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一
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接管高应变区的二维模拟及失效
评定曲线研究一
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华东理工大学
辆钾
四川轻化工学院
黄襄念
———一
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——.
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关键词:接管压力容器缺陷评定积分
压力容器接管根部局部高应变区中裂纹的为三维场,而且具有如下共同的“三高特
安全评定历来是断裂力学安全评定中的难题。点:
主要是由于根部的局部应力集中使该部分材料高应变峰值;
处于塑性状态,因而无法采用线弹性断裂力学高应变梯度;
方法进行分析。后来在宽板试验基础上进行的高弹性约束即局部高应变区被广大
分析实际上在若干方面背离了接管高应弹性区包围。
由于这些特点,接管根部即使出现很高的
法。年代大为发展的积分失效评定图.,一
应力峰值也不会在设计载荷下导致结构的过度
方法为裂纹的弹塑性分析开辟了较为理
变形以致趋向不安定。
想的途径。本文就这一方法用于接管高应变区
当接管根部出现裂纹时,根部的原场应力
裂纹的断裂评定所进行的研究进行综述。
应变将受到干扰,但只要裂纹不大则接管根部
接管根部高应变区应力应变场的特点应力应变场的上述“三高”特点将继续存在。因
此接管根部裂纹的断裂评定必须以这些基本特
众多接管区应力应变分析均表明,不论接
点为前提。
管是否是轴对称结构,其根部的应力应变场均
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· · 接管高应变区的二维模拟及失效评定曲线研究
管模型的模拟研究。这是一种三维的模型,而
关于全面屈服评定方法的评价
且较多针对拐角裂纹。这种方法多数沿用线弹
理论中除理论外的全面屈服下性的方法,难于采用弹塑性研究方法。
的式或式,是以宽板试验为基李泽震等曾为克服宽板试验方法的
础得到的经验方程。将接管根部的局部塑性缺点而采用加筋试板模型及特殊紧凑拉伸试板
区模拟成全屈服的平板。当中心开有裂纹时为模型。这些模型可以较好地进行接管
避免平板韧带的屈服而不得已将平板放宽,遂根部“三高特征的模拟,但也属于三维模型,
形成宽板试验见图。只能用方法来进行研究,很难采用严密的
弹塑性,积分理论作分析。秦红等曾用长圆孔
二维模型进行过模拟研究。
冯志力、沈士明等曾提出十字型试板的模
拟方法“,在模拟接管区的三高特征方面是成
功的,但也属三维结构,同样也难于采用,积
分理论进行弹塑性分析。
对接管高应变区裂纹问题的二
图宽板模型维模拟
宽板试验至今已逐步显露出其固有不足,
主要是: 美国电力研究院对断裂问题研究
表征试板全面屈服程度的标称应变度的贡献是将理论严密的,积分进行了工程化
量方法没有一个公认标准,测量平板拉伸位移处理。将回路积分定义的,积分用有限元计算
的标距有大至板宽或接近板宽的,也有小至归纳为弹性分量和全塑性分量的造
的; 加。《塑性断裂手册》提供了一系列常见裂纹
板宽没有统一的基准, 只以获得全面的工程表达式及图表。其中也包括专门用于
屈服为基本要求; 模拟接管根部高应变区的二维模型和, 表
宽板的原场应力应变是一均布场,完达式与图表。
全不具备接管根部应力应变场的“三高特征。接管