国家教育部博士点基金(20136121110001)
- 作品数：12 被引量：27H指数：4
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- 相关机构：西安科技大学布鲁内尔大学更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺理学一般工业技术电气工程更多>>
- 应力强度因子对高温水环境中镍基合金裂尖电化学腐蚀电位的影响（英文）被引量：5
- 2014年
- 在高温水环境中,应力会提高镍基合金裂纹尖端的阳极溶解速率并加速裂纹扩展。采用弹塑性有限元方法,对高温水环境中镍基合金裂纹尖端应力和电化学腐蚀的关系进行研究。分析了应力强度因子对模拟高温水环境中600合金1T-CT试样裂纹尖端表面电化学腐蚀电位的影响,并讨论了弹性变形和塑性变形对裂纹尖端电化学腐蚀电位变化的影响。
- 杨富强薛河赵凌燕方秀荣
- 关键词：应力强度因子有限元高温水
- 膜致应力对应力腐蚀裂尖力学特性的影响被引量：1
- 2016年
- 针对裂尖力学状态是导致应力腐蚀开裂(SCC)的主要因素之一,裂尖氧化膜生成会使SCC裂尖力学场发生改变,从而影响应力腐蚀开裂速率这一问题。研究高温水环境中膜致应力对核电结构材料应力腐蚀开裂的影响,采用ABAQUS软件,分析膜致应力随氧化膜厚度改变而导致的裂尖力学特性变化。结果表明,裂尖的氧化膜越厚,产生的膜致应力越大,导致裂尖发生塑性变形,进而使裂尖表面氧化膜开裂倾向更加明显。
- 崔英浩薛河郭瑞杨帆杨宏亮
- 关键词：应力腐蚀开裂应力应变
- 扩展初始角对镍基合金焊接过渡区裂纹应力腐蚀行为的影响被引量：3
- 2016年
- 焊接接头过渡区的复杂成分分布和材料性能梯度都会改变裂尖的力学状态,进而影响接头的应力腐蚀开裂行为。为了对镍基合金焊接过渡区的应力腐蚀裂纹扩展行为进行准确预测,利用ABAQUS软件对不同扩展初始角裂纹尖端的应力应变及扩展驱动力进行了分析,研究结果表明:裂纹扩展到达熔合线边界后会停止扩展;若扩展驱动力足够大,裂纹会发生偏折,转为沿熔合线边界在镍基合金焊缝内扩展;有限元分析的结果与实验结果一致。
- 赵凌燕崔英浩薛河杨宏亮
- 关键词：应力腐蚀开裂镍基合金过渡区
- 核电关键结构材料应力腐蚀裂纹裂尖微观力学特性分析被引量：4
- 2016年
- 为研究核电关键结构在服役过程中不同裂尖形貌的应力腐蚀开裂裂尖的微观力学状态。根据氧化膜破裂理论,以具有较好的高温耐腐蚀性的核电关键结构材料奥氏体不锈钢304L为实验材料,以影响核电关键结构破坏和失效的主要形式之一的应力腐蚀开裂为研究对象,根据ATEM技术得到微观尺度下的裂纹裂尖形貌和结构特征,利用有限元分析方法对其含氧化膜SCC裂纹尖端微观力学状态进行了初步分析。结果表明裂尖氧化膜的形状对裂尖氧化膜和基体上的应力应变影响很大,随着氧化膜裂尖和基体金属裂尖之间的距离的增大,氧化膜上的高应力区增大,而基体上的减小。氧化膜裂尖区域应力远大于基体金属裂尖区域,所以应定义氧化膜裂尖为裂尖进行分析。模拟结果为精确预测核电一回路结构材料应力腐蚀开裂扩展速率奠定一定基础。
- 李永强薛河
- 关键词：奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂应力应变
- 镍基合金环境致裂过程中裂尖微观力学特性分析（英文）被引量：4
- 2016年
- 核电站-回路压力容器、管道及蒸汽发生器等设备和结构中广泛采用镍基合金和奥氏体不锈钢,而这些材料的环境致裂(EAC)却是核电结构的主要安全隐患之一。研究表明,核电高温高压水环境中镍基合金的EAC是裂尖氧化膜破裂和再生成的一个过程。为了深入了解镍基合金EAC裂纹扩展过程中裂尖的力学状况,从理论和数值模拟两方面分析研究了EAC裂尖氧化膜和基体金属区域的应力分布规律,为提高定量预测高温高压水环境中镍基合金EAC扩展速率精度奠定基础。
- 薛河李永强
- 关键词：镍基合金氧化膜有限元法
- 安全端焊接残余应力对裂纹尖端力学参量的影响被引量：7
- 2018年
- 焊接残余应力是导致核电一回路安全端异种金属焊接接头引导力腐蚀开裂(SCC)的主要因素之一,同时焊接接头区域材料力学性能不均匀性使得SCC裂纹尖端力学场分析变得更为复杂。为了了解核电一回路压力容器安全端异种焊接结构中残余应力对裂纹尖端力学参量的影响,本文通过有限元手段分别利用预定义温度场法和导入预应力法对核电一回路安全端焊接接头中的残余应力分布进行模拟,并计算分析了焊接残余应力作用对安全端焊接接头中SCC裂纹尖端主要力学参量的影响。研究表明,导入预应力法是较理想的焊接接头残余应力场模拟方法;裂尖应力、应变以及J积分均与残余应力的分布规律有很大的关联性;当裂纹长度小于管壁厚度的三分之一时,裂尖应力应变和断裂参量随裂纹长度增加而增大,之后趋于平稳;当裂纹长度接近30 mm时裂尖法向应力由正变负,裂尖应力应变随裂纹长度的增大而减小,有可能造成SCC裂纹扩展停滞。研究结果为日后定量预测安全端SCC裂纹扩展历程奠定了一定的理论基础。
- 郭瑞薛河薛河
- 关键词：机械工程数值模拟试验应力腐蚀开裂焊接残余应力
- 多层氧化膜应力腐蚀开裂裂尖的微观力学特性被引量：1
- 2017年
- 以氧化膜破裂理论和光电化学法的研究结论为基础,利用有限元分析方法对高温水环境中316不锈钢表面多层氧化膜应力腐蚀开裂(SCC)裂纹尖端微观力学状态进行了分析。结果表明:裂纹尖端区域的高应力应变区主要集中在氧化膜的Fe_3O_4层中;多层氧化膜中不同材料层的交界处均出现应力应变的突变;多层氧化膜中Cr_2O_3层和镍富集层的高应力是促使氧化膜强度减小并发生脆断的主要原因之一。
- 高富国薛河王耀宇张昭李永强
- 关键词：应力腐蚀开裂应力应变
- 异种金属焊接接头弹塑性裂纹扩展探究被引量：1
- 2017年
- 针对含缺陷核电关键构件的裂纹扩展情况,以核电一回路安全端异种金属焊接接头为研究对象,建立了含预制裂纹的"三明治"材料模型,并基于扩展有限元法对焊接接头不同位置的裂纹扩展情况进行了详细对比分析。结果表明,裂纹扩展过程可分为3个阶段,且总是偏向向屈服极限较小的一侧扩展。研究结果可为含裂纹核电关键构件的剩余使用寿命评估提供依据,为后续研究及工程应用提供参考。
- 薛河曹婷崔英浩
- 关键词：弹塑性
- 高温水环境中镍基合金力学性能对裂尖力学化学效应的影响（英文）被引量：1
- 2016年
- 力学与化学相互作用引起的力学化学效应会加速核电站中镍基合金的应力腐蚀开裂行为。焊接接头材料力学性能的不均匀性,将间接影响材料的力学化学效应。采用标准紧凑拉伸试样和有限元方法,研究得到了高温水环境中600合金屈服强度和硬化指数对裂纹尖端表面力学化学效应的影响,分析了弹性和塑性变形对裂纹尖端力学化学效应的作用。结果表明,600合金裂尖表面的力学化学效应受到屈服强度变化的影响,但硬化指数对裂尖表面力学化学效应的影响不明显。
- 杨富强薛河赵凌燕方秀荣
- 关键词：屈服强度裂尖有限元
- 核电含缺陷管道共振下疲劳裂纹扩展速率分析被引量：3
- 2017年
- 针对核电一回路含缺陷主管道在内压波动、机械振动状况下,管道会产生明显的振动疲劳效应问题,建立了核电一回路含缺陷管道动态有限元模型研究动态特性对主管道疲劳裂纹扩展速率的影响。运用ABAQUS对核电一回路含缺陷主管道在静态内压和弯矩幅值下进行分析,得到静态裂纹应力强度因子及其前缘应力;然后对主管道在幅值相同的简谐循环载荷作用下进行分析,得到共振疲劳效应下的动态裂纹应力强度因子及其前缘应力;最后运用Paris公式分别得出静态与动态作用下疲劳裂纹扩展速率。研究结果表明:在内压及弯矩下,共振疲劳作用分别会提高裂纹最深点应力强度因子及其前缘应力50%~100%和16%~23%,同时二者分别会提高疲劳裂纹扩展速率将近5倍。
- 王耀宇薛河崔英浩
- 关键词：应力强度因子裂纹扩展速率
