壓力容器的疲勞壽命與裂紋擴(kuò)展規(guī)律分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)的進(jìn)步，壓力容器已經(jīng)廣泛的用于石油、化工等工業(yè)部門以及日常生活當(dāng)中。大量壓力容器與各類承壓設(shè)備都是在復(fù)雜的載荷下工作，容易引起工程結(jié)構(gòu)的疲勞裂紋擴(kuò)展，進(jìn)而導(dǎo)致災(zāi)難性的破壞。因此，對疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律以及裂紋擴(kuò)展行為預(yù)測方法，進(jìn)行系統(tǒng)深入地研究具有重要的理論價值和現(xiàn)實(shí)的工程意義。本文采取數(shù)值計(jì)算與模擬相結(jié)合的研究方法，對壓力容器受力情況及使用壽命進(jìn)行分析;對不同初始形貌的表面裂紋擴(kuò)展形貌進(jìn)行模擬;對在相同載荷下不

2、同溫度下的裂紋擴(kuò)展速率進(jìn)行估算。主要研究內(nèi)容及成果如下。
　　針對壓力容器的結(jié)構(gòu)及受力狀況，建立模型及載荷約束，對壓力容器的各部位受力及變形情況進(jìn)行分析，模擬壓力容器的工作狀況得到其整體的使用壽命，確定壓力容器的薄弱環(huán)節(jié)。
　　在壓力容器中存在的表面裂紋，表面半橢圓裂紋周邊的應(yīng)力強(qiáng)度因子K隨θ而變化。沿短、長半軸處裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子決定該處裂紋擴(kuò)展速率，從而影響裂紋擴(kuò)展形貌。運(yùn)用數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，并運(yùn)用ANSYS