基于Norton幂律方程的再生器筒体蠕变性能分析及仿真

通过对Q245R钢在550℃不同应力条件下进行高温蠕变试验,并根据试验获得的数据,建立该材料的蠕变本构方程,最后将建立的蠕变本构方程用于仿真一台在役催化裂化再生器筒体的蠕变.结果表明,该材料高温单轴拉伸的材料力学性能与常温差别较大,试验得到了该材料的蠕变Norton幂律本构方程,并判断出其在550℃下的蠕变机制主要为位错攀移;有限元仿真知最大蠕变变形发生在接管与筒体相贯处筒体母线上,离相贯点约为600 mm,最大蠕变变形量为91.3 mm,与现场实测相近,说明建立的蠕变本构模型和有限元仿真是有效的,可为再生器的安全服役提供数据基础和参考价值.

神经网络小冲杆试验法确定材料的蠕变性能

针对小冲杆试验提出了一种结合有限元模拟和神经网络来确定P91材料蠕变性质的方法,用小冲杆测试确定载荷条件下的材料状态。这是神经网络在小冲杆蠕变试验领域的拓展,其有限元模型采用基于Chakrabarty薄膜伸张理论的Norton蠕变准则模型。根据Norton蠕变法则,通过有限元得出一个由不同的蠕变性能参数组模拟获得的时间-位移曲线数据库。然后将小冲杆试验得到的一个时间位移曲线转化到训练好的人工神经网络,将模拟曲线数据库中的曲线与实验曲线进行对比,确定出与实际试验曲线最为吻合的模拟曲线,该条模拟曲线所对应的蠕变性能参数即为材料的蠕变性能参数。最后通过试验对反向方法得出的结果进行了验证。