超超临界锅炉过热器管裂纹尖端塑性区数值研究

针对超超临界锅炉含裂纹的过热器管,采用数值模拟对长时间高温高压下裂纹尖端的应力应变场进行分析,并结合塑性区理论,对裂纹尖端塑性区的大小进行估算,提出一种有限元求解塑性区大小的方法。结果表明,裂纹尖端的应力、应变及塑性区的大小不仅与内压大小有关,而且与温度高低有关,在温度一定时,内压越大,塑性应变越大;在内压相同而温度越高时,塑性应变也越大。在长时间高温高压下,有限元求解塑性区结果与塑性区理论结果存在一定差别,并分析了这种差别出现的原因。最后,利用小范围屈服条件对裂纹尖端塑性区在长时间高温高压下进行了评估,表明采用应力强度因子K作为T92过热器管疲劳裂纹扩展的断裂参量是合适的。

钻孔瓦斯涌出初速度测试深度的探讨

通过分析钻孔瓦斯涌出初速度的影响因素及其与工作面前方应力分布状态的关系 ,得出钻孔瓦斯涌出初速度的测试深度必须穿过工作面前方的煤层卸压带 ,进入应力集中带的塑性极限应力区 ;对于不同矿山地质条件下的煤层 ,必须实测其工作面煤层卸压带和塑性极限应力区范围 ,才能准确确定钻孔瓦斯涌出初速度合理的测试深度。

超超临界锅炉含微裂纹HR3C受热面J积分数值模拟

采用有限元软件ANSYS对超超临界锅炉含径向裂纹的HR3C受热面管道在不同温度、压力作用下的应力应变以及J积分进行了数值模拟计算。根据裂纹尖端区域发生塑性应变分布情况,估算了塑性区域的大小。通过在裂纹尖端定义4条不同的积分回路,对J积分值进行了数值计算。结果表明,在裂纹尖端存在应力突变,易发生屈服;裂纹尖端塑性区的大小与裂纹区域特征尺寸属于同一个级别;压力和温度对断裂参数J均有影响,但压力的影响较大。