基于GB/T 34019标准与ASMEⅧ-3标准的钢制瓶式容器疲劳寿命分析

为研究GB/T 34019标准与ASMEⅧ-3标准在计算压力容器临界裂纹扩展寿命时的差异,采用ANSYS软件建立不同设计压力和直径的4130X钢制瓶式容器,并利用自编的MATLAB疲劳计算程序计算临界裂纹循环次数,考察了应力强度因子和疲劳失效判据对容器设计疲劳寿命评价的影响。分析结果表明,在容器设计压力40~90 MPa、公称直径406~720 mm的研究范围内,对于指定的内壁轴向裂纹,GB/T 34019方法计算得到的应力强度因子值比ASMEⅧ-3大,但由于GB/T 34019采用的断裂韧度判据比ASMEⅧ-3失效评定图法(FAD)的双参量判据更宽松,导致GB/T 34019计算得到的疲劳寿命更长。因此认为,采用ASMEⅧ-3的应力强度因子解和双参量判据进行疲劳裂纹扩展分析相对保守。