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AP1000核电安全端异种金属焊接接头缺陷评定方法研究

作　者: 刘志伟
导　师: 王国珍
学　校: 华东理工大学
专　业: 化工过程机械
关键词: AP1000核电安全端焊接接头缺陷评定失效评定图
分类号: TG407
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文建立了AP1000核电压力容器安全端结构的三维有限元分析模型,通过对假想存在于焊缝中不同尺寸的内表面周向裂纹进行有限元断裂力学分析,对安全端异种金属焊接接头区的缺陷评定方法进行了研究。初步构建了与安全端复杂结构几何、异种金属接头区复杂材料及裂纹尺寸相关的专用缺陷简化评定方法、失效评定图(FAD)高级评定方法和破前泄漏(LBB)分析评定方法。三种方法的评定精度和复杂程度依次提高。简化评定方法按塑性失效的极限载荷准则建立,根据安全端载荷计算的应力比及检测或计算的寿期末裂纹长度,用构建的表格插值确定出允许的裂纹深度,用寿期末裂纹深度与允许的裂纹深度相比较评价缺陷的安全性。在高级失效评定图(FAD)方法中,构建了与安全端结构、材料和裂纹尺寸相关的失效评定曲线族、极限载荷和应力强度因子；依据被评定缺陷的尺寸选择合适的失效评定曲线进行准确的计算评定。在LBB分析评定方法中,初步构建了与安全端几何、外加主载荷和材料J-R裂纹扩展阻力曲线(材料韧性)相关的LBB曲线和LBB评定图；依据被评定缺陷的尺寸和载荷,可评判安全端异种金属接头区的缺陷是否以LBB的方式失效。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-13
  1.1 课题背景和意义  9-11
  1.2 研究现状及不足  11-12
  1.3 本文研究内容与意义  12-13
第二章 AP1000核电安全端异种金属焊接接头缺陷简化评定方法  13-28
  2.1 前言  13
  2.2 无缺陷安全端建模及应力分析  13-19
    2.2.1 安全端结构FEM模型的构建方法  13-16
    2.2.2 无缺陷安全端应力分析  16-19
  2.3 含周向焊缝裂纹安全端的极限载荷分析  19-24
    2.3.1 极限载荷的确定  20-21
    2.3.2 不同尺寸裂纹极限载荷分析结果  21-24
  2.4 AP1000核电安全端缺陷简化评定方法  24-26
  2.5 安全系数及保守性分析  26-27
  2.6 小结  27-28
第三章 AP1000核电安全端缺陷评定的失效评定图构建  28-60
  3.1 前言  28
  3.2 结构完整性评定的失效评定图法  28-31
  3.3 AP1000核电安全端专用失效评定图的构建方法  31-33
  3.4 安全端失效评定图构建结果及分析  33-48
    3.4.1 含未穿透裂纹安全端失效评定图  33-43
    3.4.2 含穿透裂纹安全端的失效评定图  43-48
  3.5 AP1000核电安全端失效评定图的应用  48-52
    3.5.1 含未穿透裂纹安全端失效评定图的应用  48-51
    3.5.2 含穿透裂纹安全端失效评定图的应用  51-52
  3.6 安全端几何及裂纹位置对失效评定图的影响  52-59
    3.6.1 安全端几何形状对失效评定图的影响  52-57
    3.6.2 裂纹位置对安全端失效评定图的影响  57-59
  3.7 小结  59-60
第四章 AP1000核电安全端异种金属焊接接头破前泄漏(LBB)分析  60-76
  4.1 前言  60-61
  4.2 LBB评定准则  61-63
    4.2.1 LBB基本概念  61-62
    4.2.2 LBB分析方法  62-63
  4.3 AP1000核电安全端LBB评定分析方法的构建  63-75
    4.3.1 安全端LBB曲线的构建  64-68
    4.3.2 安全端LBB评定图的构建  68-72
    4.3.3 材料韧性及外加载荷对LBB分析的影响  72-75
  4.4 小结  75-76
第五章总结  76-78
参考文献  78-83
致谢  83-84
攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利申请  84

AP1000核电安全端异种金属焊接接头缺陷评定方法研究

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