殘余應(yīng)力對(duì)壓力容器破壞模式的影響分析.pdf

1、在壓力容器的設(shè)計(jì)及安全性評(píng)價(jià)中，先漏后爆(LBB)是一個(gè)十分重要的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。所謂先漏后爆(LBB)是指容器在發(fā)生整體破壞前，表面裂紋穿透壁厚，所容流體發(fā)生泄漏的破壞方式，以避免由于快速整體破壞引起的災(zāi)難性事故。必須通過(guò)詳細(xì)的表面裂紋擴(kuò)展過(guò)程模擬，才能判斷是否符合LBB設(shè)計(jì)要求。表面裂紋準(zhǔn)靜態(tài)擴(kuò)展的幾何形貌變化規(guī)律的預(yù)測(cè)，是先漏后爆(LBB)評(píng)判十分重要的課題之一。工程中可以用應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化，來(lái)模擬裂紋擴(kuò)展的模式，目前已有文獻(xiàn)研究了外

2、載作用下的表面裂紋擴(kuò)展形式。但是，壓力容器中必然存在制造過(guò)程中引起的殘余應(yīng)力，僅考慮外載作用時(shí)滿足LBB要求的結(jié)構(gòu)，在殘余應(yīng)力的影響下會(huì)變得不滿足。本文對(duì)特定焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)加載作用下含三維表面裂紋的壓力容器模型，用有限元軟件(ABAQUS)進(jìn)行了表面裂紋準(zhǔn)靜態(tài)擴(kuò)展模擬計(jì)算，引入了比因子概念來(lái)判別裂紋擴(kuò)展形貌的新方法，得到如下結(jié)論： 1)殘余應(yīng)力起到了遏止表面裂紋厚度方向的擴(kuò)展的作用，使得表面裂紋變得十分細(xì)長(zhǎng)，容易導(dǎo)致爆破性破壞。因此在L