海底悬跨管道表面双裂纹数值分析

为了研究海底油气管道多个裂纹间相互作用对管道产生的影响,针对海底悬跨管道表面双裂纹的相互作用,采用有限元方法建立双环向表面裂纹模型,采用围道积分法求解双裂纹下的应力强度因子,研究了不同边界条件下,不同尺寸裂纹间的相互影响规律,并对比了单裂纹下应力强度因子的变化情况。研究结果表明:不同尺寸的裂纹对双裂纹的相互影响规律有一定影响,且双裂纹应力强度因子最大值均出现在裂纹最深点处;弹簧边界下双裂纹相互影响规律与简单边界下相互影响规律明显不同;不同边界条件对悬跨管道双裂纹应力强度因子的影响较大。研究结果可为海底悬跨管道的失效分析提供参考依据。     

单一闭合裂纹在单轴压缩下对岩体破裂过程的影响

基于断裂力学理论研究了无限大薄板内单一闭合裂纹的破裂规律,从II型断裂准则出发,详细推导了单轴压缩下裂纹破裂强度的解析表达式,且定量的分析了裂纹倾角、长度和摩擦系数对岩体破裂过程的影响,运用数值软件RFPA2D对其进行验证,二者具有较好的一致性。研究结果表明,单轴压缩下,含闭合裂纹岩体的强度是由裂纹强度决定的,且随裂纹倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势,裂纹长度越大,摩擦系数越小岩体强度就越小。     

裂纹宽度对分步压装装药撞击安全性的影响

针对装药裂纹与装药密度不均匀两个因素耦合作用下分步压装装药撞击安全性缺乏系统研究的问题,利用大型落锤加载装置对具有不同裂纹宽度的分步压装药柱进行了撞击加载试验,并分析了试验前、后药柱内部应力和密度分布状态的变化规律,讨论了裂纹宽度对分步压装装药撞击安全性的影响机制。结果表明:当裂纹宽度小于1.0 mm时,带裂纹分步压装药柱的撞击安全性均优于无裂纹药柱;但当裂纹宽度达到1.5 mm时,其撞击安全性明显降低。这主要是因为在撞击加载条件下,当裂纹未扩展时,裂纹区域的闭合过程能够吸收部分落锤撞击能量,减弱炸药颗粒径向流动趋势,进而降低"热点"形成的几率;而当裂纹发生扩展时,在裂纹扩展区域极易引发"热点"形成,使分步压装药柱的撞击安全性降低。可见,随裂纹宽增大,分步压装装药中裂纹所起的主要作用发生变化,从而导致装药的响应结果不同。     

0Cr18Ni10Mo2Ti不锈钢制乙醛精馏塔体表面应力腐蚀裂纹产生原因分析

本文针对0Cr18Ni10Mo2Ti不锈钢制乙醛精馏塔体表面产生的表面裂纹失效现象,在生产设备上截取分析样品,采用显微组织分析、裂纹扩展路径分析及裂纹断裂面的成分分析等方法,对乙醛精馏塔体壳体内表面产生的表面裂纹进行分析,研究表明大量的裂纹产生的原因是在乙醛中混入了具有S、Cl的介质,对壳体钢板表面产生了晶问腐蚀和点腐蚀,进而在工作应力下产生应力腐蚀,形成了应力腐蚀裂纹。     

压力容器裂纹失效路径仿真平台开发与应用研究

基于安全性评定理论,提出了失效路径理念,探寻了压力容器裂纹缺陷失效路径仿真平台开发思路,并利用VB编程语言完成了相关平台的开发。以某一穿透裂纹为例,通过设定裂纹不同的尺寸变化量和延迟时间,应用仿真平台得到了裂纹在失效评定图上评定点的变化轨迹,得到失效路径仿真曲线,并对结果进行分析。以失效路径的仿真曲线为基础,为预测裂纹的临界尺寸所处的精确范围提供了一种新的方法。     

对球罐工卡具处裂纹的原因分析

在大型压力容器球罐的首次开罐检测过程中,在焊缝两侧工卡具焊迹处发现有大量裂纹存在。本文从裂纹特征、裂纹处理和裂纹产生原因等方面进行了描述分析,并提出了相应的防范措施。     

表面裂纹对Rayleigh波的滤波特性分析

摘要表面裂纹是危害很大且普遍存在的一种缺陷,严重影响到特种设备的安全运行。对表面裂纹尺寸的测量一直未得到很好的解决,由于Rayleigh波能量主要集中在深度一个波长的范围内,当传播过程中和裂纹相互作用时,其频谱会发生变化,一部分高频波将会被吸收,吸收频率的大小与裂纹的深度密切相关。此时裂纹起了一个类似低通滤波器的作用,这点对于裂纹深度检测具有指导意义。     

200MW机组锅炉汽包裂纹原因分析及预防措施

某公司制造的一台200MW机组锅炉汽包,在安装现场验收检测时发现汽包裂纹,经分析,裂纹产生的原因是在施焊过程中,焊接预热温度、焊后消氢处理不当导致焊接接头扩散氢未能及时溢出,产生焊接延迟裂纹(属冷裂纹)。针对裂纹产生的机理,本文提出了防止产生焊接延迟裂纹相应措施。     

天然气加气站干燥器开裂失效分析

干燥罐是天然气加气站内核心设备。在定期检验中发现大量环向分布的表面裂纹缺陷,深度1mm～3mm不等。对裂纹部位取样分析,分别通过化学成分分析、金相分析、硬度检测,探讨裂纹形成原因。分析结果表明钢管热轧成型导致微裂纹萌生;容器制造时的热处理为微裂纹扩展提供了条件;容器使用过程中的疲劳工况导致了裂纹的扩展。最后从设计、制造、检验三方面提出了合理建议。     

一起锅炉锅筒裂纹原因分析

通过对一起热电联产锅炉锅筒环焊缝处产生横向裂纹进行调查,分析了裂纹产生的原因,得出焊接残余应力、运行工况的波动和魏氏组织的产生导致了裂纹的产生,通过研究分析提出了为防止该类锅炉产生裂纹而应采取的措施和方法。     

精馏塔再沸器失效原因分析

对代号为02E-420精馏塔再沸器检验中发现的封头直边段的裂纹,从多方面进行了分析讨论,最后判断裂纹的开裂原因为沿晶应力腐蚀,并对避免该类裂纹的产生提出了建议性预防措施。     

L415材质管道现场焊接冷裂纹分析与控制

L415材质的管线钢广泛的应用在大口径长输管道中,在现场焊接时经常焊缝纵向裂纹,通过对裂纹形式、材质、工艺和现场环境的分析,采取了控制措施,裂纹得到了有效控制。     

岩石破坏裂纹的调查和分析

裂纹的发生和发展是固体破坏的重要特征。在金属结构与材料学科中,根据裂纹形态的研究,建立了较完整的断口分析科学。已故著明科学家李四光依据对裂纹形态和分布规律的研究,推断地质构造运动,创立了地质力学体系,成功地解决了我国一些重大经济建设问题。近年来,断裂力学的发展给裂纹分析工作提供了新的手段,使裂纹的研究从单纯的定性分析走向定量的计算。     

分汽缸裂纹产生原因分析及预防措施

要对分汽缸裂纹产生的原因进行了调查研究，分析认为裂纹是由碱性溶液引起的应力腐蚀开裂，并提出了防止裂纹产生的措施。     

基于频率下降率的结构损伤自适应神经网络识别

笔者探讨了动量系数和学习率自适应调整的神经网络算法及结构裂纹损伤识别特征参数的选取,提出以反映结构损伤位置和程度的频率下降率作为结构裂纹损伤识别的特征参数,利用有限元网格细化法对结构裂纹损伤进行数值模拟,获取训练样本数据,通过自适应神经网络对结构裂纹损伤问题进行识别研究。从结构裂纹损伤识别实例的结果中可以看出,采用频率下降率和自适应神经网络技术对结构裂纹进行损伤识别分析具有较高的精度和可靠性。     

13MnNiMo54钢汽包接管管座焊缝裂纹的成因及预防

对13MnNiMo54钢汽包接管管座焊缝裂纹原因进行了分析,并提出了避免裂纹产生的工艺措施。     

连续管复合裂纹的应力强度因子有限元分析

针对解析法计算连续管复合裂纹应力强度因子繁琐的问题,引入扩展有限元法（XFEM）进行分析。应用有限元软件ABAQUS计算不同裂纹角度对应的连续管Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型裂纹的裂尖应力强度因子KⅠ,KⅡ,KⅢ,分析了裂纹角度对应力强度因子的影响,并模拟得到了受单向拉伸载荷的连续管裂纹扩展的整个过程。研究结果表明:扩展有限元解与计算解很接近,验证了利用扩展有限元法计算复合型应力强度因子的有效性。随着裂纹夹角θ的增大,裂尖处KⅠ不断减小、KⅡ始终很小,可以忽略、KⅢ先增大后减小、总应力强度因子K不断减小。通过扩展有限元法计算出裂尖应力强度因子,可有效预测含裂纹CT80连续管的安全性。     

基于损伤-断裂力学理论的起重机疲劳寿命估算方法

鉴于断裂力学无法估算裂纹形成寿命及难以确定其初始裂纹尺寸,提出将损伤力学与断裂力学相结合共同估算起重机疲劳寿命的思想。针对Paris公式应用的局限性,提出将裂纹扩展率与应力强度因子幅对数线性阶段的某一裂纹尺寸作为裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的分界点。用损伤力学估算疲劳裂纹的形成寿命,用断裂力学估算疲劳裂纹的扩展寿命,两者寿命之和构成起重机的疲劳全寿命。这样做既能避免断裂力学寿命估算中确定初始裂纹尺寸的混乱现象;又能确保Paris公式应用在裂纹扩展率与应力强度因子幅的对数线性阶段。试验验证结果表明,估算疲劳全寿命和试验寿命基本吻合。     

缺陷和残留缺陷的概率计算方法

1 引言 在金属构件焊接接头中,裂纹是最危险的缺陷,也是构件破坏最主要的原因之一。裂纹可分为内部裂纹和表面裂纹,而表面裂纹比内部裂纹的危害性更大,构件的表面裂纹在应力和介质等作用下更容易扩展。国内外构件因表面裂纹破坏失效而引发事故的事例是很多的。 磁粉探伤是把强磁性材料磁化后,利用     

花岗岩颗粒流模型循环压缩作用下裂纹特征分析

为了分析花岗岩颗粒流模型循环作用下的裂纹特征，基于花岗岩单轴压缩试验得到的应力应变曲线，完成了PFC3D数值试验的参数标定，探讨了不同循环次数下数值试件内部裂纹数目、分布和角度的变化规律。研究结果表明:平行黏结模型能够正确表达花岗岩的主要力学性质；在数值试验加载至破坏过程中，裂纹数目以应力应变曲线峰值点为分界，峰后阶段产生的裂纹数占总裂纹数的60%~90%;张剪裂纹最初产生于试件两端，随着加载进行，裂纹向着试件中部发展贯通，最终形成宏观剪切破坏带；剪切裂纹的角度分布方向明显，与轴向加载方向相同；张拉裂纹角度分布则在轴向加载方向和水平方向上略显集中。研究结果可为矿山安全回采矿柱提供依据。