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【正文】 2023年 3月 29日星期三 下午 8時 37分 45秒 20:37: 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 3月 29日星期三 8時 37分 45秒 20:37:4529 March 2023 1空山新雨后，天氣晚來秋。 , March 29, 2023 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。 :37:4520:37Mar2329Mar23 1故人江海別，幾度隔山川。 ? ? 0I0 nKCdNda ??66 單純疲勞載荷下的裂紋擴(kuò)展數(shù)學(xué)模型 ? 應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的表達(dá)式為： inax KKK ImIm ??? QaYK ?????Q — 為缺陷形狀參數(shù)，包含了塑性引起的修正 Y — 為幾何結(jié)構(gòu)修正系數(shù)，對于內(nèi)部橢圓形裂紋（埋藏缺陷） Y=1，對于表面橢圓裂紋（表面缺陷） Y=。 C*的獲取 ? 當(dāng)構(gòu)件中裂紋前端的韌帶區(qū)都進(jìn)入穩(wěn)態(tài)蠕變階段（蠕變第二階段）時，彈性的應(yīng)變率將消失，材料顯示出非線性粘性流的特性。 Temperature region at which Creep must be considered Noncreep temperature region Creep rupture strength Shortterm tensile strength Temperature 破斷強(qiáng)度 Creep design of structural ponent 強(qiáng)度 隨時間溫度增加而降低 8 2023/3/29 蠕變的特征 2023/3/29 9 時間增加 強(qiáng)度下降 2023/3/29 10 Rupture stress 應(yīng)力準(zhǔn)則 Time Failure point σ0 σdes tdes 蠕變的特征 2023/3/29 11 發(fā)生蠕變的溫度 蠕變?nèi)? 溫度、應(yīng)力 /載荷、時間 蠕變現(xiàn)象三特征 failure tertiary creep d?/dt primary creep d?/dt Andrade law time strain secondary creep d?/dt=constant tf(?) stress time ? time d?/dt inelastic elastic, reversible ? 應(yīng)力恒定 ? 應(yīng)變?nèi)A段：增加、穩(wěn)定、增加 ? 應(yīng)變速率三階段：減速、穩(wěn)定、增速 蠕變的特征 蠕變研究的歷史 2023/3/29 12 ?1830年，法國工程師 LouisJoseph Vicat 最早報道了橋梁繩索蠕變超過彈性變形導(dǎo)致失效的現(xiàn)象 ?1910年，英國倫敦大學(xué) Edward Andrade 教授最早建議了描述金屬材料的粘性方程 ?1922年，英格蘭工程師 Dickenson 發(fā)現(xiàn)了高溫蠕變強(qiáng)度低于短時拉伸強(qiáng)度的現(xiàn)象 ? Riedel教授于 1977年提出了蠕變條件下裂紋張開與擴(kuò)展 Dugdale模型 ? Harper同年提出了 C*斷裂參量用于蠕變研究 ? 美國西屋公司最早編制汽輪機(jī)蠕變裂紋擴(kuò)展壽命評價標(biāo)準(zhǔn) 2023/3/29 13 蠕變研究的歷史 航空工業(yè)的發(fā)展出盡了高溫?cái)嗔褑栴}的研究 工程中的蠕變現(xiàn)象 2023/3/29 14 ? 完美結(jié)構(gòu)產(chǎn)品三要素：需體現(xiàn) 成本效率 、 安全 和 經(jīng)濟(jì)壽命 的理想匹配 ￥B a s i c C o s t ,E f f i c i e n c yE c o n o m i c L i f e t i m eS a f e t yNILR產(chǎn)品三要素 服役結(jié)構(gòu)的兩類非正?，F(xiàn)象 Process of fracture Low pressure rotor Middle pressure rotor 美國 TVA Gallatin電站轉(zhuǎn)子服役早期發(fā)生斷裂 美國 Sabine 熱電廠 2號機(jī)組(1979)主蒸汽管道彎頭 5萬小時蠕變破裂 1. 結(jié)構(gòu)早于設(shè)計(jì)壽命發(fā)生破壞 服役結(jié)構(gòu)的兩類非正?，F(xiàn)象 英國 1962年建造 Parsons 汽輪機(jī)組超過20萬小時設(shè)計(jì)壽命 10余年，目前仍然安全服役 大慶石化總廠煉油廠 F－ 401加氫反應(yīng)器 1966年投入運(yùn)行至今，超過了設(shè)計(jì)壽命 30余年 2. 結(jié)構(gòu)安全服役超過數(shù)倍的設(shè)計(jì)壽命 原因：材料？制造工藝？對蠕變問題認(rèn)識不足！ 新技術(shù)使得溫度壓力日益提升 涂善東，高溫結(jié)構(gòu)完整性原理，科學(xué)出版社， 2023 Tu ST, High Temperature Structural Integrity, Science Publisher, 2023 蠕變失效的宏微觀表現(xiàn) 蠕變失效宏觀形式 □ 魚骨狀含Nb 碳化物 骨架狀含 Cr 碳化物 新材料 使用 16萬小時 航空發(fā)勱機(jī)葉片蠕變斷裂 2023/3/29 20 焊接結(jié)構(gòu)的蠕變 10萬小時的焊縫蠕變強(qiáng)度削弱系數(shù) 不同材料，不同溫度，對應(yīng)不同壽命下，接頭的蠕變強(qiáng)度減弱 焊接結(jié)構(gòu)的蠕變斷裂特點(diǎn) 晶界為蠕變敏感區(qū)，低應(yīng)力破壞源于熱影響區(qū)的細(xì)晶粒區(qū) Schubert J., A. Klenk and K. Maile. Int Conf Creep Fracture in High Temperature Components, ECCC), 2023 傳統(tǒng)的低合金鐵素體鋼 WSRF= 蠕變強(qiáng)化鋼 912%Cr WSRF= 蠕變斷裂的復(fù)雜性 2023/3/29 23 蠕變變形及損傷理論 2023/3/29 24 蠕變研究的仸務(wù) ? 蠕變變形的本構(gòu)方程 ? 蠕變斷裂參量及裂紋擴(kuò)展預(yù)測 2023/3/29 25 蠕變變形的描述方程 26 nB ?? ?? ? ???sinhA?? ? ???? expD? ? ?? ? ? ?? ?1expexp14321 ????? tt ????? mnc DK)1( ?????qpDAD)1( ???Norton， 1929 McVetty， 1943 Dorn， 1955 Evans et al， 1985 ?投影法 KachanovRabotnov，蠕變損傷， 1968 蠕變過程中的內(nèi)部變化 27 d12345??Grain elastic defor
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