P92鋼缺口試樣蠕變損傷機(jī)理及彈塑性-蠕變模型的研究.pdf

1、蠕變事故的發(fā)生除了與材料本身特性相關(guān)之外，還會(huì)隨著機(jī)組參數(shù)的增加而加劇。研究過(guò)程中，蠕變壽命及斷裂位置將成為較有價(jià)值的研究?jī)?nèi)容。目前，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和有限元分析建模研究這兩種方法研究多軸蠕變現(xiàn)象成為了國(guó)內(nèi)外工作者的首選。前者產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到定性結(jié)論，卻很難由單一實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論推廣到不同試樣上。后者需應(yīng)用同環(huán)境條件下的單軸蠕變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，和缺口試樣同分析條件下的數(shù)據(jù)做參數(shù)擬合。擬合完參數(shù)后，需先經(jīng)歷極短時(shí)間的彈性過(guò)程，再經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間蠕變過(guò)

2、程，故稱(chēng)彈性-蠕變模型。但是，彈性-蠕變模型的擬合結(jié)論不完全對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這需要對(duì)此模型提出修改。
　　本文建立多軸條件下的彈塑性-蠕變模型，首先探討不同缺口形狀下模型應(yīng)用條件。接下來(lái)分別應(yīng)用彈性-蠕變模型和彈塑性-蠕變模型對(duì)多軸應(yīng)力狀態(tài)下蠕變過(guò)程進(jìn)行模擬。重點(diǎn)研究?jī)煞N模型下?lián)p傷分布特點(diǎn)并從相應(yīng)應(yīng)力分布找原因。同時(shí)通過(guò)模擬分析不同屈服極限及應(yīng)力系數(shù)對(duì)損傷分布及蠕變壽命影響。最后，借助于實(shí)驗(yàn)找到最大損傷位置，一方面探求蠕變斷裂機(jī)理，

3、另一方面根據(jù)斷口橫截面微觀(guān)及硬度相關(guān)現(xiàn)象探究損傷分布，從而對(duì)模擬結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。
　　結(jié)果表明:多軸應(yīng)力狀態(tài)下P92鋼材料，在高溫高應(yīng)力下，初始彈性階段易達(dá)到材料屈服極限，從而產(chǎn)生塑性變形。因此彈塑性-蠕變模型較彈性蠕變模型更符合實(shí)際模擬環(huán)境。應(yīng)用彈塑性-蠕變模型分析后，試樣壽命降低且隨著缺口半徑的增加，最大損傷位置由根部逐漸向最小截面中心區(qū)域移動(dòng)。是因?yàn)?，塑性產(chǎn)生改變了缺口各橫截面的應(yīng)力重分布數(shù)值和時(shí)間，總體表現(xiàn)為削弱缺口根部區(qū)域