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焊接缺陷断裂的可靠性评定

作　者: 黄诚
导　师: 张小鹏
学　校: 大连理工大学
专　业: 固体力学
关键词: 安全评定 COD 失效评定图可靠性概率断裂力学
分类号: TG407
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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引　用: 2次
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内容摘要

针对焊接结构断裂缺陷安全性评定方法的研究正方兴未艾，本文是其中基于概率方法评定的部分研究内容。研究工作主要集中于焊接缺陷可靠性评定的原则和技术实现上，将较为先进的可靠性方法引入焊接缺陷的安全性评定中，大大提高了其评定的科学性和准确性，使评定过程快捷化、程序化，在工程实践中具有重要应用价值。近几十年来，应用断裂力学理论进行缺陷安全评定的研究工作一直在缓慢地发展进步着。断裂力学的出现和应力强度因子准则的实际应用触发了本领域的研究，每次断裂力学理论和方法的重要变革(包括COD准则和J积分)，都将缺陷评定技术提升到一个新的研究高度，因而缺陷评定技术与断裂力学的发展息息相关。本文在总结国际通行的缺陷评定规范的基础上，深入考察了概率断裂力学应用于评定技术的可行性，通过大量地查阅相关文献，对基于失效评定图R6采用概率评定方法做了一定的研究，提出了从随机参量概率模型、蒙特卡罗模拟方法、失效评定图上概率公式等一整套可靠性评定方法，初步完成了R6第一类选择曲线的可靠性评定研究。本文的研究主要包括如下内容： 1．分析和比较包括ASME第三卷、IIW、PD6493、JWES、R／H R6等各国制定的缺陷评定规范或指南，指出了以上规范的局限性，提出以可靠性的观点进行缺陷评定。 2．对采用COD准则的可靠性评定方法进行了试验研究和计算 3．基于失效评定图的原则，提出在通用失效评定曲线上进行概率方法评定的思想和应用过程。 4．详细分析了缺陷评定中涉及到参量具有的随机特征，对缺陷几何尺寸、材料性能、断裂韧度和载荷的随机性特征做了研究说明。 5．在概率评定公式的求解中，采用蒙特卡罗模拟方法与数值积分结合给出了详细的求解过程，并提出了计算程序编制的参考。 6．通过工程实例的分析和计算，比较了COD方法与失效评定图方法。

全文目录

第一章概述  7-13
  1．1 焊接结构断裂缺陷安全性评定的内容和意义  7-8
  1．2 断裂力学评定方法的发展  8-9
  1．3 断裂力学评定的前沿方法  9-10
  1．4 国际通用的缺陷评定规范  10-11
  1．5 缺陷评定的一般程序  11-12
  1．6 本文研究重点  12-13
第二章断裂力学及缺陷评定的初步应用  13-29
  2．1 断裂力学理论基础  13-18
    2．1．1 线弹性断裂力学  13-14
    2．1．2 弹塑性断裂力学  14-18
  2．2 焊接及焊接缺陷  18-22
    2．2．1 金属材料断裂机理和形态特征  18-20
    2．2．2 影响断裂的因素  20-21
    2．2．3 焊接缺陷的分类  21-22
    2．2．4 焊接缺陷对结构强度的影响  22
  2．3 现有评定方法要点  22-29
    2．3．1 基于合于使用原则的断裂评定概述  22-25
    2．3．2 国内外部分缺陷评定方法要点  25-29
第三章以COD为基础的缺陷可靠性评定工程试验研究  29-38
  3．1 试验方案  29-31
    3．1．1 试样制备  29-31
  3．2 试验原理  31-33
    3．2．1 试验方法及计算公式  31-33
    3．2．2 有效性判别  33
  3．3 试验结果  33-35
    3．3．1 材料力学性能  33
    3．3．2 典型的载荷-位移曲线  33-34
    3．3．3 试样结果  34-35
    3．3．4 关于该实验的一些说明  35
  3．4 以COD为判据的缺陷可靠性评定  35-37
  3．5 小结  37-38
第四章基于R6方法的概率评定  38-61
  4．1 断裂力学评定中常用概率分布  38-40
    4．1．1 正态分布  38-39
    4．1．2 标准正态分布  39
    4．1．3 对数正态分布  39-40
    4．1．4 威布尔分布  40
  4．2 蒙特卡罗模拟  40-45
    4．2．1 蒙特卡罗方法基本原理  41
    4．2．2 （0，1）区间上均匀分布的随机数  41-42
    4．2．3 （0，1）区间均匀分布的检验  42-43
    4．2．4 应力强度分布干涉理论和可靠度计算  43-45
  4．3 CEGB的新R6评定标准  45-52
    4．3．1 失效评定曲线  45-48
    4．3．2 缺陷评定的三种分析评定方法  48-49
    4．3．3 评定点L_r，K_r的计算  49-50
    4．3．4 应用R6方法进行评定的步骤  50-52
  4．4 基于R6方法的概率评定  52-61
    4．4．1 考虑尺寸、材料、断裂韧度等随机性的概率特征  52-53
    4．4．2 失效评定图上的概率评定公式  53-55
    4．4．3 概率评定计算程序的编制  55-57
    4．4．4 概率评定实例研究  57-61
第五章概率评定方法的工程应用研究与比较  61-68
  5．1 工程资料及说明  61-62
  5．2 以COD判据为基础的可靠性评定  62-64
  5．3 基于R6失效评定图的可靠性评定  64-66
  5．4 COD方法与R6失效评定图方法的比较  66-67
  5．5 研究展望  67-68
参考文献  68-70
致谢  70-71

焊接缺陷断裂的可靠性评定

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