0.8设计系数用X80管线钢焊接接头的失效评估曲线

根据GB 2038-1991,对0.8设计系数用X80管线钢焊接接头母材及焊缝进行了三点弯曲试验,据此进行断裂韧性及失效评估曲线(建立R6-3失效评估曲线,并与R6-1曲线和R6-2曲线进行了比较)的研究。结果表明:根据J-R阻力曲线测得X80管线钢母材和焊缝的断裂韧度分别为1 080,298kJ·m-2;在高载荷下,母材的R6-3失效评估曲线比焊缝的略高,这是由于母材具有较高的塑性;R6-3曲线的安全范围最大,能够精确反映材料性能、加载类型及构件形状,精度高于R6-1和R6-2曲线的,能够更好地发挥材料的性能。

高钢级管线钢失效评估曲线研究

X80级管线钢具有优异的韧性,其断裂韧性和失效评估曲线是工程应用中安全评定的重要依据。利用J-R阻力曲线的试验测试数据,建立R6选择曲线3评估曲线(R6-3),并与选择曲线1(R6-1)和2(R6-2)相比较,表明这是一种简便、精确的建立失效评估曲线FAC(Failure Assessment Curve)方案。

压力容器接管区模拟异型板失效评定曲线FAC研究

建立了双向受拉不等厚高应变梯度异型板的失效评定曲线ＦＡＣ，得到了１６ＭｎＲ材料的ＦＡＣ曲线的三大特征．经与英国通用曲线比较和试验结果验证，选择１曲线不适用于接管高应变区缺陷的安全评定，应加一定的安全系数．项研究将小试样与实物容器接管高应变区的安全评定紧密相联，开拓出一条新的途径．

地铁曲线段参数对钢轨波磨影响分析与打磨周期评估

地铁线路具有曲线半径小、站间距离短等特点,列车运行时的频繁启动与制动会导致轮轨间相互作用进一步被恶化,加剧了钢轨波磨的同时也增加了城市噪声污染和行车风险.为研究波磨的产生规律,针对地铁曲线段钢轨打磨的各类影响因素,将地铁线路划分为多个连续的非均匀网格,结合钢轨线路历史打磨信息,建立基于可靠性理论的钢轨波磨的生存分析模型,量化各异质性因素对波磨的影响程度,并对打磨周期进行评估.结果表明:该模型能够评估不同异质性因素影响下钢轨波磨的打磨周期,对于指导地铁线路的养护维修具有一定现实意义.

国内外失效评定曲线(FAC)的发展以及现状

主要介绍了含缺陷压力容器失效评定曲线技术由产生到发展的过程,简要介绍了失效评定曲线技术的发展趋势.

0.8设计系数用X80管线钢失效评估曲线研究

为了研究西气东输三线用0.8设计系数X80管线钢断裂性能,通过单轴拉伸和断裂韧性试验建立失效评估曲线和拟合方程,对3种不同屈强比的0.8设计系数X80管线钢管进行了失效评估。结果表明:与常用X80管材的失效评估曲线不同,选择3曲线并不是最保守曲线;高、低屈强比钢管的评估曲线在载荷比大于某一临界值时发生分离,高屈强比钢管的评估曲线在低屈强比钢管的评估曲线之下;屈强比大于0.9时,安全应用范围迅速减小。

X80管线钢断裂韧性及失效评估图研究

X80管线钢在我国已经开始大规模的应用,其断裂韧性和失效评估曲线是工程应用中安全评定的重要依据。在力学性能测试的基础上,参考材料断裂韧性测试标准,并在试验中采用高K值比法预制疲劳裂纹,利用声发射装置确定裂纹起裂点,测定了X80管线钢母材、焊缝及热影响区的断裂韧性,并在此基础上建立其失效评估曲线,给出了符合三种材料特性的失效评估曲线拟合方程,以便为工程应用提供依据。

含缺陷韧性金属材料的失效评估研究

以韧性较好的核电站用结构钢S355为研究对象,进行了紧凑拉伸试样的断裂韧性试验,试验中发现随着拉力的增大,裂尖塑性垮塌代替了裂纹扩展,且失效载荷对应有限的塑性屈服范围。随后采用Gurson模型模拟了该试样受拉伸载荷时的失效过程,计算结果表明,该模型能较好地模拟裂纹尖端的塑性垮塌现象。最后结合试验结果和有限元模拟结果,建立了1条适用于S355钢的通用失效评估曲线,并确定了塑性失效载荷与裂纹长度之间的对应关系。

J积分法测定Q345断裂韧性及失效评定曲线

Q345是广泛使用的一种普通低合金钢,其断裂韧性是工程中进行裂纹检测的重要参数。应用J积分法测定了Q345的断裂韧性,并采用R6方法中的选择3曲线和通用曲线绘制了其失效评定曲线。研究发现:所有试样断口均有充分张开的大分层现象,它的存在阻碍了断口沿厚度方向的收缩,从而增加了材料的断裂韧性值。给出了适合Q345特性的失效评定曲线,以便为工程应用提供依据。

高钢级管道半自动环焊缝失效评估技术研究

西气东输二线、三线等输气管道大量使用国产X80高钢级螺旋焊管,由于国际上无大规模服役先例,目前X80螺旋焊管对接半自动环焊缝无专用失效评估曲线,也缺少断裂韧性值的研究。为此,采用国内在役X80管道环焊缝试样,考虑不同壁厚位置,进行全焊缝拉伸试验。根据拉伸试验结果采用选择2方法建立环焊缝的失效评估曲线。与通用失效评估曲线相比,X80输气管道环焊缝失效评估曲线横坐标截止线较短,说明环焊缝塑性相对常规材料较差,更有可能脆性失效。在接近屈服强度附近时,失效评估曲线较通用失效评估曲线陡,缺少过渡段,说明环焊缝更有可能突然失效。进行了实际壁厚环焊缝沿环向和沿壁厚方向的断裂韧性试验,试验结果显示,真实壁厚断裂韧性测试值为70.12 MPa·m 0.5,对比多种夏比冲击功与断裂韧性转换公式后发现,BS 7910-2013换算公式较为准确。

大型集装箱船高强度钢甲板裂纹缺陷的安全寿命评估

文章根据船级社规范的疲劳校核应力计算方法及应力范围长期分布的基本特征,采用等效应力法将船舶受到的外载荷转换为等幅疲劳载荷。将失效评估图技术和疲劳裂纹扩展计算方法结合起来,探讨复杂载荷作用下集装箱船高强度钢甲板安全寿命评估方法,并考虑焊接残余应力的影响。对某大型集装箱船上甲板焊接接头焊趾处裂纹缺陷在复杂载荷作用下的疲劳寿命进行了评估,其中考虑了表面裂纹缺陷和埋藏裂纹缺陷两种情况。结果表明,初始裂纹的尺寸大小对裂纹扩展影响显著,且在相同的初始裂纹尺寸和外载荷条件下,表面疲劳裂纹对结构安全的危害性比内部的埋藏裂纹危害性更大。

钢制卧式储罐被洪水破坏概率分析

为研究钢制卧式储罐的洪水破坏概率和泄漏频率,基于洪水作用下储罐的荷载分析,构建储罐机械破坏简化模型,获得了卧式储罐失效曲线;利用简化模型建立147种钢制卧式储罐的洪水破坏失效数据库,获得了储罐临界装量系数与洪水深度的拟合关系式;以洪水流速和临界装量系数为参数,建立卧式储罐破坏概率和危险物质泄漏频率快速计算模型。结果表明:储罐失效曲线是安全区和失效区的分界线;临界装量系数与洪水深度满足线性关系,系数由储罐外形特征参数确定;用破坏概率和泄漏频率,可定量表征卧式储罐的洪水灾害风险。

在役X80输气管道环焊缝失效评估方法

西气东输二线、三线等管道建设中大量使用国产X80螺旋焊管,但国内外X80螺旋焊管尚无大规模服役先例,有关研究也较为匮乏。为此,选取国产在役X80输气管道环焊缝试样进行全焊缝拉伸试验,并建立环焊缝失效评估曲线:与通用失效评估曲线相比,环焊缝失效评估曲线横坐标截止线较短,说明环焊缝塑性相对常规材料较差,更有可能发生脆性失效;在屈服强度附近,失效评估曲线较通用失效评估曲线更陡,缺少过渡段,说明环焊缝更有可能突然失效。通过对实际壁厚环焊缝沿环向和沿壁厚方向的断裂韧性进行测试显示,实际壁厚断裂韧性测试值为70.12 MPa·m0.5,对比多种夏比冲击功与断裂韧性转换公式,发现BS 7910-2013《含缺陷金属结构可接受评价导则》换算公式较为准确。研究结果可为大口径、高钢级输气管道环焊缝的安全评定及平稳运行提供技术参考。