mba論文納米拘束效應(yīng)的含裂紋結(jié)構(gòu)蠕變壽命評(píng)價(jià)方法研究pdf

1、分類號(hào)：0 3 4 6 ．1 密級(jí)：U D C ：華東理工大學(xué)學(xué)位論文納入拘束效應(yīng)的含裂紋結(jié)構(gòu)蠕變壽命評(píng)價(jià)方法研究談建平指導(dǎo)教師姓名： 涂善東教授王國珍教授華東理工大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別： 博士 專業(yè)名稱：動(dòng)力工程及工程熱物理論文定稿日期： 2 0 1 4 ．0 4 ．1 0 論文答辯日期： 2 0 1 4 ．0 5 ．2 7學(xué)位授予單位： 華東理工大學(xué)學(xué)位授予日期：答辯委員會(huì)主席：郭力．林教授評(píng) 閱 人：方岱寧教授施惠基教授荊洪陽教授郭萬林

2、教授錢才富教授陳旭教授 惠虎教授華東理工大學(xué)博士學(xué)位論文 第1 頁納入拘束效應(yīng)的含裂紋結(jié)構(gòu)蠕變壽命評(píng)價(jià)方法研究摘要裂尖拘束狀態(tài)影響蠕變裂紋擴(kuò)展速率。采用深裂紋高拘束的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室緊湊拉伸( C T ) 試樣測得的蠕變裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)用于評(píng)價(jià)實(shí)際含裂紋結(jié)構(gòu)的蠕變壽命，可能得到過于保守或非保守的評(píng)價(jià)結(jié)果。為了提高含裂紋高溫構(gòu)件蠕變壽命評(píng)價(jià)和預(yù)測的準(zhǔn)確性，需要建立納入裂尖拘束效應(yīng)的評(píng)價(jià)方法，目前國內(nèi)外對(duì)此的研究還十分有限。本文通過試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算和理

3、論分析相結(jié)合，宏觀與微觀相結(jié)合，力學(xué)與材料相結(jié)合的方法系統(tǒng)研究了拘束對(duì)C r - M o —V 鋼蠕變裂紋擴(kuò)展速率的影響及機(jī)理，試驗(yàn)室試樣和實(shí)際管道蠕變裂尖拘束的表征及關(guān)聯(lián)，拘束相關(guān)的C r - M o —V 鋼蠕變裂紋擴(kuò)展速率方程的構(gòu)建及其應(yīng)用等，致力建立納入裂尖拘束效應(yīng)的蠕變壽命評(píng)價(jià)方法。論文主要工作和結(jié)論如下：1 ) 試驗(yàn)測試了不同厚度C T 試樣在寬范圍c 木區(qū)間的蠕變裂紋擴(kuò)展速率。發(fā)現(xiàn)試樣厚度引起的面外拘束對(duì)蠕變裂紋擴(kuò)展速率的

4、影響與載荷水平( C } ) 相關(guān)，在與實(shí)際構(gòu)件工作載荷相關(guān)的低C + 區(qū)，蠕變裂紋擴(kuò)展速率存在顯著的拘束效應(yīng)。通過微細(xì)觀觀察探明了不同c 木區(qū)拘束對(duì)蠕變裂紋擴(kuò)展速率影響的機(jī)理。為建立納入拘束效應(yīng)的蠕變壽命預(yù)測模型和方法提供了物理基礎(chǔ)。2 ) 對(duì)新發(fā)展的蠕變拘束參數(shù)R 進(jìn)行了修正，提出了載荷無關(guān)的蠕變拘束參數(shù)R 木，基于各試樣及管道在不同載荷水平下拘束參數(shù)R 的大量計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證了月半的載荷無關(guān)性。深入分析了參數(shù)尺t 的影響因素，包括試

5、樣／結(jié)構(gòu)幾何、裂紋尺寸、裂尖距離和蠕變時(shí)間等。提出了尺+ 工程應(yīng)用的簡化定義和計(jì)算方法。為建立納入拘束效應(yīng)的含缺陷高溫結(jié)構(gòu)壽命評(píng)價(jià)方法提供了雙參數(shù)( C } ．R 1 蠕變斷裂力學(xué)基礎(chǔ)。3 ) 通過三維( 3 ．D ) 有限元數(shù)值計(jì)算，分析了五種不同幾何和加載方式試樣和高溫軸向表面裂紋管道的裂尖拘束，給出了3 一D 裂紋構(gòu)件拘束的表征方法。計(jì)算分析了試樣和管道幾何、裂紋尺寸、載荷水平等對(duì)裂尖拘束的影響規(guī)律，驗(yàn)證了3 ．D 裂紋管道及試樣

6、拘束R + 的載荷無關(guān)性。發(fā)現(xiàn)單邊缺口拉伸試樣的蠕變裂尖拘束與裂紋管道最接近，采用3 ．D 裂紋前沿平均拘束參數(shù)R ’鉀。分析了二者的關(guān)聯(lián)性。4 ) 基于拘束參數(shù)R ·及面外拘束蠕變裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，建立了C r - M o —V 鋼拘束相關(guān)的蠕變裂紋擴(kuò)展速率方程，用不同加載方式試樣( 不同拘束) 的蠕變裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)驗(yàn)證了方程的有效性和可移植性。另外，測試獲得了C r - M o ．V 鋼不同拘束試樣的蠕變裂紋起裂時(shí)間及蠕變斷裂韌