含裂紋T型板安全性評(píng)估與疲勞壽命估算.pdf

1、海洋平臺(tái)起重機(jī)工作等級(jí)高，年檢中有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋，但是海洋平臺(tái)起重機(jī)維修成本高、周期長，期間嚴(yán)重影響平臺(tái)生產(chǎn)效率，故對(duì)含裂紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評(píng)估具有重要意義。失效評(píng)定圖(FAD)常用來評(píng)估焊接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋后的安全性，BS7910標(biāo)準(zhǔn)中給出了三個(gè)等級(jí)的評(píng)估方法，隨著評(píng)估等級(jí)增加，求解精度提高，所需要的數(shù)據(jù)也更多。該標(biāo)準(zhǔn)在壓力容器和石油管道安全性評(píng)估中應(yīng)用廣泛，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益，鑒于此海洋工程和船舶等領(lǐng)域也在探索應(yīng)用。本文利用邵永波實(shí)測(cè)

2、的材料性能數(shù)據(jù)，結(jié)合ABAQUS軟件，對(duì)含裂紋T型板的安全性評(píng)估適用性進(jìn)行了研究。在確定含裂紋T型板結(jié)構(gòu)可按照失效評(píng)定圖進(jìn)行安全性評(píng)估后，對(duì)不同尺寸的穿透裂紋進(jìn)行了安全性評(píng)估，給出了一定裂紋尺寸下的臨界載荷，并計(jì)算了在給定應(yīng)力譜下，由初始裂紋擴(kuò)展至臨界裂紋的疲勞壽命。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴詳細(xì)地介紹了英國標(biāo)準(zhǔn)BS7910的各個(gè)評(píng)估等級(jí)，及其進(jìn)行安全性評(píng)估所必需的數(shù)據(jù)。⑵通過數(shù)值模擬和部分解析計(jì)算研究了線彈性和彈塑性分析時(shí)裂紋

3、尖端單元的選取情況，為準(zhǔn)確計(jì)算J積分提供了依據(jù)。⑶按照BS7910標(biāo)準(zhǔn)中構(gòu)建3C級(jí)失效評(píng)定曲線的方法，構(gòu)建了不同裂紋尺寸下含穿透裂紋和含表面裂紋的T型板結(jié)構(gòu)在均勻拉伸載荷下的3C級(jí)失效評(píng)定曲線。⑷通過對(duì)比構(gòu)建的3C級(jí)失效評(píng)定曲線與常規(guī)的2A級(jí)失效評(píng)定曲線，得出T型板可按照BS7910標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全性評(píng)估，且2A級(jí)失效評(píng)定曲線更加保守，然后按照2A級(jí)的失效評(píng)定曲線對(duì)含穿透裂紋T型板進(jìn)行了安全性評(píng)估，給出了相應(yīng)的臨界載荷。⑸對(duì)于給定應(yīng)力譜，按