基于Z參數(shù)的耐熱鋼持久壽命可靠性分析.pdf

1、通過(guò)完成HK-40奧氏體耐熱鋼及5Cr0.5Mo珠光體耐熱鋼持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)的概率統(tǒng)計(jì)分析，研究了材料高溫持久性能評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)的可靠性方法。從持久壽命數(shù)據(jù)的分散性角度，引入Z參數(shù)概念，描述材料持久性能偏離主曲線的程度。將參數(shù)Z視為隨機(jī)變量，揭示了材料持久性能存在整體隨機(jī)性。該參數(shù)可應(yīng)用于任何基于時(shí)間-溫度參數(shù)的壽命預(yù)測(cè)方法。 研究了Z參數(shù)的整體統(tǒng)計(jì)分布特征，采用極大似然法估計(jì)了分布參數(shù)，考慮了整體擬合效果、與蠕變斷裂失效機(jī)制的一致

2、性和尾部預(yù)測(cè)的安全性三原則，并最終采用柯爾莫哥洛夫-斯米爾諾夫檢驗(yàn)法檢驗(yàn)所選假設(shè)分布的合理性，提出了正態(tài)分布是參數(shù)Z的良好整體分布。克服了利用單一主曲線評(píng)價(jià)持久性能時(shí)忽略數(shù)據(jù)分散性的缺點(diǎn)，為耐熱鋼持久壽命評(píng)估方法及其應(yīng)用，提供了一條較為合理的新思路。 對(duì)Z的整體分布參數(shù)進(jìn)行了置信區(qū)間的估計(jì)，根據(jù)結(jié)果提出以主曲線作為材料在各溫度和應(yīng)力水平下持久性能的平均值。考察了參數(shù)Z在不同試驗(yàn)條件下的分布規(guī)律，揭示了持久性能分散程度的統(tǒng)計(jì)分布演

3、化特征。 同時(shí)，在考慮材料持久性能分散的基礎(chǔ)上，考慮了服役期間由于運(yùn)行條件或其它因素的變化而引起溫度和應(yīng)力的波動(dòng)對(duì)持久壽命的影響，建立了基于干涉理論的“服役條件-持久性能”可靠性分析模型。采用Monte-Carlo計(jì)算機(jī)隨機(jī)模擬方法，對(duì)給定條件下材料的持久壽命進(jìn)行了可靠性預(yù)測(cè)。得出當(dāng)溫度和應(yīng)力的提高，或者二者波動(dòng)幅度加劇時(shí)，服役壽命的可靠性會(huì)隨之下降。由于現(xiàn)有持久壽命預(yù)測(cè)大多未同時(shí)考慮材料持久性能的分散和工作環(huán)境在運(yùn)行過(guò)程中的變