核電站一回路輔助管道棘輪變形分析.pdf

1、本文對(duì)直管道在內(nèi)壓與彎矩和內(nèi)壓與扭矩組合載荷下的棘輪效應(yīng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析,確定出相應(yīng)的棘輪邊界,同時(shí)對(duì)含球形凹坑缺陷壓力管道的棘輪效應(yīng)進(jìn)行了分析研究。首先通過對(duì)Z2CND18.12N鋼單軸拉伸和單軸棘輪試驗(yàn)曲線的擬合,確定了四種循環(huán)塑性模型的參數(shù),然后使用ANSYS軟件建立直管道有限元分析模型,對(duì)在多種工況下的核電站-回路輔助管道進(jìn)行了棘輪應(yīng)變預(yù)測(cè)。四種模型對(duì)直管道棘輪應(yīng)變及其增長(zhǎng)率的整體預(yù)測(cè)結(jié)果由大到小依次為:Chaboche模型、Oh

2、no-WangⅡ模型、Chen-Jiao-Kim模型和雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型。在壓力彎矩載荷工況下,恒定壓力循環(huán)彎矩在所有載荷組合中等效棘輪應(yīng)變及其應(yīng)變率較大,而恒定壓力循環(huán)扭矩在所有壓力扭矩載荷組合工況中棘輪效應(yīng)較為明顯。在恒定壓力循環(huán)彎矩的環(huán)向存在明顯的棘輪應(yīng)變,而恒定彎矩循環(huán)壓力的軸向存在較大的塑性應(yīng)變累積；恒定壓力循環(huán)扭矩的環(huán)向正應(yīng)變和恒定扭矩循環(huán)壓力管道的環(huán)向剪應(yīng)變有漸進(jìn)的累積。
　　 利用四種循環(huán)塑性模型,按照C-TDF

3、等效塑性應(yīng)變?cè)隽靠刂品▽?duì)恒定壓力循環(huán)彎矩和恒定壓力循環(huán)扭矩直管道的棘輪邊界進(jìn)行了確定。通過擬合得到不同溫度下的Ohno-WangⅡ模型參數(shù),從而對(duì)25℃、150℃、250℃和350℃下的恒定壓力循環(huán)彎矩和恒定壓力循環(huán)扭矩進(jìn)行棘輪邊界的預(yù)測(cè),各溫度下的棘輪邊界變化趨勢(shì)相似,隨溫度的升高棘輪安定區(qū)域變小。為使所得棘輪邊界更具有工程實(shí)用意義,基于理想彈塑性理論對(duì)有限元分析所得的棘輪邊界進(jìn)行了無量綱化轉(zhuǎn)換。
　　 利用Ohno-Wang