X65管线钢焊缝金属断裂韧性统计分布

X65管线钢焊缝金属断裂韧性统计分布

一、X65管线钢焊缝金属断裂韧度的统计分布(论文文献综述)

陈春君[1](2018)在《CTOD厚度效应及内聚力模型参数研究》文中研究表明钢结构建筑在服役过程中,结构的薄弱点(例如焊接接头)易萌生裂纹。在外载荷作用下,裂纹会逐渐扩展,严重影响建筑物的安全使用。因此,在建筑的设计选材阶段,必须保证建材具有足够的抗裂性能。衡量材料抵抗裂纹扩展能力的参量有4个,裂纹尖端张开位移(CTOD)是其中的一种。CTOD适用于弹塑性材料,并具有物理意义明确、测试技术成熟的特点,在工程中常被用来衡量钢材及焊接接头的断裂韧度。目前,CTOD参量在应用中,存在下列问题:1)CTOD—KI关系式未体现材料厚度的影响;2)CTOD离散性的统计分析不全面;3)CTOD厚度效应公式数据拟合误差大;4)使用内聚力模型时,无法直接由CTOD值算出合适的内聚能Φ。鉴于此,本文进行了相关研究,简要研究过程和结论如下:(1)参考厚度参量对G—KI关系式的影响机制,提出3个带有厚度参量Th的CTOD—KI关系式。按照规范BS7448,实施92mm厚API 2W Gr.60钢、40mm厚R3S-153系泊链钢和96mm厚ADB790E钢的CTOD实验。处理实验数据,得到小范围屈服下材料的CTOD与KI值后,检验所提三个CTOD—KI关系式的误差,结果表明本文所提式子是合理的,并具有一定的推广性。(2)在概率断裂力学常用三种分布(正态分布、对数正态分布和Weibull分布)的基础上,补充了两种统计学中同样具有“山峰”形状概率密度函数的分布模型。对API 2W Gr.60钢、R3S-153系泊链钢和ADB790E钢的实验数据进行统计分析,采用假设检验与可决系数对分布模型进行优选,结果表明有的材料用补充的分布模型描述更好。(3)对现有CTOD厚度效应公式拟合性能差的原因进行分析,并提出改进公式。然后用三种不同材料在系列厚度下的CTOD实验数据,对改进公式进行验证,结果表明新公式相比原公式,误差更小,将其用于断裂韧度值预测,能获得更准确的结果。(4)分析了直接用CTOD值计算不出合适内聚能Φ的原因,并给出新算式γδ??。在ABAQUS平台上,建立全尺寸X70管线钢三点弯曲内聚力模型。用9种系数组合进行试算后,与实验数据比较,结果表明可以找到一个合适的系数值。将其代入新算式求得Φ值作为模型的参数,模拟结果与实验值吻合良好。

武涛,苗张木,夏子钰,季芯宇[2](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.

武涛[3](2017)在《基于概率断裂力学CTOD允许值修正及保守度研究》文中研究表明《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。

胡骞,刘静,王玉昆,黄峰,戴明杰,侯阳来[4](2016)在《不同组织A710钢在NaCl溶液中耐蚀性对比研究》文中研究指明利用电化学测试和腐蚀失重法,结合微观腐蚀形貌观察以及成分分析,对比研究了不同组织A710钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:A710钢焊接接头3个区域(即母材(BM)、热影响区(HAZ)和焊缝(WM))的组织存在明显差异,BM主要以铁素体为主,HAZ主要由铁素体和贝氏体组成,还含有大量M-A岛,而WM则主要为贝氏体组织及少量针状铁素体。WM在3.5%NaCl溶液中的电化学活性最高,平均腐蚀速率最大。浸泡16 d后,其腐蚀产物疏松,保护性差,基体上产生较多、较深的蚀坑。BM和HAZ的腐蚀产物较致密,保护性好,基体的腐蚀较均匀和轻微。

张凤梅[5](2016)在《不同钢级管线钢焊接接头在模拟深海环境中的腐蚀行为》文中提出油气工业是国民经济快速发展的重要基础。随着人们生活水平和质量的不断提高,能源的需求也日益增长。近年来,由于陆地以及近海能源日渐枯竭,深海油气资源的开发提上日程。研究发现,80%以上海洋石油储量处于水深500m以上的深海海底。由于深海环境属于高静水压、低温、低溶解氧含量的强电解质环境,管线钢在深海环境中的腐蚀规律与其在浅层海水环境中不同。而迄今为止,有关海底管线焊接接头的海水腐蚀研究多为浅海或近海岸环境,深海腐蚀研究的工作较少。本文选用API X70和X80管线钢的焊接接头为研究对象,采用电化学测试方法,对比研究螺旋焊缝和直缝的焊缝金属与其母材在模拟深海环境中的腐蚀行为以及电偶腐蚀特性。电化学测试表明温度升高或者溶解氧含量的降低都会使得试样的自腐蚀电位降低。温度降低或者溶解氧含量的降低都会使得试样的自腐蚀速率降低。在模拟深海环境中试样阳极过程表现为金属的活性溶解,而阴极过程则是混合控制过程,由氧的扩散过程与水的去极化过程共同构成。通过电偶腐蚀测试发现,在模拟深海环境中,母材与焊缝金属耦合之后,X70管线钢试样直缝与螺缝焊接接头的焊缝金属是作为局部腐蚀阳极参与反应的,而对于X80管线钢试样来说,局部腐蚀阳极均为母材。螺缝焊接接头试样的母材与焊缝金属耦合之后的电偶电流比直缝的小一些。针对我们选用的试样来说,该X70管线钢螺缝与直缝焊接接头在实际生产服役过程中是存在风险的。

刘智勇,万红霞,李禅,杜翠薇,李晓刚,刘翔[6](2014)在《X65钢焊接接头在模拟浅表海水和深海环境中的腐蚀行为对比》文中研究指明在实验室模拟条件下,采用失重法及电化学等方法并结合腐蚀形貌显微观察,研究了X65钢焊接接头在浅表海水和深海(1000 m)环境中的短期腐蚀行为及其机理。结果表明,X65钢焊接接头在浅表海水环境下的腐蚀速率大于深海环境下的腐蚀速率,浅表海水环境以点蚀为主,深海环境只在熔合线附近腐蚀相对较快,焊缝区腐蚀不明显;在模拟浅表海水和深海环境下,热影响区(HAZ)的腐蚀电位均低于焊缝和母材区,导致焊缝区域存在电偶效应,加速了HAZ的腐蚀,形成较厚的腐蚀产物膜。

王博[7](2014)在《大变形管线钢的断裂行为研究》文中研究表明本文采用正交实验设计,材料显微分析方法和力学性能测试等手段,通过对普通X100管线钢进行临界区加速冷却处理,使得普通X100管线钢在保持高强韧性的同时,具被了一定的变形能力。采用CTOD、电化学、抗硫化氢应力腐蚀以及断裂过程观察等试验对所获X100大变形管线钢的断裂行为进行了研究。研究表明,通过合理的控制热处理工艺参数,可改善X100管线钢的组织结构和力学特性。当加热温度为830℃、冷却方式为水冷时,试验钢可获得(B+F)双相组织且满足大变形管线钢的力学性能指标。通过CTOD试验得到的双相X100管线钢与X100管线钢的阻力曲线方程分别为CTOD=0.5827×(2.2128×10-8+△a)0.6223、CTOD=0.7004×(1.8440×10-9+△a)0.8058,而双相X100的表观启裂值δ0.05=0.090mm、条件启裂值δ0.2=0.214mm以及最大载荷值δm=0.328mm,均大于普通X100管线钢,表明双相X100管线钢的断裂韧性和抗撕裂能力均有提高。电化学测试结果可知始冷温度为830℃时双相组织的腐蚀倾向较小,且不同始冷温度下双相钢的腐蚀速率均小于母材,双相钢耐腐蚀性能较好。对X100大变形管线钢进行抗硫化氢应力腐蚀试验表明试验所得大变形管线钢具有较好的抗硫化氢应力腐蚀能力。通过对贝氏体+铁素体双相大变形管线钢拉伸和冲击断口的观察表明,在贝氏体+铁素体的双相组织中,塑性变形优先在铁素体中进行。随着塑性变形的发展,双相组织的形态逐渐呈有位向分布,裂纹形核通常采用夹杂物(或第二相质点)形核、相界面形核以及铁素体或贝氏体的基体形核,而裂纹扩展在较低应力状态下主要通过铁素体扩展,而在较高应力状态下,则较多通过贝氏体扩展。利用位错塞积、位错反应理论解释了贝氏体+铁素体双相组织裂纹的萌生、扩展,并在此基础上建立了铁素体+贝氏体双相组织的断裂模型。

冷晓畅,陈刚,马涛,刘占国,苗张木[8](2011)在《超高强钢焊接接头CTOD评定的概率方法》文中认为按照规范BS7448与DNV-OS-C401,对60mm厚EQ70高强钢手工电弧焊接接头进行了低温(-10℃)CTOD韧度试验.结果表明:焊缝中心与熔合线处的CTOD值离散性较大,并且一部分CTOD值较低,仅在0.10mm附近.同时对试验结果进行了统计分析,提出CTOD韧度评定的概率方法.金相组织表明:焊缝中心与熔合线处的都是韧性较好组织.因此,超高强钢焊接接头的CTOD允许值应适当降低.结合试验研究结果,建议超高强钢焊接接头的CTOD允许值可以取0.10mm.

谭俊清[9](2011)在《矿浆管道极限承载能力和寿命预测研究》文中研究指明包钢矿浆管线工程是目前国内第三条高压矿浆管线,是内蒙古自治区重点建设项目,也是目前为止国内压力最高、管径最大、双管线输送距离最长的矿浆管线,受到了国内外广泛的关注。整个项目的建设期历时六年,建成投产后每年为包钢集团创造12亿元的经济效益,社会效益和环境效益也十分可观。其中起始端的19公里采用的无缝管,是由包钢自行冶炼、自行轧制、自行施工的,对其进行运行的安全性风险评估和服役寿命的预测具有重要意义。本文首先系统分析了埋地管线所承受的各种荷载,分别计算了管道内压力、土压力、纵向推力、弯矩、地震荷载、水锤效应、横向推力、爆破压力等荷载,确定高压管线的各种工况条件下,管线内压力是决定性的因素,远大于其他荷载的影响。在分析材料的力学性能、缺陷的参数、管线失效模式的基础上,研究了管线的应力状态,引进了俞茂宏统一强度理论对极限承载能力进行研究,用解析的方法确定了弹性极限解和塑性极限解,揭示出壁厚、管径、缺陷尺寸、材料屈服极限之间的关系,对于决定管线应力状态的各个变量,包括缺陷深度、缺陷宽度、缺陷长度以及壁厚误差、失圆度等,分别分析了其对管道应力的影响。承受极高压力的矿浆管道,其破坏特征是短暂的塑性发展阶段后即迅速爆裂,失效模式应避免脆性断裂和弹塑性撕裂,为此根据失效的强度模型和寿命模型,以及许用应力准则和剩余强度系数准则,建立了管线的极限状态方程和失效准则,但是失效模式与评定参数都是模糊随机的,本文整理了大量的相关实验数据和施工现场实测数据,对这些数据的统计分析表明,包括缺陷尺寸、发展速率、材料强度等评定参数符合不同的概率分布规律,并且具有模糊随机的特性。试验和实测数据有一定的局限性,需要通过最小二乘法对古比尔分布、正态分布、均匀分布的参数进行估计,确定了分布的均值、期望、方差、变异系数等参数取值,之后采用蒙特卡洛方法,生成大量的随机数据,对于最关键的缺陷尺寸,按照古比尔分布的函数,将有限的数据扩展生成大样本的模拟数据,进而建立了模糊随机概率数据空间。缺陷的发展速率是另一个关键数据,依据磨损腐蚀试验所取得的42小时实验数据,为了预测任意时间的缺陷增加值,采用了灰色系统理论,以实验数据为原数列,采用累加生成,同样采用最小二乘法求解灰度向量,确定灰度参数,建立时间响应函数,从而预测出逐年的缺陷发展速率值。与初始缺陷尺寸相加,将模糊随机概率数据空间扩展到任意时间。根据俞茂宏统一强度理论的弹性极限和塑性极限解,校核数据空间中各数据的承载能力,判定其是否达到极限状态,以及失效模式,再计算数据的失效概率和再现时间,最终绘制出管线的寿命曲线。通过对寿命曲线的分析,确定包钢矿浆管线的安全服役期限,将管线的安全运行划分为安全运行期、监测运行期、有限安全期、超期服役期、加速失效期、失效破坏期、报废期等跨越60年的七个阶段,给出各个时期的失效概率,在管线的缺陷不断发展过程中,回答了的关于剩余强度、剩余寿命和超期服役可能性等三个基本的问题,为包钢的生产运行提供了科学决策的依据。本文的研究以统一强度理论为核心内容,以试验和实测数据为背景依据,以受力分析为基础,以古比尔分布和灰色系统为关键手段,解决了矿浆管道的寿命预测的问题。文章涉及到了矿业、油气储运、冶炼、化工、机械、腐蚀防护等多个行业,适用了模糊随机概率理论、可靠度理论、灰色系统理论、极值分布参数估计、化学腐蚀与机械磨损理论,引进了流体力学、土力学、结构力学、断裂力学、损伤力学、弹塑性力学、材料力学的最新研究成果,推导了统一强度理论的解析解。本文的研究成果可以直接用于矿浆管线、油气管线、化工管线、市政管网、煤浆管线等项目,对各类介质管线的承载能力极限状态、失效概率和寿命预测具有重要指导意义和实用价值。

衣振华[10](2011)在《疲劳裂纹扩展研究及在装载机横梁寿命估算中的应用》文中提出结构和机械的疲劳是一个十分复杂的问题,疲劳研究是一个存在大量经验性规律和相互矛盾观点的研究领域。因为影响材料疲劳强度和寿命的因素很多,而且绝大多数影响因素目前还无法很好地从物理模型及数学模型上给予合理的定量描述,加之试验条件与实际应用条件之间存在较大差异,因此尽管研究已积累了大量理论成果与试验数据,仍然无法对疲劳强度和寿命问题做出比较通用而且比较准确的预测和分析。一方面,实际工程应用在疲劳研究指导下采取相关措施确实能有效防止疲劳破坏,但另一方面,使用的指导方针对不同应用甚至同样应用却仍然无法阻止疲劳破坏案例的发生。这说明疲劳问题不论从理论上还是在实践中都没有完全解决。随着现代社会发展多样性和节奏加快的需求,疲劳问题越来越成为国内外学术界和产业界关注的重点。本文研究了工程机械构件的疲劳问题。工程机械是人类社会应用广泛的重要工具之一,随着现代科学技术的发展,对工程机械结构提出了越来越高的要求,不仅要求有较高的承载力,减少原材料的使用,还要求结构有较高的疲劳寿命。因此,世界上发达国家都极为重视并开展工程机械强度评定、疲劳寿命估算和疲劳强度设计等方面的研究。利用现有理论进行构件疲劳强度分析、破坏预防和计算剩余寿命,常常与构件的具体形貌以及所处工况环境密切相关,计算分析的思路及使用的具体方法也相差很大,因而非常有必要对实际工程构件的疲劳问题进行研究。本文以实际工程机械构件疲劳破坏为背景开展构件疲劳寿命研究,主要以疲劳裂纹扩展理论为基础,研究疲劳裂纹扩展的宏观机理,提出疲劳裂纹扩展的改进公式,从有利于实际操作出发对公式中重要物理量进行研究,并提出了相应的计算公式;本论文结合实际工程构件的工作循环进行有限元模拟,对构件各种工况下的力学场量进行分析,得出疲劳寿命研究所需的应力分布载荷谱;本文提出规范化的疲劳分析技术路线,在分析中分别采用目前比较流行的理论公式以及本文建立的公式对具体工程构件进行疲劳寿命分析,并对结果进行对比比较。本文还针对影响疲劳裂纹扩展因素多样复杂的特点,对构件疲劳寿命进行优化设计,建立计算机神经网络对疲劳寿命进行评估分析。具体说来,本文工作结果表现为以下几个方面:总结分析了疲劳理论,断裂力学理论和损伤力学理论等各种历史研究及当代研究中,适用于工程机械构件应用的研究成果,包括关于疲劳裂纹产生、扩展的理论模型、机理、各种判据。将影响疲劳裂纹扩展的各种因素进行分类筛选,找出与本文研究密切相关的因素,为后面的研究奠定力学理论基础。重点研究了疲劳裂纹扩展的机理及其扩展公式。对承受动荷载的结构构件,在荷载大小远低于材料屈服强度甚至是疲劳极限的条件下仍能发生屈服乃至破坏,以往的研究对此类现象的机理没有作出直观易懂的解释。签于此,本文提出疲劳裂纹扩展的宏观扩展机理,即将动荷载的惯性效应产生的应力强度因子附加到构件的受载上去,也就是说,虽然发生疲劳破坏的构件承受的动荷载在瞬时力的大小上远远小于构件材料的屈服强度,但由于动荷载的惯性作用,构件上实际承受的荷载大小很可能超过其疲劳相关的承载能力而发生屈服并产生裂纹扩展。疲劳裂纹扩展的改进公式是根据所提出的疲劳机理以及目前疲劳裂纹扩展理论应用最广泛的判据提出的。裂纹扩展有两个重要的关节点,分别是裂纹扩展门槛值与材料断裂韧度。本文的判据分别是裂纹扩展实际驱动力大于裂纹门槛值时,裂纹就开始扩展。裂纹扩展实际驱动力大于材料的断裂韧度时,材料或构件就断裂,在此点之后就不存在裂纹的扩展问题,而在此值之前裂纹一直是按某一大小稳定扩展。本文在这两个判据的基础上,提出改进的疲劳裂纹扩展公式。改进公式完全由裂纹驱动力、裂纹扩展阻力和裂纹形态特征表示的,突出了简单易懂的物理意义和应用方便的特点,而且该公式所表示的曲线涵盖了整个裂纹扩展全过程,包含了影响裂纹扩展的所有重要因素。本文对改进公式中的裂纹扩展门槛值和材料的断裂韧度分别进行了研究。对于裂纹扩展门槛值,根据断裂力学中裂纹扩展裂尖中应力分布和裂尖处的塑性区的大小以及疲劳扩展的疲劳极限图,提出了用常规材料实验性能参数,如屈服强度、泊松比、弹性模量和加载参数应力比表示的裂纹扩展门槛值估算公式。而对材料的断裂韧度,则根据其标准试验的曲线,经简化提出了用材料性能参数和几何尺寸表示的估算公式。对两个公式分别进行了实例计算验证,其误差在工程允许的范围之内。为了验证所提出的公式以及其公式用于寿命计算的效果,本文以实际工程机械构件破坏为背景,进行了构件的寿命计算分析。在这项研究中,首先对机械构件在其工作循环周期内的承载工况进行分析,在此基础上,采用有限元进行数值模拟,得出构件的应力应变分布场量,建立了进行疲劳寿命研究所需的应力分布载荷谱。然后对构件进行疲劳寿命分析。由于疲劳寿命分析只是强度分析中的一个类别,在实际应用中如何区分判定并最终导入执行,必须遵循明确清晰的步骤,本文建立了如下技术路径。首先应判定是否属于疲劳问题,不是则归入其他强度问题,如果是则应选择疲劳寿命计算的方法,方法确定后再对构件进行疲劳强度校核。针对本文构件,通过分析表明发生的是疲劳累计损伤破坏,因而分别利用线性累积损伤理论、非线性损伤理论和有限元疲劳寿命模拟进行寿命计算,将三种方法的计算结果进行比较后发现,本构件完全可以满足工程设计的寿命要求。但现实构件却在使用期限非常短时就发生断裂。针对该情况,利用断裂力学的逆向分析思维,假设初始裂纹大小,采用最常使用的有裂纹估算公式和本文提出的裂纹扩展公式,分别估算可能隐含初始裂纹构件的寿命。通过与实际断裂情况比较表明,本文提出公式的结果与现有公式的结果相差不大,但本文提出的公式能更好地反映裂纹扩展的实际特点,是一个非常缓慢发展的过程。本文对影响裂纹扩展的各个因素进行了优化研究,并对各因素的重要程度进行了排序。结果表明,裂纹起裂角、初始裂纹大小和应力比是最重要的影响因素,而板厚等几何形状影响并不是特别重要。而且裂纹起裂角对疲劳裂纹扩展寿命的影响大于初始裂纹,这与以往研究中的认识是明显不同的。结果还表明,若对裂纹扩展曲线两个判据点的重要程度进行比较,门槛值的影响要远远大于材料断裂韧度,这也是以往研究中没有提到的。另外,本文还建立了神经网络模型对疲劳寿命进行人工智能预测。通过实施该项技术模拟,可以不用考虑计算公式,而直接输入影响裂纹扩展的各个具体因素数值,而得到构件的寿命估算。这些新的研究结果或认识虽然尚有待更多的试验与实例验证,同时打开了疲劳研究的新思路。

二、X65管线钢焊缝金属断裂韧度的统计分布(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、X65管线钢焊缝金属断裂韧度的统计分布(论文提纲范文)

(1)CTOD厚度效应及内聚力模型参数研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 CTOD—K_I转换关系
        1.1.2 CTOD的概率分布模型
        1.1.3 CTOD与试件厚度的关系
        1.1.4 CTOD 与 CZM 模型中内聚能参数的关系
    1.2 研究内容
第2章 试样厚度对 CTOD-K_I关系的影响
    2.1 CTOD-KI关系式厚度参数的引入
        2.1.1 平面应力和平面应变下 CTOD—K_I关系式
        2.1.2 与厚度有关的参量
        2.1.3 含厚度参数 Th的 CTOD—K_I关系式
    2.2 试验验证
        2.2.1 BS7448规范简介
        2.2.2 API 2W Gr.60 钢断裂韧度试验
        2.2.3 R3S-153系泊链钢断裂韧度试验
        2.2.4 ADB790E钢断裂韧度试验
    2.3 本章小结
第3章 CTOD值离散性的统计分析
    3.1 概率分布模型简介
        3.1.1 Birnbaum-Saunders 分布
        3.1.2 极值分布
        3.1.3 对数正态分布
        3.1.4 正态分布
        3.1.5 Weibull 分布
    3.2 概率分布模型优度判定
        3.2.1 Kolmogorov-Smirnov 检验
        3.2.2 Anderson-Darling 检验
        3.2.3 拟合优度指标—可决系数
    3.3 CTOD离散性统计分析实例
        3.3.1 API 2W Gr.60 钢 CTOD 的统计分析
        3.3.2 R3S-153 系泊链钢 CTOD 的统计分析
        3.3.3 ADB790E 钢 CTOD 的统计分析
        3.3.4 三种材料统计结果的比较分析
    3.4 本章小结
第4章 试样厚度对CTOD值的影响
    4.1 断裂韧度厚度效应的量化公式
        4.1.1 KC厚度效应的第一种表达式
        4.1.2 KC厚度效应的第二种表达式
        4.1.3 CTOD厚度效应公式
        4.1.4 CTOD厚度效应公式的改进
    4.2 厚度效应改进公式的验证
        4.2.1 14 MnNbq钢母材
        4.2.2 14 MnNbq钢焊缝
        4.2.3 16 Mnq钢母材
    4.3 概率分布模型与厚度效应公式结合的设想
    4.4 本章小结
第5章 CTOD与内聚力模型参数内聚能Φ的关系
    5.1 CZM模型及其参数
    5.2 有限元模型
        5.2.1 X70管线钢力学性能
        5.2.2 三点弯曲试样模型
        5.2.3 CZM的参数选择
    5.3 模拟与实验结果的对比分析
    5.4 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

(2)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

(3)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

(4)不同组织A710钢在NaCl溶液中耐蚀性对比研究(论文提纲范文)

1 前言
2 实验方法
3 结果与讨论
    3.1 自腐蚀电位和平均腐蚀速率随时间的变化
    3.2 腐蚀产物随浸泡时间的变化特征
    3.3 腐蚀产物下基体腐蚀形貌
4 结论

(5)不同钢级管线钢焊接接头在模拟深海环境中的腐蚀行为(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 深海腐蚀环境
        1.2.1 海洋环境介绍
        1.2.2 深海腐蚀影响因素
        1.2.3 深海腐蚀研究方法
    1.3 深海管线类型与焊接
    1.4 研究目标及内容
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
第二章 材料与实验方法
    2.1 材料和仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验介质
        2.1.3 试样制备
        2.1.4 实验装置
        2.1.5 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 电极材料的电化学测试
        2.2.2 母材与焊缝金属的电偶腐蚀测试
        2.2.3 不同极化电位下的阻抗谱测试
第三章 管线钢焊接接头在模拟深海环境中的电偶腐蚀行为
    3.1 X70管线钢螺缝焊接接头
        3.1.1 不同模拟环境下母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
        3.1.2 不同模拟环境下母材与焊缝金属的极化曲线
        3.1.3 不同模拟环境下母材与焊缝金属电偶腐蚀研究
        3.1.4 外加极化电位后母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
    3.2 X70管线钢直缝焊接接头
        3.2.1 不同模拟环境下母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
        3.2.2 不同模拟环境下母材与焊缝金属的极化曲线
        3.2.3 不同模拟环境下母材与焊缝金属电偶腐蚀研究
        3.2.4 外加极化电位后母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
    3.3 X80管线钢螺缝焊接接头
        3.3.1 不同模拟环境下母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
        3.3.2 不同模拟环境下母材与焊缝金属的极化曲线
        3.3.3 不同模拟环境下母材与焊缝金属电偶腐蚀研究
        3.3.4 外加极化电位后母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
    3.4 X80管线钢直缝焊接接头
        3.4.1 不同模拟环境下母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
        3.4.2 不同模拟环境下母材与焊缝金属的极化曲线
        3.4.3 不同模拟环境下母材与焊缝金属电偶腐蚀研究
        3.4.4 外加极化电位后母材与焊缝金属的电化学阻抗谱
    3.5 结果讨论
    3.6 本章小结
第四章 环境和材料因素对管线钢焊接接头电偶腐蚀的影响
    4.1 环境因素对电偶腐蚀的影响
        4.1.1 温度对电偶腐蚀的影响
        4.1.2 溶解氧含量对电偶腐蚀的影响
    4.2 材料因素对电偶腐蚀的影响
        4.2.1 接头形式对电偶腐蚀的影响
        4.2.2 管线钢钢级对电偶腐蚀效应的影响
    4.3 外加极化电位对极化电阻的影响
    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
致谢

(6)X65钢焊接接头在模拟浅表海水和深海环境中的腐蚀行为对比(论文提纲范文)

1 前言
2 实验方法
3 实验结果
    3.1 组织观察
    3.2 腐蚀速率
    3.3 电化学测试
4 讨论
5 结论

(7)大变形管线钢的断裂行为研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题研究目的及意义
    1.3 管线钢的发展过程及趋势
        1.3.1 管线钢的发展过程
        1.3.2 管线钢的发展趋势
    1.4 大变形管线钢
        1.4.1 大变形管线钢应具有的主要力学性能
        1.4.2 大变形管线钢双相组织的获取方法
    1.5 大变形管线钢研究现状
        1.5.1 国外研究现状
        1.5.2 国内研究现状
    1.6 金属的断裂行为研究
    1.7 研究内容
第二章 实验材料及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 双相组织的获取
    2.3 力学性能试验
        2.3.1 拉伸试验
        2.3.2 冲击韧性试验
        2.3.3 硬度试验
    2.4 显微组织观察
    2.5 CTOD 试验
    2.6 四点弯曲试验
第三章 大变形管线钢双相组织的获取
    3.1 引言
    3.2 获取双相组织的临界区加速冷却法
    3.3 正交试验
    3.4 最优化工艺参数
    3.5 各个工艺参数对各力学性能指标的影响
    3.6 正交实验结果与分析
    3.7 优化工艺下试验钢的组织性能
        3.7.1 应力-应变曲线
        3.7.2 拉伸力学性能
        3.7.3 组织结构变化
    3.8 本章小结
第四章 大变形管线钢断裂韧性的研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与实验方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 试样的制备
        4.2.3 实验方法
        4.2.4 实验步骤
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 断裂韧度试验
        4.3.2 断口分析及 SEM 观察
    4.4 本章小结
第五章 大变形管线钢腐蚀行为研究
    5.1 引言
    5.2 试验材料与试验方法
        5.2.1 试验材料
        5.2.2 试样的制备
        5.2.3 试验装置
        5.2.4 试验过程
    5.3 实验结果及分析
        5.3.1 极化曲线
        5.3.2 硫化氢应力腐蚀开裂(SSC)
    5.4 本章小结
第六章 大变形管线钢的变形和断裂
    6.1 引言
    6.2 实验材料与试验方法
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 拉伸试验
        6.2.3 冲击试验
    6.3 单轴拉伸下的变形与断裂
        6.3.1 B+F 双相组织特征
        6.3.2 显微组织和塑性变形的关系
        6.3.3 裂纹的萌生
        6.3.4 拉伸断口观察
    6.4 冲击载荷下裂纹的扩展
        6.4.1 I 型缺口冲击试样的断裂分析(830℃)
        6.4.2 I 型缺口试样未完全冲断的断裂分析(830℃)
        6.4.3 I 型缺口冲击试样的断裂分析(850℃)
        6.4.4 V 型缺口冲击试样的断裂分析(830℃)
        6.4.5 综合分析
    6.5 大变形管线钢断裂模型的建立
    6.6 本章小结
第七章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
详细摘要

(8)超高强钢焊接接头CTOD评定的概率方法(论文提纲范文)

0 引 言
1 焊接接头的CTOD试验
    1.1 焊接材料与焊接工艺
    1.2 试验过程与试验结果
2 焊接接头CTOD值的离散性
3 CTOD韧度评定的概率方法
4 CTOD允许值的确定
5 结 论

(9)矿浆管道极限承载能力和寿命预测研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 研究选题的意义
    1.1 问题的提出和研究意义
        1.1.1 浆体管道输送技术的发展
        1.1.2 矿浆管线在国内外的建设实践
        1.1.3 含缺陷矿浆管道的寿命研究
    1.2 矿浆管线剩余强度分析方法综述
        1.2.1 基于广泛全尺寸实物试验的经验公式
        1.2.2 基于断裂力学理论的解析分析
        1.2.3 有限元数值计算方法
        1.2.4 基于统一强度理论的弹塑性极限承载力分析
    1.3 矿浆管线剩余寿命预测研究现状
    1.4 管线失效的风险分析和评估
    1.5 本文研究的内容
2 包钢矿浆管线工程建设综述
    2.1 项目概况和背景
        2.1.1 项目的立项与技术成果
        2.1.2 项目建设时间表
    2.2 矿浆管线无缝管段线路设计
    2.3 无缝管段母材与焊接质量状况
        2.3.1 无缝管母材生产与焊接工艺要求
        2.3.2 无缝管冬季低温条件下焊接施工技术措施
        2.3.3 无缝管焊接施工过程实录
        2.3.4 最终焊接质量状况
    2.4 矿浆管线失效可能的原因和后果
    2.5 对无缝管段剩余强度分析和剩余寿命预测的意义
3 管道缺陷与应力分析
    3.1 常见缺陷的形式及既有评定方法
        3.1.1 常见缺陷形式和评价方法
        3.1.2 缺陷的分类和既有评价方法
        3.1.3 缺陷的统一数学模型
    3.2 缺陷的发展速率
        3.2.1 磨损
        3.2.2 腐蚀
        3.2.3 磨损与腐蚀的交互作用
        3.2.4 磨损与腐蚀实验数据
    3.3 埋地矿浆管道受力分析
        3.3.1 管道内压力
        3.3.2 土压力
        3.3.3 纵向推力
        3.3.4 弯矩
        3.3.5 地震作用
        3.3.6 水锤
        3.3.7 横向推力
        3.3.8 爆破压力
    3.4 管道应力状态与最小壁厚
        3.4.1 纵向应力
        3.4.2 环向应力
        3.4.3 径向应力
        3.4.4 最小壁厚
4 俞茂宏统一强度理论与剩余强度分析
    4.1 统一强度理论概述
        4.1.1 历史与进展
        4.1.2 单元体力学模型
        4.1.3 理论公式
    4.2 失效破坏准则
        4.2.1 许用应力准则
        4.2.2 剩余强度系数准则
    4.3 用统一强度理论进行剩余强度分析
        4.3.0 管道的应力分布
        4.3.1 弹性极限解
        4.3.2 塑性极限解
        4.3.3 决定管道应力状态的变量
        4.3.4 缺陷深度的校核
        4.3.5 纵向长度的校核
        4.3.6 环向尺寸的校核
        4.3.7 壁厚误差的影响
        4.3.8 失圆度的影响
    4.4 缺陷发展速率的灰色系统预测
        4.4.1 数据生成
        4.4.2 模型的建立
        4.4.3 模型的改进
5 管道失效模式和失效模型的判定
    5.1 压力管道的破坏特征
        5.1.1 压力管道的破坏型式及起因
        5.1.2 压力管道破坏特征
    5.2 失效模式及其分析、评定
        5.2.1 脆性断裂失效机理与评定
        5.2.2 弹塑性断裂( 韧性撕裂) 失效机理与评定
        5.2.3 塑性极限载荷失效机理与评定
    5.3 失效评定判别式与 FAC 曲线
    5.4 失效模型与极限状态方程
        5.4.1 强度模型
        5.4.2 寿命模型
        5.4.3 极限状态方程
        5.4.4 极限状态函数
    5.5 失效模型的模糊性
        5.5.1 失效模式的模糊性
        5.5.2 评定参数的模糊性
6 管道的剩余寿命预测模糊随机概率模型
    6.1 模糊随机概率简介
    6.2 模糊失效概率计算方法
    6.3 古比尔分布
    6.4 剩余寿命预测的总体思路
    6.5 剩余寿命预测的步骤和方法
        6.5.1 实测数据的统计分析
        6.5.2 模拟数据的生成
        6.5.3 剩余强度分析
        6.5.4 数据筛选和失效概率的计算
        6.5.5 绘制失效概率的寿命曲线
        6.5.6 数据分析
7 计算流程与数据分析
    7.1 缺陷速率的灰度参数计算流程
    7.2 古比尔分布参数估计的计算流程
    7.3 失效概率计算的流程图
    7.4 灰色系统的数据分析
    7.5 分布参数的数据分析
    7.6 失效概率的数据分析
    7.7 包钢矿浆管线的寿命预测结论
        7.7.1 寿命曲线
        7.7.2 关键时间节点
        7.7.3 安全运行阶段划分
        7.7.4 结论的意义
8 结论和展望
    8.1 研究的结论和意义
        8.1.1 理论研究的方法和手段
        8.1.2 整体方案和预测步骤
        8.1.3 结论和意义
    8.2 展望
        8.2.1 缺陷长度和宽度的影响研究
        8.2.2 实测数据与预测数据的对比
        8.2.3 专业软件的研制和推广
参考文献
附录Ⅰ 包钢矿浆管线线路图
附录Ⅱ 八点测径的数据(节选)
附录Ⅲ 管道压力测试
致谢
作者简介及博士生期间发表的学术论文

(10)疲劳裂纹扩展研究及在装载机横梁寿命估算中的应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外疲劳研究现状和存在的问题
        1.2.1 国内外疲劳研究概况及现状
        1.2.2 国内外疲劳裂纹扩展研究概况及现状
        1.2.3 疲劳裂纹扩展研究中存在的问题
    1.3 本论文的研究内容
    1.4 预期完成的创新点
第二章 疲劳断裂与疲劳裂纹扩展的基本理论
    2.1 断裂力学的基本理论
        2.1.1 应力强度因子及其断裂判据
        2.1.2 能量理论及其断裂判据
        2.1.3 J积分理论及其断裂判据
        2.1.4 COD理论及其断裂判据
    2.2 疲劳破坏的基本理论
        2.2.1 疲劳破坏规律
        2.2.2 疲劳断口分析
        2.2.3 影响裂纹扩展的主要因素
    2.3 小结
第三章 疲劳裂纹扩展分析的改进模型与公式
    3.1 疲劳裂纹扩展的宏观机理及其计算公式
        3.1.1 交变载荷引起的惯性效应及其对裂纹扩展的作用
        3.1.2 交变对称荷载下疲劳裂纹扩展模型
        3.1.3 等幅非对称荷载疲劳裂纹扩展模型
    3.2 疲劳裂纹的扩展门槛值ΔK_(th)模型及其公式
        3.2.1 力学性能参数与门槛值的关系
        3.2.2 应力比对门槛值的影响
    3.3 疲劳裂纹的断裂韧度K_C模型
        3.3.1 断裂韧度与板厚的关系
        3.3.2 断裂曲线拐点的确定
        3.3.3 断裂韧度的计算公式
    3.4 小结
第四章 装载机动臂横梁的有限元数值分析与载荷谱建立
    4.1 构件断裂原因分析
        4.1.1 构件材料性能
        4.1.2 构件连接方式
        4.1.3 构件加工方式
        4.1.4 构件使用状况
        4.1.5 装载机装载过程中的典型工况
    4.2 装载机动臂框架受力的有限元模拟
        4.2.1 装载机的工作参数
        4.2.2 装载机动臂框架负载模型
        4.2.3 装载机几何建模与分析
        4.2.4 装载机模拟结果分析
        4.2.5 基于模拟分析的载荷谱建立
    4.3 小结
第五章 装载机动臂横梁的疲劳寿命分析
    5.1 研究对象的力学范畴确定及强度校核
        5.1.1 几何特征分析
        5.1.2 力学特征分析
        5.1.3 疲劳特征分析
        5.1.4 疲劳强度校核
    5.2 动臂横梁的无裂纹疲劳寿命计算
        5.2.1 疲劳寿命计算方法选择
        5.2.2 基于线性累计损伤理论的分析计算
        5.2.3 基于非线性累计损伤法则的分析计算
        5.2.4 计算机模拟分析计算
    5.3 动臂横梁的损伤容限设计法
        5.3.1 疲劳裂纹扩展公式及其重要参数确定
        5.3.2 含裂纹疲劳寿命逆向分析计算
    5.4 横梁疲劳分析技术路线
    5.5 小结
第六章 疲劳寿命预测优化模型和神经网络模拟
    6.1 误差反向传播神经网络的基本理论
        6.1.1 误差反向传播神经网络基本原理
        6.1.2 误差反向传播神经网络的实现过程
    6.2 构件寿命预测的影响因素的选择与优化
        6.2.1 构件寿命预测的影响因素的选择
        6.2.2 设计样本参数范围的选择
        6.2.3 各影响因素重要程度排序
    6.3 用BP神经网络对横梁寿命进行预测
    6.4 小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
英文论文
学位论文评阅及答辩情况

四、X65管线钢焊缝金属断裂韧度的统计分布(论文参考文献)

  • [1]CTOD厚度效应及内聚力模型参数研究[D]. 陈春君. 武汉理工大学, 2018(07)
  • [2]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)
  • [3]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)
  • [4]不同组织A710钢在NaCl溶液中耐蚀性对比研究[J]. 胡骞,刘静,王玉昆,黄峰,戴明杰,侯阳来. 中国腐蚀与防护学报, 2016(06)
  • [5]不同钢级管线钢焊接接头在模拟深海环境中的腐蚀行为[D]. 张凤梅. 中国石油大学(华东), 2016(06)
  • [6]X65钢焊接接头在模拟浅表海水和深海环境中的腐蚀行为对比[J]. 刘智勇,万红霞,李禅,杜翠薇,李晓刚,刘翔. 中国腐蚀与防护学报, 2014(04)
  • [7]大变形管线钢的断裂行为研究[D]. 王博. 西安石油大学, 2014(05)
  • [8]超高强钢焊接接头CTOD评定的概率方法[J]. 冷晓畅,陈刚,马涛,刘占国,苗张木. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2011(05)
  • [9]矿浆管道极限承载能力和寿命预测研究[D]. 谭俊清. 西安建筑科技大学, 2011(02)
  • [10]疲劳裂纹扩展研究及在装载机横梁寿命估算中的应用[D]. 衣振华. 山东大学, 2011(12)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

X65管线钢焊缝金属断裂韧性统计分布
下载Doc文档

猜你喜欢