应变强化对压力容器安全裕度的影响

通过试件拉伸试验和圆筒容器的有限元模拟,分析了加载路径和预应变量对应变强化容器塑性失稳压力的影响.拉伸试验和有限元模拟结果表明:加载路径对试件和容器的极限承载能力影响较小;不同预应变量虽使容器产生不同程度的塑性变形,但材料的强化效应在一定程度上弥补了容器尺寸变化的影响,仅使圆筒容器的塑性失稳载荷略有下降;在径比为1.02～1.10的薄壁容器范围内,壁厚对应变强化后容器塑性失稳压力的下降影响很小.在同时考虑预应变后容器几何形状改变和材料应力应变曲线改变的情况下,4%～12%预应变后,最小安全裕度由按常规设计的4.76降至2.21,与国内外标准中的最低安全裕度要求相当,表明应变强化后容器仍有较高的强度裕度.

应变强化对压力容器安全裕度的影响探讨

应变强化能够提升奥氏体不锈钢的屈服度、承载力和弹性，节省了材料使用量。利用材料拉伸试验和有限元的模拟分析证明，静态常温条件下，加栽路径和压力容器承载没有任何关联，影响容器极限承载力程度小。比较压力容器的塑性失稳压力和应变强化的压力容器，分析应变强化对压力容器安全裕度的影响。最终证明强化后容器依旧存在较高的安全裕度。