圓柱筒結(jié)構(gòu)的斷裂可靠性分析.pdf

1、圓柱筒結(jié)構(gòu)一般采用焊接的方法連接構(gòu)成壓力容器和管道結(jié)構(gòu)的主體，其廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)部門(mén)。壓力容器和管道是儲(chǔ)存和輸送高溫高壓、易燃易爆的特種承壓設(shè)備，因此保證其安全可靠地工作，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)正常安全運(yùn)行，保障人身安全無(wú)疑具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于壓力管道在制造、安裝和使用過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂紋，長(zhǎng)期使用導(dǎo)致裂紋起裂、擴(kuò)展直至失穩(wěn)斷裂，導(dǎo)致壓力容器及管道的破壞，因此對(duì)于壓力容器的斷裂可靠性分析具有重要意義。

2、 本文首先闡述了可靠性分析的基本理論，總結(jié)了可靠性研究和應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀，比較了幾種可靠性分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)。其次，介紹了斷裂失效的K準(zhǔn)則和J準(zhǔn)則。在此基礎(chǔ)上，對(duì)圓柱筒結(jié)構(gòu)的斷裂特性進(jìn)行了研究，建立了含裂紋的厚壁圓筒的有限元模型，計(jì)算了不同壁厚，不同裂紋長(zhǎng)度下的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并用保角映射法進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了結(jié)果的合理性。同時(shí)，編寫(xiě)了可在ANSYS環(huán)境下運(yùn)行的程序來(lái)進(jìn)行J積分的計(jì)算。接著，采用二次響應(yīng)面函數(shù)形式和中心復(fù)合設(shè)計(jì)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，推