蔡国栋[1]2001年在《高应变SCT试样研究》文中认为接管高应变区是压力容器的一个薄弱环节。实物容器试验表明：即使在容器正常设计压力下，接管区峰值应力已大大超过材料的屈服极限，如果存在裂纹等缺陷，这在该处发生失效破坏的概率最大；疲劳试验也表明，容器在循环载荷下最先在该处穿透破坏，因此结构安全性研究的关键是高应变区的研究。但是，由于该区域结构和应力应变场的复杂性，其疲劳与断裂问题至今仍未得到完满的解决。本文利用结构分析软件ANSYS对SCT试样模拟结构高应变区进行了研究，探索了结构高应变区疲劳裂纹扩展各控制参量的适用性和疲劳裂纹闭合效应，主要研究成果如下： 1.本文探索了SCT试样模拟压力容器接管高应变区的有效性。对一系列几何尺寸的无裂纹SCT试样进行了应力应变场的有限元计算，并与SCT试样的实验应力测定作了比较。结论表明，SCT试样具有接管高应变区应力应变场的叁大特征。 2.本文研究了影响SCT试样应力应变场分布的各种几何尺寸因素，探讨了如何通过调整各种几何尺寸来获得实际结构中不同应力应变场的方法。结论表明，开孔直径的大小是影响SCT试样应力应变分布的主要几何因素，调整开孔直径的大小，可以模拟任意接管的应力应变集中情况；而加强筋与中间减薄区的厚度比以及加强筋宽度与试样的宽度之比是影响SCT试样应力应变分布的重要几何因素。 3.本文对不同裂纹长度下的SCT试样，在线弹性条件下进行了应力强度因子计算，以及在弹塑性条件下进行了J积分的计算，并作了比较。结论表明，当裂纹尖端塑性区与裂纹长度之比较小时，应力强度因子适合作为疲劳裂纹扩展的控制参量；而塑性区较大时，再用线弹性应力强度因子来描述疲劳裂纹扩展已不适合。 4.本文利用均匀设计法，根据均匀设计方法，对SCT试样用有限元作了参量化研究，再对结果进行了回归分析，得到了无裂纹时试样孔边应力集中系数的计算公式，及有裂纹时试样裂纹控制参量J积分的计算公式。 5.本文运用裂纹嘴张开位移和裂纹尖端附近张开位移法两种方法来测定SCT试样疲劳裂纹扩展的闭合效应。分析测量方法和测量结果表明，裂纹尖端附近张开位移对疲劳裂纹闭合较敏感，测得的U值最小，在大多数情况下，裂纹嘴张开位移法对疲劳裂纹闭合不敏感，测出得闭合参数U值比其他测点测到的要大。裂纹面上各点随着离裂纹尖端距离的增加，测得的张开和闭合载荷逐渐下降，U值逐渐增加。 6.在相同的循环载荷下，具有高应变塑性区试样的循环次数明显多于无高应变塑性区试样，高应变塑性区内疲劳裂纹闭合效应加大，扩展速率减慢。
周道祥[2]2005年在《压力容器接管的断裂分析及其工程应用》文中进行了进一步梳理介绍了由标准CT试样发展而来的异型紧凑拉伸(SCT)试样的应力应变场的测量结果以及用SCT试样的实验数据标定COD设计曲线的结果。应力应变测定结果和断裂试验证明SCT试样能够较好模拟压力容器接管等高应变梯度区的力学特征和断裂特征。借助SCT试样有效地解决了高应变条件下裂纹的疲劳扩展速率的测定技术问题。
金伟娅, 高增梁, 张康达, 潘文夫[3]2001年在《高应变区SCT试样闭合效应研究》文中指出本文对两组材料为CF6 2钢 ,不同孔径的SCT试样进行了疲劳裂纹扩展的闭合效应测定 ,试验采用裂纹嘴张开位移和裂纹尖端附近张开位移曲线两种测量方法来测量裂纹闭合效应参数Uop、Ucl,通过对同组两试样的比较 ,得出了SCT试样高应变塑性区疲劳裂纹闭合效应参数
魏安安, 李毅, 姚佐权[4]2003年在《SCT模拟试样断裂试验研究》文中进行了进一步梳理通过对由标准CT试样发展而来的异形紧凑拉伸 (SCT)试样的应变测试和断裂试验 ,证明SCT试样能够很好地模拟压力容器接管等高应变梯度区的主要特征。其试验结果与实物容器实测结果非常接近。文中给出了推荐的高应变区裂纹张开位移 (COD)估算式。
李泽震, G, 苏罗毛斯, A, C[5]1989年在《模拟压力容器接管高应变梯度场的一种新型特殊紧凑拉伸(SCT)试样》文中研究指明本文提出一种新型特殊紧凑拉伸(SCT)试样,以模拟压力容器局部高应变梯度接管区。该区主要特征为:高峰值应变,大应变梯度及该局部高应变区受周围弹性区的强烈约束。特殊紧凑拉伸试样是在普通紧凑拉伸试样的基础上,在其中央部位两侧削薄其厚度,并在端部留下筋条;同时在试样中部钻中心孔。故其设计与试验计算较为方便。试验结果表明:对此弯曲型试样所需载荷很低,例如对一个厚12.5mm,宽50mm,长60mm的SCT试样,只需加载4.5kN(千牛顿)即0.45吨即可获得高达8067με(微应变)的峰值应变,并成功地再现了局部高应变梯度区各主要特征,较宽板试验更符合工程结构的实际情况,且可节省材料、劳力、工时,不需特殊的大型试验机,节省经费。将试验结果与压力容器接管实际试验数据对比,表明它成功地提供了一种对研究接管等几何不连续部位的断裂与疲劳及其可靠性评定的有用的工程工具。
魏安安, 李泽震, 李毅[6]1999年在《SCT试样断裂试验研究》文中研究指明通过对由标准ＣＴ试样发展而来的异形紧凑拉伸（ＳＣＴ）试样的应变测试和断裂试验，证明ＳＣＴ试样能够很好地再现压力容器接管等高应变梯度区的主要特征。其试验结果与实物容器实测结果非常接近，并给出了推荐的高应变区裂纹张开位移（ＣＯＤ）估算式。
周美芹, 高增梁, 张康达[7]1996年在《SCT试样高应变区疲劳裂纹扩展规律研究》文中提出本文研究了SCT试样高应变区的疲劳裂纹闭合效应和疲劳裂纹扩展速率。结果表明:高应变塑性区的存在对疲劳裂纹扩展有较大延缓作用,疲劳裂纹扩展速率可用经U修整后的δ和Paris公式表示,结果与标准试样的结果较为吻合。
陈学东, 杨铁成, 李泽震, 王兆伟[8]1997年在《压力容器接管高应变区断裂评定设计曲线》文中提出本文针对压力容器接管区局部高应变梯度的特点,分析了宽板试验的不足．介绍了模拟接管高应变的新型SCT试样,并在理论分析及试验验证基础上．提出了接管高应变区的COD理论。对我国缺陷评定规范CVDA—1984的COD设计曲线在高应变条件下进行了修正,给出了科学、先进、结合工程实际的接管高应变区断裂评定设计曲线．对于保障压力容器的安全使用具有重要的现实意义。
陈学东, 杨铁成, 蒋家羚, 李培宁[9]2003年在《压力容器高应变区应变疲劳裂纹扩展试验研究》文中研究指明针对压力容器几何结构不连续高应变区断裂和疲劳破坏特点,本文通过对应变循环条件下疲劳裂纹扩展影响因素和控制参量的理论分析,提出将ΔJ作为应变循环条件下疲劳裂纹扩展速率的控制参量,并在EPRI弹塑性断裂分析工程方法基础上,提出了ΔJ的工程计算方法,并通过模拟应变疲劳裂纹扩展的SCT试样试验,验证了ΔJ工程计算方法的可靠性.根据SCT试样应变疲劳裂纹扩展试验研究结果,在考虑了压力容器高应变区几何形状和材质变化对应变疲劳裂纹扩展参量影响后,提出了一种压力容器高应变区应变疲劳裂纹扩展速率工程估算方法.
李泽震, Solomos, G, Lucia, A, Volta, G[10]1989年在《高应变区裂纹尖端张开位移COD表达式》文中研究表明根据工程构件常呈现局部高应变梯度的特征而不是全面屈服状态的事实,本文提出了高应变区中LiCOD表达式。将其与从Dugdale-Muskhelivili模型导得的低应力范围内的COD表达式相结合,即可得到全部应力应变范围内的COD表达式。作者设计了两种SCT试样,试验结果表明:在很大的应力应变范围内,该表达式计算值与试验数据相符。试验还证明:SCT试样成功地再现了实际工程构件(如压力容器接管)高应变梯度区的特征,且不再出现宽板标定曲线的COD冻结等奇异现象,从而证明该表达式可以应用于工程结构。
参考文献：
[1]. 高应变SCT试样研究[D]. 蔡国栋. 浙江工业大学. 2001
[2]. 压力容器接管的断裂分析及其工程应用[J]. 周道祥. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版). 2005
[3]. 高应变区SCT试样闭合效应研究[J]. 金伟娅, 高增梁, 张康达, 潘文夫. 压力容器. 2001
[4]. SCT模拟试样断裂试验研究[J]. 魏安安, 李毅, 姚佐权. 压力容器. 2003
[5]. 模拟压力容器接管高应变梯度场的一种新型特殊紧凑拉伸(SCT)试样[J]. 李泽震, G, 苏罗毛斯, A, C. 压力容器. 1989
[6]. SCT试样断裂试验研究[J]. 魏安安, 李泽震, 李毅. 化工机械. 1999
[7]. SCT试样高应变区疲劳裂纹扩展规律研究[J]. 周美芹, 高增梁, 张康达. 压力容器. 1996
[8]. 压力容器接管高应变区断裂评定设计曲线[C]. 陈学东, 杨铁成, 李泽震, 王兆伟. 第四届全国压力容器学术会议论文集. 1997
[9]. 压力容器高应变区应变疲劳裂纹扩展试验研究[J]. 陈学东, 杨铁成, 蒋家羚, 李培宁. 实验力学. 2003
[10]. 高应变区裂纹尖端张开位移COD表达式[J]. 李泽震, Solomos, G, Lucia, A, Volta, G. 压力容器. 1989
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