多轴应力状态下高温部件蠕变损伤的数值模拟及寿命研究
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摘要
根据单轴及多轴蠕变实验数据,运用ANSYS有限元分析方法,对高温P91钢蠕变进行研究,建立损伤-硬化蠕变模型,并利用UPFs将含有损伤-硬化蠕变模型的程序写入ANSYS,该模型对含有第三区蠕变的模拟取得较好的效果。研究了在高温下金属材料多轴蠕变的骨点应力(Skeletal Point Stress)以及断裂时间与单轴蠕变的关系。并对高温高压状态下弯头发生蠕变效应进行分析,指出蠕变效应对弯头部位的影响,通过对骨点应力的分析,指出弯头部件蠕变损耗的变化情况。为正确预测高温部件蠕变的寿命损耗提供了理论依据。
In this paper, metallic multiaxial creep and uniaxial creep have been investigated basedon P91 steel of experiment data in ANSYS. With respect of user-defined routine ofcommercial structure analysis code ANSYS, a creep damage constitutive model based onFORTRAN programs is implemented, which the tertiary stages can be simulated inconsideration of creep damage. A good coincidence between simulation results andexperimental data can also be observed. Under high Temperature-Pressure, skeletal pointstress and the relationship between the rupture time of multiaxial creep and uniaxial creep areinvestigated, and stress redistribution of Elbow creep is studied and analyzed. By means ofskeletal point stress analysis, the creep effect and creep wastage variation on elbow aremanifested. In a word, the paper can create an academic base for hight-temperaturecomponents creep lifetime forecast.
In this paper, metallic multiaxial creep and uniaxial creep have been investigated basedon P91 steel of experiment data in ANSYS. With respect of user-defined routine ofcommercial structure analysis code ANSYS, a creep damage constitutive model based onFORTRAN programs is implemented, which the tertiary stages can be simulated inconsideration of creep damage. A good coincidence between simulation results andexperimental data can also be observed. Under high Temperature-Pressure, skeletal pointstress and the relationship between the rupture time of multiaxial creep and uniaxial creep areinvestigated, and stress redistribution of Elbow creep is studied and analyzed. By means ofskeletal point stress analysis, the creep effect and creep wastage variation on elbow aremanifested. In a word, the paper can create an academic base for hight-temperaturecomponents creep lifetime forecast.
引文
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[2] Jie Zhao,Shuang-qi Han,Hong-bo Gao,Lai Wang .Remaining life assessment of a CrMoV steel using the Z-parameter Method .International Journal of Pressure Vessels and Piping 81.(2004)757-760
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