资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共72页)
编号：29144009
类型：共享资源
大小：7MB
格式：ZIP
上传时间：2019-12-05
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
20
积分
- 关 键 词：
-
表面
裂纹
缺陷
高压
容器
疲劳
安全性
评定
- 资源描述：
-
含环向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定,表面,裂纹,缺陷,高压,容器,疲劳,安全性,评定
- 内容简介：
-
题目名称含环向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定题目来源国家、省（部）级市、校级 企业（公司）其他题目类型工程设计 应用研究基础研究其他一、毕业设计（论文）概述 本文的题目是关于含环向表面裂纹的缺陷的高压容器疲劳安全性评定，分析的主体是高压容器筒体与封头连接处的环焊缝，该焊缝含一条裂纹缺陷，本文主要工作是基于裂纹缺陷判定该容器在循环压力的实际操作情况下的服役时间可否达到下一检查周期。 本文具体分为四个部分，即 ANSYS 实体建模-理论分析远离不连续部位与不连续部位应力-ANSYS 分析不连续部位应力-利用 GB 19624 计算分析并进行安全性评定。以下对各部分详述： 第一部分：ANSYS 实体建模 ANSYS 实体建模采用的是 APDL 语言，建立不含裂纹缺陷的 1/4 压力容器模型，模型包括球型封头、筒体和等厚焊接对接形式焊缝。对焊缝处采用 Hex-sweep 划分网格， 网格长度设置为 3，其他部位采用 Ted-free 划分，设置网格长度为 5。对焊缝处的网格细化是为了更好的分析焊缝处因为几何不连续产生的应力问题。 第二部分：理论分析远离不连续部位与不连续部位应力 参照过程设备设计（第四版）第二章压力容器应力分析内容，本文研究的高压容器属于薄壁范畴，由无力矩理论得知筒体远离不连续部位的点受处于二向应力状态， 利用微元平衡方程（Laplace 方程）与壳体的区域平衡方程得到所求的环向应力与轴向应力。再利用有力矩理论考虑筒体与封头连接部位的变形协调，计算边缘力与边缘力 矩，从而得出不连续部位的弯曲应力的理论值。为后续与有限元分析结果比对做好了 铺垫。 第三部分：ANSYS 分析不连续部位应力 利用 ANSYS 中后处理的功能对 ANSYS 分析后所得模型的焊缝部位进行处理，具体步骤如下： （1）利用 Path Operation 对焊缝处沿壁厚定义一条路径，名为 PATH-1。 （2）将焊缝处的沿壁厚的应力分布沿定义的路径显示出来。 （3）根据对裂纹扩展的分析，确定所需的力，并对其线性化，得到该总力中包含的一次应力（薄膜应力）与二次应力（弯曲应力）的值。 （4）将 ANSYS 分析得到的应力与第二部分中对不连续处理论计算的应力值进行比较，看其是否合理，以确保最终进行安全性评定的计算的准确性。 第四部分：利用 GB 19624 计算分析并进行安全性评定 根据 GBT 19624 的 6 疲劳失效评定对该压力容器进行安全性评定。裂纹属于平面缺陷，该缺陷表为半椭圆形。确定应力变化范围与循环次数。之后利用 Pairs 公式计算应力强度因子。应力强度因子是用来表征裂纹的参量，是一个随裂纹的扩展而变化 的值，所以在计算应力强度因子时需要计算数个，直到裂纹穿透为止或者到循环结束 为止，得到最终的裂纹尺寸。本文对应力强度因子的计算采用的是用 C 语言编写程序， 对应力强度因子和裂纹的尺寸进行循环嵌套，进行变化的计算。并且输出每一次裂纹 长度变化的计算值，进行裂纹变化与应力循环的分析。 根据 GBT 19624 的 6.1.7 的安全性评价对上述所得结果进行评价。 二、毕业设计（论文）整体安排及进度 周 次工作内容第 7 学期第 17-19 周查阅相关文献，翻译英文资料，撰写开题报告，理清研究思路。第 8 学期第 1-2 周学习 ANSYS 有限元分析软件及应力线性化方法第 3-4 周学习 GB/T19624-2004, 在用含缺陷压力容器安全评定标准，掌握含表面裂纹缺陷的容器断裂评定方法第 5-6 周采用有限元方法分析筒体与封头连接处的各向应力，并检查分析结果的准确性。第 7 周毕业实习第 8-10 周GB/T19624-2004, 在用含缺陷压力容器安全评定标准，基于有限元应力分析结果对含环向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定第 11-12 周拟定论文大纲，确定论文内容，撰写毕业论文初稿。第 13-14 周提交并修改论文，准备答辩第 15 周答辩现在本文作者进行到第 8-10 周内容，在进行基于有限元分析的计算。 三、毕业设计（论文）已完成的研究部分已经完成的内容包括： 第一部分：ANSYS 实体建模环节 ANSYS 实体建模采用的是 APDL 语言，建立不含裂纹缺陷的 1/4 压力容器模型，模型包括球型封头、筒体和等厚焊接对接形式焊缝。对焊缝处采用 Hex-sweep 划分网格， 网格长度设置为 3，其他部位采用 Tec-free 划分，设置网格长度为 5。对焊缝处的网格细化是为了更好的分析焊缝处因为几何不连续产生的应力问题。 第二部分：理论分析远离不连续部位与不连续部位应力 参照过程设备设计（第四版）第二章压力容器应力分析内容，本文研究的高压容器属于薄壁范畴，由无力矩理论得知筒体远离不连续部位的点受处于二向应力状态， 利用微元平衡方程（Laplace 方程）与壳体的区域平衡方程得到所求的环向应力与轴向应力。再利用有力矩理论考虑筒体与封头连接部位的变形协调，计算边缘力与边缘力 矩，从而得出不连续部位的弯曲应力的理论值。为后续与有限元分析结果比对做好了 铺垫。 第三部分：ANSYS 分析不连续部位应力 利用 ANSYS 中后处理的功能对 ANSYS 分析后所得模型的焊缝部位进行处理，具体步骤如下： （1）利用 Path Operation 对焊缝处沿壁厚定义一条路径，名为 PATH-1。 （2）将焊缝处的沿壁厚的应力分布沿定义的路径显示出来。 四、下一部分的工作安排 将 ANSYS 分析得到的应力与第二部分中对不连续处理论计算的应力值进行比较， 看其是否合理，以确保最终进行安全性评定的计算的准确性。 根据 GBT 19624 的 6 疲劳失效评定对该压力容器进行安全性评定。裂纹属于平面缺陷，该缺陷表为半椭圆形。确定应力变化范围与循环次数，也就是第三部分中所得 的薄膜应力与弯曲应力，循环次数是根据实际工况所得。之后利用 Pairs 公式计算应力强度因子。应力强度因子是用来表征裂纹的参量，是一个随裂纹的扩展而变化的值， 所以在计算应力强度因子时需要计算数个，直到裂纹穿透为止或者到循环结束为止， 得到最终的裂纹尺寸。本文对应力强度因子的计算采用的是用 C 语言编写程序，对应力强度因子和裂纹的尺寸进行循环嵌套，进行变化的计算。并且输出每一次裂纹长度变化的计算值，进行裂纹变化与应力循环的分析。 根据 GBT 19624 的 6.1.7 的安全性评价进行评定。安全性评价包含疲劳泄漏评定、疲劳断裂评定和疲劳安全性评价。6.1.7.2 疲劳断裂评价中提到根据最终裂纹尺寸和缺陷所在部位承受的最大载荷应力值进行断裂和塑性破坏评定，如果评定的结果是安全 或可以接受的，则不会发生因疲劳断裂和塑性破坏导致的失效。疲劳安全性评价是基 于前两条的，若同时满足前两条，则认为该缺陷是安全的或可以接受的，否则是不能 保证安全或不可以接受的。 开始毕业论文的书写，初步的草稿编写。 五、毕业设计（论文）工作中存在的问题 （1）ANSYS 软件中的后处理项关于应力沿路径显示及应力线性化的操作方法。 （2） 计算 Q345 材料压力容器裂纹扩展所用的 Paris 公式中参数 c 和 m 的确定。 （3） Q345 材料的冲击韧度 K 的确定。 （4） 压力容器筒体与封头连接部位因几何不连续产生的应力在有力矩理论下的计算。 （5）考虑应力强度因子因裂纹扩展而变化，其计算的重复性。 （6）薄壁圆筒的应力强度因子的计算公式难以得到。本文计算应力强度因子所用的公式是 GBT 19624 附录 D 中所给公式，该公式是基于平板的模型提出的。 学生（签字）：XX2018 年 4 月 25 日指导教师（签字）：XX 2018 年 4 月 25 日一、 毕业设计（论文）题目含环向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定二、毕业设计（论文）依据及参数 传统的压力容器设计思想以强度设计理论为基础，将材料视为均匀的连续体，而许多事故发生时，材料的工作应力大多低于材料的屈服强度，是由于缺陷引起的低应力脆断。一高压容器，定期检测时发现在筒体与封头环焊缝外表面存在一条如图所示的环向表面裂纹缺陷，裂纹长度50mm，深度15mm，对该容器在下一次检验前的疲劳安全性进行评定。分析基础数据如下表：操作压力0-7MPa设计压力7.5MPa工作温度20设计温度25筒体材料Q345R封头材料Q345R筒体内直径1500mm半球形封头内径1500mm筒体厚度35mm半球形封头厚度35mm疲劳参数：年操作次数365天操作次数2次/天设备安全等级：2级三、毕业设计（论文）目标及内容1、 学习使用ANSYS 有限元分析软件，建立筒体与半圆形封头连接结构的有限元分析模型，并借助于功能强大的ANSYS有限元分析软件，接管连接区局部内、外表面的应力分布状况进行分析。2、 掌握平面缺陷断裂失效评定的方法。3、 掌握平面缺陷（裂纹）在疲劳载荷作用下进行安全评定的方法。四、课题所涉及主要参考资料1、JB4732-1995，钢制压力容器分析设计标准 S 2、GB/T19624-2004, 在用含缺陷压力容器安全评定S3、郑津洋，董其伍，桑芝富过程设备设计（第四版）M北京：化学工业出版社，20154、余伟炜，高炳军Ansys在机械与化工装备中的应用M. 北京：化学工业出版社，2007.7五、进度安排周 次工 作 内 容检 查 方 式第7学期第17-19周查阅相关文献，翻译英文资料，撰写开题报告，理清研究思路。 检查翻译稿和开题报告第8学期第1-2周学习ANSYS有限元分析软件及应力线性化方法典型结构有限元分析案例计算检查第3-4周学习GB/T19624-2004, 在用含缺陷压力容器安全评定标准，掌握含表面裂纹缺陷的容器断裂评定方法ppt汇报学习进展第5-6周采用有限元方法分析筒体与封头连接处的各向应力，并检查分析结果的准确性。检查分析结果第7周毕业实习检查实习日记、实习报告第8-10周GB/T19624-2004, 在用含缺陷压力容器安全评定标准，基于有限元应力分析结果对含环向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定检查评定方法及评定结果第11-12周拟定论文大纲，确定论文内容，撰写毕业论文初稿。检查论文初稿第13-14周提交并修改论文，准备答辩检查论文终稿第15周答辩答辩六、毕业设计（论文）时间 2017 年 12 月 25 日 2018 年 6 月 18 日七、本毕业设计（论文）必须完成的内容1调查研究、查阅文献和搜集资料。2阅读和翻译与课题内容有关的外文资料（外文翻译不能少于2万印刷字符，约合5000汉字）。3撰写开题报告，确定研究方案。4撰写毕业论文。八、备注本任务书一式三份，学院、教师、学生各执一份。 过程装备与控制工程 系（教研室） 指导教师 陆怡 系（教研室）主任 张琳 主管院长 陆怡 题目：含环向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定一、前言1、课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势1避.1免、压课力题容研器究在的石意油义化，工如生：产材等料领缺域陷有、着腐非蚀常、广变泛形的、应裂用纹，等在。其如制果造不和允服许役任的何过缺程陷中存会在不，可一能旦，检的而出产忽缺生视陷了各就缺类报陷缺废的陷或存返在修，会则造容成易大引量发不安必全要事的故人，力造物成力更浪大费的，损会失。降因低此压，力为容了器保的证经压济力性容例器如的在经整个济压性力与容安器全使性用，寿工命程期中间提设出置了两对次含安缺全陷性的检压查力，容即器使在用寿寿命命期等间于进两行倍评的定检的查措间施隔，。我又国以对疲压劳力裂容纹器引事起故的的破调坏查占中大发多现数，。百可分以之说八，十能以够上完的善事处故理皆带是裂由纹裂的纹压缺力陷容引器起安的全，使其用中问题工，程不背仅景，将本大文大将降以低“事含故环发向生表率面而裂且纹能缺够陷在的一高定压程容度器上疲提劳高安压全力性容评器定的”经作济为性研。究基课于题上。述1.2、国内外研究现状1.2.1最国初外的研工究程现构状件的安全评定采用的是传统强度理论，简单地说这种方法是研究构件在外是载安荷全作的。用但下是各随点着的四应五力十，年并代保焊证接其方小法于与或高等强于度材材料料的的许广用泛应使力用，满由足于上断述裂条韧件性就不被足认而为导途局致径限。的美低国应力北是脆极广断星泛事导地故弹组频压织发力，壳量传低进统应行强力新度脆的理断探论事索既故研不影究能响，解极从释大而发，产生更生事让了故大以的家断原意裂因识力，到学也传为找统手不强段出度分改理析进论含的缺陷压力性容，器于安全性的评定技术，这类技术主要分为以下三个方面：第一阶段：基于线弹性断裂力学的含缺陷压力容器安全评定技术裂类纹的基扩于展线与弹断性裂断的裂评力定学参的量的含裂缺陷纹压扩展力容分器析技安全术。评线定弹技性术断是裂基力于学线主弹要性适应用力于强高度强因度子钢作之为析结果脆。性线断性裂断，裂即力在学裂可纹用失稳判扩据展或前考裂虑纹小尖范端围区屈域服无修明正显的塑性断变裂形判，据主来要讨基论本其弹脆性断应问力题分。示197的1分年析在是美世国界公第布一的部“A以SM线E弹锅性炉断及裂压理力论容为器基规础范的”评中定提标出准的。“防止非延性破坏”和“缺陷显KK需要对过构程”装件备进行业断主裂要力部学件评的价完。整在性制应造在和运操行作过条程件中下进，行压评力估容和器维可护能。会为产了生保裂证纹其。完用整线性性， 弹性断裂力学对压力容器的评估中，应力强度因子的确定是进一步预测的重要组成部分。容四Dip器分ak二之P分一at之椭il, 一圆D.椭封N.圆头Jad封应ha头力v 和强, S四度ac分因hin之子K一的ha椭计nd圆算er封问aju头题ri裂，, S纹用ag的先ar应进B力的ha强三rad度维w因有aj1子限 文元在中数利研用究有了限半元椭解法圆评封价头压和力应处力和集壳中体与区封的头裂交纹界并处对。其利进用行单元分析。分析中考和虑的裂纹位置为壳体值、模接拟管求与压壳力体容交器界度非因破子坏变性化技的术影和响准对则裂确纹定展裂开纹A了形S研状ME究。S。在ec在参V数III化D设分iv3计析概中念采A的用PI-帮基57助于9-下圣1/A，维S针南M对原E-缺F理F陷的S-形1 状给对出应的力各强种SIF子建模方法，第 1 页 共 9 页 椭使圆SI封F 头计裂算纹具的有较分高析的结效果率与，并在很大程度上提节供省的了文计献算和时标间准。中将的半结椭果圆作封了头比和较四。分之一D度纹ia的m应an力tou强di度s, 因G.子N.的L分ab析eas计2算等一人问在中基对于某全压局力与容局器部应部力有集限中元区方域法内对的压半力椭容圆器裂半缝椭的圆应表力面强裂ASME & APIA.Th.连决因了子裂（纹S，区IF域）的的应计力算场问沿题轴进向行、了周数向值、计以算及，通得过到厚了度先方进向的变全化局。与裂局纹部位有置限是元筒（体FE与）接解管。的解状接，提部出位了应以力及强筒度体因与子半，圆为形带封缺头陷的压连力接容部器位的。断针裂对力压学力设容计器提和供半了椭一圆个裂有纹用的的各工种具几。何形速的率塑但情性大况变量外形工）；程，尤广这其泛类在使材结用料构的制的成应中的、低含集强裂中纹区度构钢以件，及，由在于其引缺韧陷度或较含高裂（纹除尖了端低区温域、往厚往截存面在或着高较服应大变屈一数服量区的级或存更在大将）改时变，裂按纹线尖弹端力区断域裂应力力学场分的性焊质接，故起当的屈残服余区应尺力寸区较甚大至（会与发裂生纹全长面屈度的属。同陷评定方第法二应阶运段而：生基。于弹塑性 性 力学析已不适用，以弹塑性安CO全D评理论为基础缺定量基面于熟弹裂塑纹性尖断端裂区力域学弹的含断缺裂陷力压应力变CO容场D器理安论全的评含定缺技陷术压是力在容大器范论围建屈立服定条技件术下量确与定压出力能容据器，上也产就是生我的们裂常纹用的于几弹何特塑性、应外的加载荷之强间度的。关参系量，并继最而后用建理立便于工起程这应些用参的断裂判论脆按性能材量料原得理裂，纹裂失纹稳扩扩展塑是性因断为裂应的力，CO和但D应判变据的纹综尖合端量区达域到大了范临围界屈值服。后用，应则应力该的用观用点应去变讨去量研度究。裂纹的判扩据展主。要裂用纹尖展端是的合张适开而位大移量（当简裂称的C中OD、）低正强是度裂钢纹，顶尤端其塑是性压应力变容的器一和种管极道好。裂考纹虑的到断C曲O裂面D力压学力公容式器用壁中于的塑鼓性胀较效好应管道以及使容用器需多要为进表行面一裂些纹修或正深。埋裂纹，故将平板贯穿于压力“ 容器和 ”时，还步定（以197）5 年国际焊接协会颁布的 方IIW法-X-。749-74按脆断观点建议的缺陷评定方法是第一COD 设计曲线为核心的标准。英国中央电力局于 1976 年公布的“含缺陷结构完整性评命陷的R文压6章力”中最提早到提压出力了容失器效的评剩定余图寿命与3压S力ij容ian器L的in,检W查ei 和Do修ng复4密等切人相在关一。篇针分对析含压有力裂容纹器缺寿径和速率容的新器剩方余法寿。命尽预管测有问很题多，研提究需出了要基做于，弹但塑与性其断他裂方力法学相和比，失效该评算价法图的的效裂率纹更失高效，路计算也更容易。这种方法新颖而有创意。为研究剩余寿命预测提供了一种新的研究方法。Kee无于Bo限弹ng长塑Y的性oo轴断n 向裂, T裂力ae纹学G。的yu这方P种法ar简k，,化建A大立sh大在ok减圆S少a柱xe了压na对力5诸容等器人内在或压外力表容面器的椭椭圆圆形轴表面参裂数纹运模扩型展，分是析一中量种基，他以们及在确研定究裂中纹开扩发展了时一间种的不计需算要量这。种然假而设，的这造如成了C 对p 和压就力C 容t 等器高整温体裂的纹寿容命器估算算的表的不面计准算确圆，形着表裂面纹裂扩纹展上的进方行向一种且评位估于蠕表变面裂裂纹纹扩尖展端寿区命分的析方利法用。这在些最是深在的高点温上高假压设扩展C内算的的方的程椭，个沿步骤进行了更新，并确定了下一个步骤的域。值。通过对方裂程纹，尖对端裂的纹裂纹深计度t 、裂每纹一尺寸和 C t 值的判变据化法进在行中了、估低计压，强并度在钢蠕焊变接裂结纹构扩断展裂过分程析中中对得裂到纹了形广状泛的应演用化，进但行由了于预其测本。身并C t不带是来C一了O个困D难直。接而严密的裂纹尖端弹塑性应力应变场的表征量，这给其理论分析和实验测定第页 共页29 纹扩第针展三对的阶段：基于弹塑性断裂力学 J 积分理论的含缺陷压力容器安全评定技术 一含缺陷概压CO念力D，容方导器法出及的了管局以道限性积，分美为国基电础力的研失究效院评结定合图老，进R于行6 了评定图年技发术布，了利用 J 积分控制裂亮、李培宁、刘长军等人的J 使完用整弹性塑评性定断规裂程力学研究含缺陷19管82道，建立以E失PR效I 评NP定图技24术316,后续多次完善。华东理工大学的孙为分基解础（的包完括整拉的伸管解道、评弯定曲规解7 范和，拉进弯行联管合道解安）全，评作定为。对通过有限手元册计的算补周充向，裂为纹含管缺道陷的管道积的J安裂纹全弹评塑定性提供基积础分特数性据研。究浙一江文大中学探化讨工了机用械有研限究元所法的计金E算P志R三江I 维、弹谢塑涛性等人积在分压的力方容法器，表并面就8J 积分值一及些其计沿算裂的纹关边J 键缘问的题变和化技规巧律作。结了果分表析明。：计在算设了计四压中力不下同，“三形维状弹比性”分的析表J基面本裂满纹足的工程要求，但纹沿在推较动高力边压。缘力积下分，的三最维大弹值性出分现析在将表”严面重裂地纹低的估最裂深纹处推，动靠力近，自而由的1表/减4面点时，位，移法值变严逐化重渐趋低衰向估减平了，缓裂其。当裂裂纹纹传形播状时的接，变近接化于近规圆律形与时“（形状比）（2即沿C/a裂密纹切边相缘关的，随值着接个2近比C常/较a 数稳。少因的而形J在值设。计压力下发生JJ的裂2纹C形/a=状2,）将是J 一定状1.2我.2国国对内含研缺究陷现压状力容器安全评定技术，研究起步虽然较晚但发展速度较快。尤其是九十2C/a=2年得代了以重来大，成对果以。失J 效积评分定理图论（为基础）的技弹术塑作性为断含裂缺力陷学结的构研的究安和全失评效定评方定法图，技由术于的其研简究便都又取线不为失安全评的定性的能进，行在提工供程依界据也得FA。到D我了国认于可，其核年心颁技布术的为压如力何容更器加缺有陷效评的定选标择准失，效即评含定缺曲陷压经力济容效器益评。定随规着范评（定技术的不断7 提）高对，防我止1国压98对力4 国容际器的破先坏进起的到压了力重容要器作安用全，评并定极方大法地也提做高了CADA-1984大量的研究，应用最新技术并结合 CADA-1984 的精华之处，相继制定了 SAPV-95 和GB/T19624-2004，其中 GB/T19624-2004 也是本文的主要理论分析依据。合法综理的上地先所选觉述取条裂，纹断尖裂端力弹学塑方性法应是力对应含变环场向描表述面参裂数纹，缺如陷的高，压容器，疲劳积安分全是性采评用定断的裂基力础学，方内容。 件，裂纹扩展分析是对含环向表面裂纹缺陷K的高CO压D容器J 疲劳安全性评定的核心2课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题2.1 课传题统的的研压究力目容标器设计思想以强度设计理论为基础，将材料视为均匀的连续体，而许多事故一纹发高长生压度时容，器材，料定的期工检作测应时力发大现多在低筒于体材与料封的头屈环服焊强缝度外，表是面由存于在缺一陷条引环起向的表低面应裂力纹脆缺断陷。，某裂如下表： 50mm，深度 15mm，对该容器在下一次检验前的疲劳安全性进行评定。具体参数第 3 页 共 9 页年操作次数 365 天 操作次数 2 次/天 操作压力 0-7MPa 设计压力 7.5MPa 工作温度 20 设计温度 25 筒体材料 Q345R 封头材料 Q345R 筒体内直径 1500mm 半球形封头内径 1500mm 筒体厚度 35mm 半球形封头厚度 35mm 疲劳参数： 2.2 课题的研究内容环向1、表使面用裂纹A缺NS陷Y进S 行有应限力元分分析析。软件建立分析模型, 对筒体与封头环焊缝外表面存在一条行疲2、劳利评用定。GB/T19624-2004 中的疲劳评定方法是对含平面缺陷（表面裂纹）的高压容器进2.3 拟解决的关键问题假设1裂、纹平的面应缺力陷不断变裂，失裂效纹可的以长理度解发为生瞬变间化断。裂失效，对其采用常规评定的方法。可以考虑所允2许、条平件面下缺的陷最断大裂裂失纹效尺评寸定。在计算中已知该压力容器的设计压力还可以计算在设计压力环析逐与3断、裂平判面断缺：陷（）裂当纹）在疲劳载时荷，作断用裂下（的）评当定采用简化评时定，方是法一，个即裂疲纹劳随裂疲纹劳扩载展荷分循渐扩展的过程1。Kmax KIC2Kmax KIC第 8 页 共 9 页二、研究方案的确定平面平裂面纹缺断陷裂的失疲效劳评评定定方，法首先依据疲劳裂纹扩展速率与裂纹尖端应力强度因子变化幅度的关系式：da/dNDKda = A (DK )m确方法定，在规来判定断的该循平环面周缺期陷内是的否疲会劳发裂生纹泄的扩d展N 疲量劳和断最裂终。尺寸；然后根据所给出的判断条件和漏和平面（缺陷疲劳评定按下列步骤进行：（1） 缺陷的表征：对缺陷规则化，确定疲劳评定初始裂纹的尺寸。2） 应力变化范围的确定：义a) ；在几A何NS模Y型S 环的境建中立，；建划立分筒有体限与元半网圆格封；头连接结构的有限元分析模型：参数定b) 加载并求解：施加载荷；定义节点的自由度（DOF）值；确定载荷约束条件。c) 求解；d) 提取接管连接区局部内、外表面的应力分布状况进行分析；化e) 范确围定的被分评布定曲缺线陷及所其在循截环面次上数垂；直于裂纹平面的一次应力和二次应力的应力变（的3取）值材；料疲性劳能裂数纹据扩的展确的定应：力疲强劳度裂因纹子扩变展化速范率围与门槛K值的关系的式取中值的。系数 A 与指数 mDKth（4） 疲劳裂纹的K 计算；（5） 免于疲劳评定的判别；（6） 疲劳裂纹扩展量的计算；（定7和）疲容劳许安裂全纹性尺评寸价的。计算和安全性评价：安全性评价包含疲劳泄漏评定、疲劳断裂评（8） 分析上述方法所得评定结果,判断该压力容器是否可继续服役到下一检查周期。平面缺陷的疲劳评定程序示意图如图 1 下：图 1 平面缺陷的疲劳评定程序示意图1、 ANSYS 软件的温习已完成，初步的 ANSYS 分析建模顺序已确立。2、 对于平面裂纹安全评定所用到的方法已经熟知，具体操作步骤已经了解。3、 查阅相关文献已完成英文翻译4、初步确立了本课题的研究方案5、撰写开题报告1见、下阶表段。性工作计划三、作者已进行的准备及资料搜集情况四、阶段性工作计划与预期研究成果周 次工作内容第第 7 学期查阅相关文献，翻译英文资料，撰写开题报17-19 周告，理清研究思路。第8 学期学习 ANSYS 有限元分析软件及应力线性化第 1-2 周方法在用含缺陷压力3-4 周学安断习全评GB定/T标1准96，24掌-20握04含, 表面裂纹缺陷的容器第向裂评定方法查分析结果的准确性。5-6 周采应用力有，限并元检方法筒体与封头连接处的各第 第 7 周毕业实习8-10 周G评B定/T标19准62，4-基20于04有, 在限用元含应缺力陷分压析力结容果器对安含环全第向表面裂纹缺陷的高压容器疲劳安全性评定11-12 周拟文初定稿论。文大纲，确定论文内容，撰写毕业论第第13-14 周提交并修改论文，准备答辩15 周答辩2、（预期研究成果（1）确定循环载荷率模型，包括应力强度因子范围的计算2）确定初始裂纹的尺寸（3）建立裂纹扩展价DK4）裂纹扩展寿命的积分计算5）进行安全性评1 D Patil,DN Jadhav,S Khanderajuri ,S Bharadwaj ,JMSSE. Evaluation of stress intensity factor for semi elliptical and quarter elliptical crack in pressure vessels using finite element2 AT Diamantoudis ，GN Labeas. Stress intensity factors of semi-elliptical surface cracks inmethodologyJ.2015pressure vessels by global-local finite element methodologyJ. Engineering Fracture Mechanics, 2005, 72 (9) :1299-1312五、主要参考文献 备2007(2)：34 SJ Lin ，W Long ，DQ Tian. Residual Life Prediction for In-Service Pressure Vessels5 KB Yoon ，TG Park ，A Saxena. Creep crack growth analysis of elliptic surface cracks inContaining Crack DefectsJ. Applied Mechanics & Materials, 2014, 607 :17-206 JMBloom and SNMalikProcedure for the Assessment of the Integrity of Nuclearpressure vesselsJ. International Journal of Pressure Vessels & Pi. 2003, 80 (7) :465-479Pressure Vessels and Piping Containing DefectsMEPRI Report NP-2431June 1982：407 孙亮，李培宁，刘长军 周向表面裂纹管道的 J 积分解J. 压力容器 , 2000 , 17 (4) :5-10468 金志江，谢涛，曹明. 压力容器表面裂纹弹塑性 J 积分特性研究J. 全国压力容器学术.会议压力容器先进技术精选集 , 200510 G Mller, M Cooker，W Allsop，T Bruce ，L Franco .Numerical Modelling of Impact9 E. S. Folias. A circumference crack in a pressurized cylindrical shellJ.1967Pressure Propagation in CracksJ. International Conference on Coastal Engineering, 2000, 11311 T Dirgantara ，MH Aliabadi. Numerical simulation of fatigue crack growth in pressurized(7) :1751-176212 S Aleksandar ，B Mladen ，S Nevena. NUMERICAL ANALYSIS OF SURFACE CRACKshellsJ. International Journal of Fatigue, 2002, 24 (7) :725-73813卢黎明.基于失效评定图技术的含缺陷管道安全评定方法J.中国特种设备安全，24（6）：PROBLEMS IN PRESSURE VESSELSJ. Integritet I Vek Konstrukcija, 2004, 4 (2)14 JB4732-1995，钢制压力容器分析设计标准S. 北京：化学工业出版社，1995.79-8215 GB/T19624-2004, 在用含缺陷压力容器安全评定S. 北京：化学工业出版社，2004.16 郑津洋，董其伍，桑芝富过程设备设计（第四版）M北京：化学工业出版社，17 余伟炜，高炳军Ansys 在机械与化工装备中的应用M. 北京：化学工业出版社，200720153 王文和等 含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展J 管道技术与设第 8 页 共 9 页 力查容阅器了安与全本评课定题的相国关内的外中研英究文进文展献有资了料一，定包的含了书解籍，、研期究刊目论标文和等内，容对较含明表确面，裂研纹究缺方陷案的及压技术路线较合理，准予开题。签名 XX 2018 年 3 月 11 日六、指导教师审阅意见第 9 页 共 9 页实习报告1 实习目的1、将学习的理论知识运用于实践当中，理论知识与实践的融合，进一步巩固、深化了理论知识，提高了综合运用所学过的知识，并培养自己发现问题的能力，加强对本专业所涉及的市场的了解，加强对专业设计的产品的市场营销过程的认识；2、更广泛的直接接触社会，了解社会需要，加深对社会认识，增强对社会的适应性，将自己融入到社会中去，培养自己的实践能力，缩短我们从一名大学生到一名工作人员之间的思想与业务距离。为以后进一步走向社会打下坚实的基础；3、了解公司部门的构成和职能，整个工作流程，从而确立自己在公司最擅长的工作岗位。为自己未来的职业生涯规划起到关键的指导作用；4、完成课堂与社会的过渡，从学生到社会人的转变，从学会学习到学会工作，适应社会，做好自己的职业生涯规划。2 实习地点张家港富瑞特种装备有限公司子公司富瑞特装（FRHE），地处江苏省张家港经济技术开发区。 3 公司简介张家港富瑞重型装备有限公司为张家港富瑞特种装备股份有限公司（股票代码 300228）的全资子公司，地处张家港保税区。公司注册资本 54000 万元， 占地面积 10.5 万平方米，紧邻张家港 5000 吨重型国际码头，拥有得天独厚的地理优势，十分适合各类大型、重型设备的建造和运输。公司专业从事各类塔器、换热器、反应器、过滤器、储罐、埋地罐等压力容器, 船用 LPG/LEG/LNG 液罐&LN G 动力船供气系统，各类海工油气处理模块和海水淡化模块的设计、制造、销售和相应技术服务。公司有一支国际化的团队，熟悉各类国外标准和船级社规范，公司主要产品主要定位于国际市场，拥有美国 ASME U&U2、欧洲 PED、俄罗斯 CUTR、加拿大 CRN、韩国 KGS 等资格认证和 LR、DNV、BV 等各大船级社工厂认可， 产品主要出口美国，加拿大，欧洲，中东，南美，非洲及东南亚各国，与国际500 强企业保持长期稳定的战略合作关系。公司秉承励精图治，艰苦创业，开拓进取的企业精神，以科技创新、管理创新、服务创新为核心，不断提高企业综合实力和核心竞争力，目标成为世界高端能源装备领军企业！10图 1 富瑞重装员工合照公司组织架构：公司发展历程：2017 年 2 月：2017 年 2 月新网站改版更新上线。2016 年：为把握氢能源应用市场启动机遇，充分发挥公司在装备技术研发及制造方面多年积累的丰富经验，打造公司在氢能源装备领域的先发优势和核心竞争 力，张家港富瑞氢能装备有限公司发起成立。同时，公司组织架构进行了调 整，从原事业部建制调整为集团及下属子公司模式。2015 年 07-24：低温阀门自动化流水线落户富瑞特装。2015 年 05-16：新华社全媒体”治霾在行动“走进富瑞特装。2014 年 10-17：云顶科技携手 IBM,共建 LNG/再制造产业物联网创新中心，开启清洁能源大数据时代。2014 年 10-13：省委书记、省人大常委会主任罗志军来我司考察调研。2014 年 09-27：富瑞特装诠释 LNG 车用气瓶检测服务产业模式。2014 年 07-12：富瑞特装切入氢能源装备领域，富瑞特装与中国地质大学、程寒松、张家港氢力新能源有限公司签订江苏氢阳能源有限公司投资合作协议。2014 年 07-01：2014 年 7 月，富瑞特装参加了法国道达尔（TOTAL）公司供应商大会，并被授予“道达尔批准供应商证书”，批准了包括碳钢、不锈钢塔器和换热器等在内的产品。2014 年 05-01：2014 年 5 月，富瑞特装注册资本增至 13524.8 万元整。2014 年 04-20：2014 年 4 月，富瑞特装气瓶事业部引进了日本塞山 OCT 焊接机器人，是同行业中首次使用焊接机器人进行生产做业的企业，“机器人”焊接精度高,同产品生产效率提高 200%-300%。2014 年 04-01：2014 年 4 月，富瑞特装和 Bennett Overseas Ventures 共同出资合作注册“张家港富耐特新能源智能系统有限公司”，注册资本 500 万美元，总投资额为1200 万美元。2014 年 02-28：2014 年 2 月 28 日，张家港富瑞重型装备有限公司动工建设。2013 年 08-05：2013 年 8 月，富瑞特装成立 10 周年。2013 年 07-01：2013 年 7 月，富瑞特装荣获 2012 年度中国创业板上市公司价值 20 强企业。2013 年 04-10：2013 年 4 月，富瑞特装 LNG 装备首次走出国门，参加第 17 届全球液化天然气大会。2013 年 04-01：2013 年 4 月，张家港富瑞分布式能源研究院成立。2012 年 09-01：2012 年 9 月，张家港首创清洁能源汽车应用有限公司成立。同时，通过全体富瑞人奋力拼搏，公司销售收入首次突破 10 亿元大关，企业规模不断增强， 实现了企业经营业绩、股东和员工价值的稳步提升。2012 年 08-01：2012 年 8 月，国家发改委副主任解振华莅临公司视察发动机再制造试点工作情况，公司正式向发动机再制造产业进军。2012 年 06-01：2012 年 6 月，富瑞特装注册资本增至 13400 万元。富瑞品牌、市值、知名度开始快速提升。2011 年 06-28：2011 年 6 月，历经三年多时间规范运作以及业绩持续增长的有效支撑，公司在深交所创业板成功上市，注册资本增至 6700 万元。股票名称：富瑞特装， 股票号码：300228，乘着国内 LNG 装备行业快速发展的东风，坚定低温装备行业未来可持续发展的信心，富瑞从一家不起眼的小型民营企业转变成长为新能源装备高端制造的上市公司。2010 年 06-01：2010 年 6 月，公司参股成立江苏新捷新能源有限公司。2009 年 06-28：2009 年 6 月，圆满完成国家 863 高科技项目-移动式 LNG 撬装式加气站的研究开发、设计制造和成功交付。标志着富瑞在 LNG 低温装备制造行业处于领先地位，并开始贯彻执行“定指南、编标准、做模式”的指导思想。2009 年 02-20：2009 年 2 月，富瑞研发的全球首套 LNG 船用燃料供气系统在韩中深冷诞生。2008 年 10-01：2008 年 10 月，第一批出口的海水淡化项目成功交付。2008 年 07-01：2008 年 7 月，公司整体改制为股份制企业，优化了企业治理结构，逐步规范了公司内部管理，并着眼于长远发展，坚持 LNG 低温装备和重型装备行业发展方向，为获得快速发展而启动证券市场 IPO 融资，并且注册资本增至 5000 万元。2007 年 12-01：2007 年 12 月，公司吸收合并张家港华瑞科技有限公司，注册资本增至2000 万元。2007 年 02-01：2007 年 2 月，第一台 LNG 双燃料车在富瑞诞生。2006 年 10-01：2006 年 10 月，公司实行信息管理网络平台 C6 系统，实现信息资源共享和内部信息及时沟通。2006 年 06-01：2006 年 6 月，张家港韩中深冷科技有限公司成立。进一步扩大公司在低温装备行业的领先优势，产品从阀门、重装、气瓶再扩展到槽车、罐车等低温储运装备的设计与制造。2005 年 10-01：2005 年 10 月，第一个气瓶在富瑞诞生。2004 年 04-01：2004 年 4 月，在省级开发区周家桥晨新路 19 号征地 97 亩并建设新厂区一期项目竣工投产，当时公司厂房面积不到一万平方米，员工不到 100 人。凭借第一批富瑞人勤奋刻苦钻研精神，公司第一个低温截止阀当年试制成功，第一批重工产品扬子巴斯夫项目成功交付，开启了华瑞低温阀门和富瑞容器装备制造的新篇章。2003 年 05-01：2003 年 5 月，公司前身张家港市华瑞科技有限公司在市科创中心注册成立,注册资本 800 万元，同年 8 月张家港市富瑞锅炉容器制造有限公司成立。4 实习内容我们此次的实习地点是富瑞特装的子公司富瑞重装（Furul HeavyEquipment）该公司专业从事海水淡化、气体分离、船用 LPG/LEG/LNG，各类化工及海工等方面的塔器、换热器、反应器，等压力容器和模块的设计、制造 等。公司主要业务是对外出口，极少接国内市场的订单。FRHE 的新建厂区包含 0#-7#八大车间，在实习期间由厂区工作人员与 HSE 人员带领大家进厂，并且注意讲解。以下对各个车间功用进行逐一介绍。1#、2#、3#车间是大型产品焊铆加工车间，对厂内接到的订单进行中后期的焊接，铆接的加工。在这一车间会看到很多图纸上的产品已经初具雏形车间情况如图 2 所示：图 2 大型产品焊铆加工车间（1#）图 3 大型产品焊铆加工车间（1#）图 4 大型产品焊铆加工车间（2#）图 5 大型产品焊铆加工车间（2#）图 6 大型产品焊铆加工车间（3#）图 6 大型产品焊铆加工车间（3#）图 6 大型产品焊铆加工车间（3#）焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号