的思想和过程,改进了EPRI-C*工程估算方法,以x0系数取代hc,降低了hc表格的维数。改进的EPRI-C*工程估算法使用便捷,且精度与原EPRI-C*工程估算法一致。