一、海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度(论文文献综述)
刘恺悦[1](2019)在《厚板拘束焊焊缝金属的脆化机制及焊后热处理的韧化》文中研究指明厚板焊接时在结构内部会存在拘束应力,且由于厚板焊接常采用外部拘束的方法限制焊接过程中的宏观变形,因此会对焊接结构的安全性与可靠性产生危害。本研究针对厚板海洋结构钢拘束焊焊缝金属,主要从微观角度分析焊缝金属在焊态下脆化的原因,同时通过焊后热处理改善焊缝金属的韧性并分析其韧化机制。研究采用裂纹尖端张开位移试验(CTOD)及夏比冲击试验测试焊缝金属的韧性,同时利用显微硬度及纳米压痕试验测试焊态与焊后热处理态下焊缝金属组织中各相的力学性能,进而通过显微组织观察和有限元模拟等方法探究焊缝金属脆化及韧化的机制。测试结果表明:焊态下焊缝金属的断裂韧性较差,CTOD值均低于0.5 mm,焊后热处理使得焊缝金属的断裂韧性有显着提升,CTOD值均高于1.5 mm;随着温度降低,焊态下焊缝金属的冲击韧性迅速下降,而热处理后其冲击韧性下降缓慢;焊缝金属组织由先共析铁素体和针状铁素体构成,针状铁素体的力学性能高于先共析铁素体,使焊缝金属具有组织不均匀性。焊态下两铁素体相的力学性能差距较大,组织不均匀程度较高,而焊后热处理会降低组织不均匀程度。经分析,焊缝金属的微观组织以及组织不均匀程度会造成焊态与焊后热处理态焊缝金属的韧性差异。焊态下焊缝金属组织内位错密度高(6.027E+14 m-2),位错缠结现象明显,有害于焊缝金属韧性;而焊后热处理使得焊缝金属组织内位错密度下降(4.511E+14 m-2),主要位错形态由位错缠结转变为可动位错线,同时有大量的细小碳化物析出并发生球化,从而提高焊缝金属的韧性。此外,焊态下焊缝金属的组织不均匀程度较高,此时当组织受到外界宏观应变时,先共析铁素体与针状铁素体上的显微应力、应变分布差异较大,促进裂纹的萌生与扩展。焊后热处理能够使两相上显微应力、应变分布均匀化,抑制裂纹的萌生与扩展,提高焊缝金属韧性。
杨晓聪[2](2019)在《EH47高强度船板钢焊接热影响区的显微组织及断裂韧性研究》文中指出EH47高强度船板钢主要用于建造大型的箱式集装箱船,在建造过程中焊接热影响区的存在往往会造成局部区域性能下降,影响集装箱船的安全服役。本文利用焊接热模拟技术研究了不同热输入下EH47船板钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的显微组织和低温断裂韧性变化规律以及内在的影响因素。并对EH47高强度船板钢进行了焊接试验,研究了接头各个亚区的显微组织和断裂韧性变化规律。结果表明:EH47船板钢模拟CGHAZ的显微组织主要由板条贝氏体(LB)、粒状贝氏体(GB)构成;随着热输入从10k J/cm增加到100k J/cm,GB含量增加,LB含量减少,晶粒尺寸增大,M-A组元总面积分数增加,大块状和粗长条状的M-A组元增多,岛状和细长条状的M-A组元减少。EH47船板钢多层多道焊接接头的熔化区(FZ)显微组织由大量交织的针状铁素体(AF)、大块状的准多边形铁素体(QPF)和少量的细小LB和GB构成,大角度晶粒边界含量最高,局部平均取向差(KAM)值最低;CGHAZ的显微组织由GB和LB构成,且晶粒尺寸最大,大角度晶粒边界含量最低,平均KAM值最高;细晶热影响区(FGHAZ)的显微组织由许多细小的多边形铁素体(PF)、QPF和少量小尺寸LB构成,显微组织分布较均匀,晶粒尺寸最小;临界热影响区(ICHAZ)和亚临界热影响区(SCHAZ)显微组织都由QPF、PF和LB构成。裂纹尖端张开位移(CTOD)试验研究结果表明:热输入增加,模拟CGHAZ在-20℃的CTOD值先增大后减小,30 k J/cm时CGHAZ的CTOD值最高(0.12mm),50 k J/cm时CGHAZ的CTOD值最低(0.01mm)。焊接接头各亚区中CGHAZ的CTOD值最低(0.20mm),FGHAZ的CTOD值最高(0.67mm)。研究表明:显微组织中LB、QPF、PF和AF含量高对断裂韧性有利,GB和M-A组元含量高不利于断裂韧性提高;晶粒尺寸、LB的packet尺寸小对断裂韧性有利;平均KAM值高,几何必须位错密度(GND)大,不利于断裂韧性;岛状M-A组元(dmax~1.7μm,面积~1.5μm2)能抑制微裂纹扩展有利于断裂韧性,细长条状M-A组元(dmax~12.1μm,面积~3.6μm2)在裂纹尖端区域能发生塑性变形不会严重地损害断裂韧性,粗长条状(dmax~7.1μm,面积~6.7μm2)和块状的M-A组元能发生开裂和与基体脱粘,严重地损害断裂韧性。
苏仰旋[3](2018)在《极地平台结构焊接疲劳的低温评价理论与数值模型方法》文中提出在低温及环境载荷的综合作用下,极地作业的海洋平台结构焊接部件极易发生裂纹扩展及疲劳破坏。现有规范及标准中缺乏适用于极地低温条件的焊接疲劳评价理论与设计准则,对焊接疲劳的低温评价理论与方法进行研究,对保障海洋平台结构的安全作业至关重要。论文首先对焊接疲劳的评价理论进行了分析,对结构应力法的准确性及部分特性进行了研究;其次采用结构应力法完成了焊接管节点的低温疲劳特性研究,并基于大量疲劳评价数据提出适用于焊接管节点的主S-N曲线的低温修正模型;最后提出基于结构应力的组合谱分析方法,并完成单点系泊导管架结构飞溅区多面管节点的低温疲劳评价。研究结果表明,结构应力法可应用于焊接疲劳的低温评价,结构应力的计算过程具有网格不敏感性;几何尺度和支管角度的增大以及较高的结构应力水平均对焊接管节点的低温疲劳性能产生不利影响;采用主S-N曲线的低温修正模型进行焊接管节点的低温疲劳评价具有较高的准确性。420MPa级结构钢具有良好的低温疲劳性能,可为极地作业的海洋平台结构的建造提供参考,同时通过数值模拟的方法对ASME标准给出的主S-N曲线进行低温修正具有一定的工程应用价值。
侯文辉,郭毅,李红艳,刘涛[4](2017)在《海洋平台大厚度异种钢焊接接头的CTOD试验探究》文中研究表明为了提高大厚度海洋工程结构的安全可靠性,采用药芯焊丝气体保护焊打底、埋弧焊填充和盖面的焊接工艺对55 mm厚度EH36+E550异种钢进行焊接,并对焊接接头进行CTOD试验。试验结果表明,EH36+E550大厚度异种钢焊接接头的CTOD值满足DNV要求,从而可免除焊后热处理,为海洋平台的施工建造提供科学依据。钻井平台桩靴结构制造的实践表明,采用该焊接工艺,在保证焊接结构安全性的前提下,极大提高了生产效率,降低了焊工的劳动强度,节约了建造成本,缩短了平台建造周期。
夏子钰,苗张木,彭晟[5](2017)在《基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析》文中指出依照英国BS7448和挪威船级社DNV-OS-F101标准对管壁厚18.0 mm的X70级气体保护焊环焊管热影响区进行断裂韧度CTOD(crack tip opening displacement)试验,并应用数理统计方法对试验结果进行了分布拟合检验.文中分别采用了柯尔莫哥洛夫检验法和A2-W2检验法对试验结果进行了拟合检验和对比分析,得到了该X70钢焊接接头热影响区CTOD分布规律.结果表明,应用A2-W2检验法进行拟合检验的敏感度较高,且断裂韧度数据拟合较好的统计分布函数为Weibull分布函数,可结合欧洲工业完整性评定程序(SINTAP)的可靠性评定方法,计算得X70钢焊接接头热影响区CTOD断裂韧度概率密度分布函数.
武涛,苗张木,夏子钰,季芯宇[6](2017)在《EQ70钢焊接接头CTOD允许值概率迭代修正》文中进行了进一步梳理针对规范所设定的允许值偏保守,不符合"合于适用"原则的问题,对高强钢EQ70钢焊接接头进行低温裂纹尖端张开位移(crack tip opening displacement,CTOD)韧度试验,并结合CTOD试验值的概率分布规律,提出了CTOD允许值概率迭代修正法,对APIRP 2Z所设定的CTOD允许值δmin=0.13 mm进行修正.EQ70钢焊接接头允许值通过迭代修正后熔合线处允许值δmin=0.069 mm,焊缝中心处允许值δmin=0.072 mm,并应用SINTAP的失效评定曲线对修正后的允许值进行安全性检验,结果表明,通过概率迭代修正法求出的允许值对应的评定点均在失效评定曲线的可接受区域内,足以保证结构的安全性.
张超,祝少华,牛爱军,李超,周云[7](2017)在《X70海洋管阻力曲线的测定研究》文中研究表明为了测定X70海洋管的阻力曲线,并以此来描述材料的断裂行为,采用多试样法对X70海洋管焊接接头进行低温CTOD试验,分别在0℃测试焊缝、热影响区和母材的断裂韧性并拟合阻力曲线,得到启裂韧度δ0.2。通过类比法,确定最小允许值为0.2 mm较为妥当。X70海洋管焊接接头启裂韧度δ0.2均值大于0.2 mm,显示韧性良好。结果表明,其具有良好的抗开裂性能,可免除焊后热处理,节约成本,试验结果为有效评价X70级直缝埋弧焊海洋管焊接接头提供了可靠依据。
武涛[8](2017)在《基于概率断裂力学CTOD允许值修正及保守度研究》文中提出《中国制造2025》的发布将进一步促进海洋结构物向大型化、深海化发展,对大厚度、高强度结构用钢的焊接接头的断裂韧性提出了更高的要求。CTOD韧性试验作为韧性安全评定试验广泛应用于国内外,其中CTOD允许值作为CTOD试验中关键的韧度验收标准,如何合理设定允许值一直是众多学者关注的问题。本文以大厚度EQ70高强钢(60mm)焊接接头的CTOD试验为基础,依据概率断裂力学和含缺陷结构完整性评定理论对CTOD允许值的设定展开了研究,并首次定义了允许值保守度数值化公式,为允许值的修正和设定提供了新的方法,定义了新的设计参数。本文主要的研究内容和结论如下:(1)根据概率断裂力学理论,CTOD断裂韧度值服从特定概率分布模型,本文基于大厚度EQ70高强钢(60mm)焊接接头的CTOD实验数据,分别对焊接接头的熔合线和焊缝中心处的CTOD试验值概率分布模型,进行非参数检验及分布拟合优选,结果表明,大厚度EQ70高强钢焊接接头融合线处CTOD断裂韧度值最优概率分布为正态分布,焊缝中心处CTOD断裂韧度值最优概率分布为威布尔分布,并分别求出概率分布表达式,为大厚度高强钢概率完整性评定提供了设计依据。(2)相关韧度评定规范设定允许值偏保守,容易造成大量资源浪费,不符合“合于使用”原则,针对此问题,本文基于EQ70钢焊接接头CTOD断裂韧度最优概率分布模型提出了允许值概率迭代修正方法,提供了一套系统完整的规范允许值修正方法及思路,运用SINTAP规范对修正后的允许值进行了安全性评定,证明了修正方法的安全性,弥补了以往研究提出修正方案的主观性强,未提供完整的修正过程,且未对修正后的允许值进行安全性评定的不足,为允许值修正拓展了思路。经过迭代修正发现,EQ70钢焊接接头熔合线允许值可设定为0.069mm,焊缝中心允许值可设定为0.064mm。(3)本文基于“合于使用”原则,参考美国公路桥梁设计规范中安全余度概念,首次对允许值保守度进行了数值化研究,并初步得到了允许值保守度的计算公式。在允许值保守度数值化基础上提出了允许值合理区间,为允许值的设定和修正提供了全新的设计依据,同时改进了CTOD韧度评定过程,使韧度过程更加符合“合于使用”原则。
吴南[9](2017)在《基于BS7910的E47钢断裂失效评定及CTOD允许值研究》文中指出海洋工程装备作为我国战略性发展的新兴产业,逐渐成为海洋结构研究领域的重点课题,而提高海洋结构安全性检测水平是其中的关键环节。海洋工程结构破坏事故大多由于结构在恶劣条件下突然发生脆性断裂导致,因此结构用钢在服役前进行断裂失效评定流程显得尤为重要。本文以集装箱船用钢E47为研究对象,依照BS7910:2013最新版失效评定规范内容,检测其母材以及焊接接头试样的抗断能力。基于“合于使用”原则,本文建立的结构断裂失效评定研究内容包括CTOD(裂纹尖端张开位移Crack Tip Opening Displacement)试验、有限元模拟、规范评定以及软件开发四个方面,同时提出基于此规范评定流程的CTOD允许值优化方法。具体研究内容如下:1)分析CTOD试验的发展背景和BS7910规范的研究现状,验证CTOD试验是BS7910规范中测量结构用钢断裂韧度的最有效方法。基于CTOD试验的BS7910规范评定能使评定流程更加简洁和高效,且评定结果更加科学精确。2)研究钢材低温韧性CTOD试验的测试流程,测量厚度为76mm的E47钢母材以及焊接接头结构试样的断裂韧度(CTOD试验值)。分析与总结BS7910:2013最新版规范中修改内容,验证CTOD试验技术可以有效解决BS7910最新版规范中评定参数求解和评定试样选取等问题。3)分析δ5法与断裂力学参数以及有限单元法的联系,阐述有限元法的基本原理。针对CTOD试验中脆性断裂的δu型试样,以CTOD试验数据为基础,利用有限元δ5法对其进行裂纹尖端参考应力求解,该过程可以完善规范内容中失效评定曲线(FAD图)上试样评估点横坐标应力比的求解方法。4)将CTOD试验数据与有限元δ5法模拟结果代入BS7910规范中进行E47钢断裂失效评定,研究应力比修正对评定结果的影响程度。以母材、焊缝中心和热影响区三种类型中脆性断裂试样作为评定对象,根据一级评定流程得到横坐标应力比修正前后两种评定结果。研究修正后试样评估点位置变化和评定结果的改变情况,验证修正方案是否可以降低评定保守度。5)为了解决各规范CTOD允许值差异等问题,本文将根据试样断裂失效评定结果建立求解特定试样CTOD允许值的计算方法。具体步骤是求解应力比修正前后特定试样临界断裂韧度比的改变量,由比值关系确定CTOD允许值优化量,根据规范中提供的CTOD标准量,求解修正后特定试样的CTOD允许值。6)基于上述评定流程与CTOD允许值优化方法,开发和制定BS7910:2013规范一级评定的断裂失效评估软件,实现提高评定效率和简化分析流程等目的。
陈倩倩[10](2016)在《厚板不锈钢电子束焊接接头断裂力学性能研究》文中指出奥氏体不锈钢因为其良好的耐蚀性和耐热性被广泛的应用于国防、核电及化工等大型厚板不锈钢焊接结构中。电子束焊接的能量密度集中、焊接速度快、焊接变形小,可以获得大深宽比和窄热影响区的焊接接头。所以电子束焊接在厚板及大厚板的连接方面具有很大优势。但是,随着钢板厚度的增加,焊接缺陷存在的可能性也相应增加,焊接难度相应提高,导致不锈钢电子束焊接接头形成大梯度残余应力和大梯度组织和力学性能不均匀性等问题。这些问题对厚板不锈钢焊接结构的断裂行为存在重要影响。甚至造成施工和使用过程中的断裂事故。因此研究厚板不锈钢电子束焊缝的基本力学性能、冲击韧性和断裂韧性对于整个厚板构件的结构完整性以及材料的断裂破坏的影响有重要的意义。本文实验材料选用50mm厚的304奥氏体不锈钢,对整个厚板奥氏体不锈钢电子束焊接接头在厚度方向上的显微组织、力学性能、冲击韧性以及断裂韧性进行了深入分析。并对显微组织、力学性能不均匀性对焊接接头断裂行为的影响进行了探讨。本文的主要研究内容和结论如下:(1)对厚板不锈钢电子束焊接接头区沿厚度方向不同位置的微观组织进行了细致的分析。结果发现厚板奥氏体不锈钢电子束焊接接头沿厚度方向存在着较大的微观组织不均匀性。焊缝整体上是由奥氏体和铁素体构成,沿着焊缝厚度方向,横截面铁素体依次为网状、板条状/骨架状、树枝状分布于奥氏体晶界处或枝晶间。焊缝平截面最底层焊缝中心有50-80μm的铁素体条沿焊接方向分布。焊缝的中上层凝固模式为FA模式,下层为AF模式。焊缝熔合线附近的组织由奥氏体以及带状分布的δ铁素体组成。从焊缝边界向中心方向,焊缝依次由柱状晶和等轴晶粒组成。焊缝凝固模式为FA模式时,焊缝铁素体平均含量在8%-10%之间。(2)厚板奥氏体不锈钢电子束焊接接头力学性能沿厚度方向存在着很大的不均匀性。焊缝中心的显微硬度沿焊缝厚度方向呈增加趋势,焊缝热影响区没有出现明显的软化现象,与母材硬度基本一致。接头的拉伸强度和延伸率沿焊缝厚度方向呈减小趋势。拉伸性能反映了接头相对较大区域的平均力学性能,硬度的测试捕捉了焊缝局部更细微区域的性能变化。拉伸试样全部断裂在母材处。(3)本文系统测定沿焊缝厚度方向不同位置不同加载方向的冲击性能和断裂韧性。研究了组织和力学不均匀性对韧性的影响,并分析冲击和三点弯曲试样的断口形貌,揭示了接头的断裂性质。得到不同的断裂韧度关于微观组织、力学性能以及不同位置的变化规律。发现焊缝的冲击韧性和断裂韧性均大于母材。沿着焊缝厚度方向,焊缝的冲击韧性逐渐降低,缺口沿焊接方向的最底层冲击韧性甚至低于母材,热影响区和母材区的冲击韧性并没有明显变化。焊缝的断裂韧性沿厚度方向无明显差别,均高于母材和热影响区。
二、海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度(论文提纲范文)
(1)厚板拘束焊焊缝金属的脆化机制及焊后热处理的韧化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 显微组织对焊缝金属韧性影响 |
1.2.2 应变时效作用对焊缝金属韧性影响 |
1.2.3 组织不均匀性对焊缝金属韧性影响 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 试验材料及焊接方法 |
2.2 焊后热处理 |
2.3 显微组织分析 |
2.4 力学性能测试 |
2.4.1 裂纹尖端张开位移试验 |
2.4.2 冲击试验 |
2.4.3 微小力学拉伸测试 |
2.4.4 显微硬度测试 |
2.4.5 纳米压痕测试 |
第3章 焊态与焊后热处理态焊缝金属力学性能及显微组织分析 |
3.1 引言 |
3.2 焊态与焊后热处理态焊缝金属力学性能 |
3.2.1 焊缝金属低温断裂韧性 |
3.2.2 焊缝金属低温冲击韧性 |
3.2.3 焊缝金属拉伸性能 |
3.3 焊态与焊后热处理态焊缝金属显微组织分析 |
3.3.1 焊缝金属组织形态分析 |
3.3.2 焊缝金属组织内析出第二相分析 |
3.3.3 焊缝金属组织晶粒尺寸与晶界角度 |
3.3.4 焊缝金属组织内位错密度与形态 |
3.4 分析与讨论 |
3.4.1 显微组织演化对焊缝金属韧性影响 |
3.4.2 焊缝金属应变时效脆化及其逆过程 |
3.4.3 断裂韧性与冲击韧性测试可替代性分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于组织不均匀性的焊缝金属脆化及焊后热处理韧化机制分析 |
4.1 引言 |
4.2 AF与PF力学性能及焊后热处理影响作用 |
4.2.1 显微硬度测试结果与分析 |
4.2.2 纳米压痕测试结果与分析 |
4.2.3 焊态与焊后热处理态焊缝金属组织不均匀性程度 |
4.3 组织不均匀性及焊后热处理对微观应力应变分布影响 |
4.3.1 基于组织的有限元模拟方法 |
4.3.2 焊后热处理前后焊缝金属组织微观应变分布分析 |
4.3.3 焊后热处理前后焊缝金属组织微观应力分布分析 |
4.4 组织不均匀性及焊后热处理对裂纹萌生扩展行为影响分析 |
4.4.1 二次裂纹萌生扩展行为 |
4.4.2 主裂纹扩展行为 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(2)EH47高强度船板钢焊接热影响区的显微组织及断裂韧性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 EH47 船板钢的焊接 |
1.3 EH47 船板钢焊接接头的断裂韧性 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 试验材料及方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验方案及方法 |
2.2.1 焊接热模拟试验 |
2.2.2 焊接试验 |
2.2.3 显微组织观察试验 |
2.2.4 力学性能试验 |
第3章 焊接热输入对热模拟CGHAZ显微组织和性能的影响 |
3.1 不同热输入下CGHAZ的显微组织 |
3.1.1 CGHAZ显微组织 |
3.1.2 CGHAZ显微组织晶体学特征 |
3.2 不同热输入下模拟CGHAZ断裂韧性分析 |
3.2.1 断裂韧性结果分析 |
3.2.2 CTOD试样断口分析 |
3.3 不同热输入下CGHAZ的相变特征 |
3.4 M-A组元对CGHAZ低温断裂机制的影响 |
3.4.1 M-A组元形态对断裂韧性的影响 |
3.4.2 M-A组元分布对断裂韧性的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 EH47 高强度船板钢焊接接头组织和性能研究 |
4.1 EH47 船板钢焊接接头显微组织 |
4.1.1 接头显微组织 |
4.1.2 接头显微组织晶体学特征 |
4.2 EH47 船板钢焊接接头硬度分布 |
4.3 EH47 船板钢焊接接头各个亚区断裂韧性分析 |
4.3.1 接头各个亚区断裂韧性变化 |
4.3.2 接头各个亚区CTOD试样断口分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(3)极地平台结构焊接疲劳的低温评价理论与数值模型方法(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 低温对材料性能影响研究现状 |
1.2.1 低温对材料强度的影响 |
1.2.2 低温对弹性模量的影响 |
1.2.3 低温对裂纹扩展的影响 |
1.3 焊接疲劳的低温评价研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 焊接疲劳的低温评价理论研究 |
2.1 焊接结构疲劳破坏模式 |
2.2 焊接疲劳的常规评价理论 |
2.3 基于结构应力的焊接疲劳低温评价理论 |
2.3.1 结构应力的定义 |
2.3.2 等效结构应力与主S-N曲线 |
2.4 低温疲劳寿命修正因子 |
2.5 结构应力法准确性验证及特性研究 |
2.5.1 T型焊接接头有限元分析模型 |
2.5.2 焊缝建模的影响 |
2.5.3 网格不敏感性验证 |
2.5.4 T型焊接接头疲劳寿命计算 |
2.6 本章小结 |
第3章 焊接管节点结构低温疲劳特性研究 |
3.1 低温材料性能参数 |
3.2 焊接管节点结构有限元分析模型 |
3.2.1 简单管节点结构 |
3.2.2 网格划分和焊线定义 |
3.3 焊接管节点结构低温疲劳特性影响因素分析 |
3.3.1 载荷形式的影响 |
3.3.2 结构应力水平的影响 |
3.3.3 几何尺度的影响 |
3.3.4 支管角度的影响 |
3.4 主S-N曲线的低温修正模型 |
3.5 本章小结 |
第4章 单点系泊导管架平台结构焊接疲劳的低温评价 |
4.1 基本假定 |
4.2 单点系泊导管架平台结构整体强度分析 |
4.2.1 有限元分析模型 |
4.2.2 计算工况 |
4.2.3 载荷计算及加载形式 |
4.2.4 计算结果分析 |
4.3 基于结构应力的组合谱分析方法 |
4.3.1 离散化海况 |
4.3.2 累积损伤计算公式 |
4.4 飞溅区多面管节点结构低温疲劳评价 |
4.4.1 多面管节点结构有限元分析模型 |
4.4.2 网格划分和焊线定义 |
4.4.3 多面管节点结构应力分布 |
4.4.4 多面管节点结构疲劳寿命计算 |
4.5 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间完成的学术论文 |
(4)海洋平台大厚度异种钢焊接接头的CTOD试验探究(论文提纲范文)
1 试验材料及方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 CTOD试板焊接 |
1.3 CTOD试样制备 |
2 试验过程 |
3 试验结果与讨论 |
3.1 试验结果 |
3.2 试样有效性判断 |
3.3 试验结果分析 |
4 结论 |
(5)基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析(论文提纲范文)
0序言 |
1 试验方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 CTOD试验过程 |
2 X70钢断裂韧度分布形式 |
2.1 断裂韧度一般分布 |
2.2 分布拟合检验 |
2.2.1 柯尔莫哥洛夫 (Kolmogorov-Smirnov) 检验法 |
2.2.2 A2-W2检验 |
2.3 断裂韧度CTOD分布拟合检验 |
3 结论 |
(6)EQ70钢焊接接头CTOD允许值概率迭代修正(论文提纲范文)
1 试验材料及方法 |
2 CTOD允许值概率迭代修正 |
2.1 CTOD值概率分布模型 |
2.2 允许值概率迭代修正法 |
3 修正允许值安全性评定 |
4 结论 |
(7)X70海洋管阻力曲线的测定研究(论文提纲范文)
1 试验准备 |
1.1 试样制备 |
1.2 预制疲劳裂纹 |
2 试验方法 |
2.1 试样冷却 |
2.2 加载及数据处理 |
2.3 有效性判定 |
2.4 试验结果 |
2.5 断口分析 |
3 结论 |
(8)基于概率断裂力学CTOD允许值修正及保守度研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 结构韧度评定方法研究现状及问题 |
1.2.1 韧度评定方法研究现状 |
1.2.2 CTOD试验关键问题研究 |
1.3 含缺陷结构完整性评估研究现状及问题 |
1.3.1 确定性完整性评估 |
1.3.2 合于使用原则 |
1.4 概率断裂力学研究现状 |
1.5 研究内容 |
第2章 大厚度EQ70高强钢CTOD韧度试验 |
2.1 CTOD实验介绍 |
2.1.1 CTOD实验原理 |
2.1.2 CTOD试验设备和仪器 |
2.2 EQ70钢CTOD试验内容 |
2.2.1 试样的制备 |
2.2.2 CTOD试验过程及结果 |
2.3 本章小结 |
第3章 EQ70钢CTOD值概率分布模型优选 |
3.1 概率断裂力学常用统计分布模型 |
3.1.1 正态分布模型 |
3.1.2 对数正态分布模型 |
3.1.3 威布尔分布模型 |
3.2 概率分布模型非参数检验方法 |
3.2.1 Anderson-Darling检验法 |
3.2.2 Kolmogorov-Smirnov检验法 |
3.3 EQ70钢CTOD试验数据统计检验 |
3.3.1 概率分布模型初步定性判断 |
3.3.2 概率分布模型精确定量检验 |
3.3.3 分布模型拟合性优选 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于CTOD值概率分布模型允许值迭代修正 |
4.1 缺陷安全性评定方法SINTAP概述 |
4.2 EQ70钢CTOD允许值概率迭代修正 |
4.3 EQ70钢迭代修正允许值安全性评定 |
4.3.1 EQ70钢焊接接头失效评定曲线 |
4.3.2 概率迭代允许值安全性评定 |
4.4 本章小结 |
第5章 CTOD允许值保守度数值化研究 |
5.1 CTOD允许值保守度数值化研究意义 |
5.2 允许值保守度数值化公式确定 |
5.3 EQ70钢迭代修正允许值保守度 |
5.4 数值化保守度的工程运用 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
(9)基于BS7910的E47钢断裂失效评定及CTOD允许值研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 结构缺陷评定研究现状 |
1.2.1 R6评定 |
1.2.2 欧洲SINTAP规范评定 |
1.2.3 美国API规范 |
1.2.4 BS7910规范起源和发展 |
1.2.5 BS7910规范和CTOD试验结合 |
1.2.6 “合于使用”思想 |
1.2.7 FAD图横坐标应力比修正问题 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究意义 |
第2章 E47钢的CTOD试验及BS7910规范简介 |
2.1 E47钢的CTOD试验流程 |
2.1.1 材料力学与焊接参数 |
2.1.2 CTOD试样加工和准备 |
2.1.3 CTOD试样预制疲劳裂纹 |
2.1.4 主体试验 |
2.1.5 试验数据有效性检验 |
2.2 BS7910:2013规范缺陷评定方法 |
2.2.1 BS7910:2013规范简介 |
2.2.2 BS7910:2013规范与断裂力学的联系 |
2.2.3 BS7910:2013规范与CTOD试验的联系 |
2.2.4 BS7910:2013规范评定等级 |
2.3 本章小结 |
第3章 基于δ_5法含缺陷结构裂纹尖端应力数值模拟 |
3.1 基于δ_5法裂纹扩展模拟的理论基础 |
3.1.1 δ_5法简介 |
3.1.2 δ_5法与断裂力学参数的联系 |
3.1.3 δ_5法与裂纹尖端应力求解的联系 |
3.2 ANSYS Workbench功能概述 |
3.2.1 ANSYS Workbench特点 |
3.2.2 ANSYS Workbench分析流程 |
3.3 三点弯曲试样模型 |
3.3.1 有限元模型简化 |
3.3.2 Workbench中三点弯曲试样有限元模型 |
3.4 裂纹扩展模拟中裂纹尖端应力求解思路 |
3.4.1 单元类型选择 |
3.4.2 定义材料属性 |
3.4.3 网格划分 |
3.4.4 载荷和约束 |
3.5 三点弯曲试样裂纹尖端模拟应力求解思路 |
3.5.1 δ_u型脆性断裂试样裂纹尖端参考应力求解 |
3.5.2 模拟结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于BS7910:2013规范应力比修正的E47钢失效评定流程 |
4.1 BS7910:2013规范失效一级评定曲线 |
4.1.1 横坐标应力比L_r |
4.1.2 纵坐标断裂韧度比K_r |
4.2 应力比修正评估意义 |
4.3 确定评定试样编号 |
4.4 确定修正前后评估点坐标 |
4.4.1 确定修正前评估点坐标 |
4.4.2 基于有限元δ_5法确定修正后评估点坐标 |
4.5 评估点在失效评定曲线中的位置及结果分析 |
4.5.1 评估点在失效评定曲线中的位置 |
4.5.2 评定结果分析 |
4.6 应力比修正优化δ_(min) |
4.7 本章小结 |
第5章 BS7910:2013一级断裂评定流程软件开发 |
5.1Visual Studio C#概述 |
5.2 一级评定流程软件开发思路 |
5.2.1 评定类别 |
5.2.2 评定等级 |
5.2.3 确定结构断裂韧性测量方法 |
5.2.4 确定结构焊缝类型 |
5.2.5 输入参数计算评定中间值 |
5.2.6 失效评定结果 |
5.2.7 CTOD允许值优化量 |
5.2.8 结果分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
(10)厚板不锈钢电子束焊接接头断裂力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电子束焊接技术及其研究现状 |
1.2.1 电子束焊接原理 |
1.2.2 电子束焊接基本特点 |
1.2.3 奥氏体不锈钢电子束焊接研究现状 |
1.3 厚板电子束焊接结构断裂破坏研究 |
1.3.1 厚板钢发展综述及断裂现状 |
1.3.2 厚板电子束焊接接头的特点 |
1.4 本课题研究内容 |
第二章 实验材料及实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 电子束焊接接头制备 |
2.3 组织特征观察 |
2.4 力学性能试验 |
2.4.1 显微硬度测试 |
2.4.2 拉伸实验测试 |
2.5 韧性性能实验 |
2.5.1 冲击韧性实验 |
2.5.2 断裂韧度实验 |
2.6 本章小结 |
第三章 厚板不锈钢电子束焊接接头的显微组织与力学性能 |
3.1 焊接接头显微组织 |
3.1.1 接头横截面宏观形貌 |
3.1.2 母材显微组织 |
3.1.3 焊缝区显微组织 |
3.1.4 熔合线附近的显微组织 |
3.2 焊接接头的力学性能 |
3.2.1 显微硬度 |
3.2.2 拉伸试验及其断口形貌 |
3.3 本章小结 |
第四章 厚板不锈钢电子束焊接接头韧性性能研究 |
4.1 厚板不锈钢电子束焊接接头冲击实验研究 |
4.1.1 沿厚度方向的冲击功分析 |
4.1.2 沿厚度方向冲击断口分析 |
4.1.3 冲击试验结论 |
4.2 厚板不锈钢电子束焊接接头断裂韧性实验研究 |
4.2.1 沿厚度方向的断裂韧性分析 |
4.2.2 沿厚度方向的三点弯曲断口分析 |
4.2.3 三点弯曲实验结论 |
4.3 冲击韧性与断裂韧性在厚度方向分布不一致的解释 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
四、海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度(论文参考文献)
- [1]厚板拘束焊焊缝金属的脆化机制及焊后热处理的韧化[D]. 刘恺悦. 天津大学, 2019(01)
- [2]EH47高强度船板钢焊接热影响区的显微组织及断裂韧性研究[D]. 杨晓聪. 天津大学, 2019(01)
- [3]极地平台结构焊接疲劳的低温评价理论与数值模型方法[D]. 苏仰旋. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [4]海洋平台大厚度异种钢焊接接头的CTOD试验探究[J]. 侯文辉,郭毅,李红艳,刘涛. 焊管, 2017(12)
- [5]基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析[J]. 夏子钰,苗张木,彭晟. 焊接学报, 2017(09)
- [6]EQ70钢焊接接头CTOD允许值概率迭代修正[J]. 武涛,苗张木,夏子钰,季芯宇. 江苏科技大学学报(自然科学版), 2017(03)
- [7]X70海洋管阻力曲线的测定研究[J]. 张超,祝少华,牛爱军,李超,周云. 焊管, 2017(03)
- [8]基于概率断裂力学CTOD允许值修正及保守度研究[D]. 武涛. 武汉理工大学, 2017(02)
- [9]基于BS7910的E47钢断裂失效评定及CTOD允许值研究[D]. 吴南. 武汉理工大学, 2017(02)
- [10]厚板不锈钢电子束焊接接头断裂力学性能研究[D]. 陈倩倩. 上海工程技术大学, 2016(11)