【摘 要】
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石化设备通常是腐蚀疲劳工况下运行，因此研究腐蚀疲劳扩展行为对石化设备的寿命评估及安全评定有着极为重要的意义。经过硫化氢腐蚀过的材料在其内部会产生氢致应力，这个应力会
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石化设备通常是腐蚀疲劳工况下运行，因此研究腐蚀疲劳扩展行为对石化设备的寿命评估及安全评定有着极为重要的意义。经过硫化氢腐蚀过的材料在其内部会产生氢致应力，这个应力会使裂纹应力强度因子改变，进而改变石化设备寿命。如今，很多实验手段已经可以进行腐蚀疲劳裂纹扩展行为研究，这些实验实验手段相对复杂，针对每种设备必须进行单独实验，可行性低，因此，应用数值模拟技术研究腐蚀疲劳裂纹扩展行为对石化行业的长远发展有着重大的意义。本文的主要成果如下 (1)应用FRANC3D软件，模拟疲劳裂纹扩展过程，获取不同加载条件下的裂纹扩展a-N曲线和裂纹扩展速率da/dN-△K曲线。 (2)针对腐蚀环境中的疲劳裂纹扩展问题，提出腐蚀疲劳裂纹扩展速率性质的数值研究方法。并应用腐蚀疲劳裂纹扩展速率性质的数值研究方法，进行外加载荷-内部附加应力场的耦合条件下的疲劳裂纹扩展行为进行数值模拟研究。具有应力比内部附加应力场会使裂纹扩展速率发生改变。腐蚀环境中裂纹扩展速率改变的根本原因是附加应力强度因子幅的产生。 (3)运用腐蚀疲劳裂纹扩展速率性质的数值研究方法，进行不同形式、不同大小外加载荷-附加应力耦合下裂纹扩展速率的数值计算，得到不同外加载荷、不同应力比、不同附加应力对裂纹扩展速率Pairs公式中各参数的影响机制。 本文旨在运用Abaqus及FRANC3D软件，进行I型裂纹在腐蚀下疲劳寿命的分析及腐蚀疲劳裂纹扩展速率研究，为工程中应用提供简单评价方法。
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