【摘 要】
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该文系统的研究了天然气管道在应力与HS环境共同作用与氢致开裂失效行为,揭示了管道失效的特征,解决了天然气管道的安全评价与预测问题.研究了裂尖应力、位移场的三项渐进多
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该文系统的研究了天然气管道在应力与H<,2>S环境共同作用与氢致开裂失效行为,揭示了管道失效的特征,解决了天然气管道的安全评价与预测问题.研究了裂尖应力、位移场的三项渐进多项式分布,对HRR方法进行了合理的修正,得出了较为精确的理论解.同时,考虑氢致裂纹扩展的过程中临界应力强度因子与氢的初始浓度有关,与过程区的最大内聚应力有关,该文对断裂过程区的内聚应力分布进行分析,提出了内聚应力分布模型,给出了断裂过程区的形状与内聚应力的分布情况.研究了裂纹尖端过程区区域氢浓度与裂尖应力、应变场、氢传输扩散及管道内压力的关系,确定的氢环境下裂尖过程区的形状,提出了氢致开裂断裂判据的位错模型,并分析材料-环境体系的能量平衡,确定了氢环境下含裂纹管道极限承压能力和临界J积分J<,ISCC>.根据所建立的氢致开裂断裂判据的位错模型,提出了适合于氢环境下管道弹塑性断裂分析的工程EP完整性评价方法,给出了失效评定图和安全系数,确定了氢环境下含缺陷裂纹的车气管道在不同工况下输气管道的安全性,并与新R6第一、二种方法和ANSYS5.3的计算进行了比较,验证了该文弹塑性EP完整性评价方法的正确性.
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