【摘 要】
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随着断裂力学理论的不断成熟以及计算机技术的飞速发展,断裂力学在工程实际中得到了广泛的应用。目前,应用断裂力学理论对在役压力管道进行安全评定,具有十分重要的实际意义,
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随着断裂力学理论的不断成熟以及计算机技术的飞速发展,断裂力学在工程实际中得到了广泛的应用。目前,应用断裂力学理论对在役压力管道进行安全评定,具有十分重要的实际意义,但是,对于一些特殊的含有裂纹缺陷的结构进行安全评定仍然缺乏可以直接利用的断裂参数结果。本文以断裂力学为基础,采用有限元分析方法,借助ANSYS有限元分析软件,对含有穿透裂纹的斜接弯管进行分析。建立了含有环向穿透裂纹的斜接弯管有限元模型。经过有限元分析计算给出不同材料及载荷条件下:线弹性条件下穿透裂纹的应力强度因子K1值;弹塑性条件下的J积分值。进一步换算成工程实际易于应用的形状因子F以及全塑性解系数h1,以备工程实际应用。包括: 1.分析研究现阶段断裂力学在含裂纹缺陷结构中的研究方法,为进一步的断裂分析提供参考依据。 2.以现有的EPRI结果为参考,应用ANSYS有限元分析软件,建立有限元模型,验证本文所要采用的单元、建模方法及计算结果的正确性,为本文以后的计算打下坚实的基础。 3.以ANSYS提供的APDL语言编写相应程序,建立含有环向穿透斜接弯管结构,分别在内压、弯矩载荷作用下计算给出了线弹性条件下的应力强度因子K1值并换算成形状因子F。 4.依据Voce硬化理论,引入幂硬化指数n,定义ANSYS中的材料非线性;应用EPKI全塑性J积分处理方法,整理出本文全塑性分析的计算方法。 5.内压、弯矩不同比例载荷作用下,求解了环向穿透裂纹斜接弯管全塑性J积分值JP,并换算成全塑性解绘制成解系数h1表格。
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