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压力12cr1movg合金管钢材常用的双线性

作者:admin 来源:www.tjyfgg.com 日期:2019-04-09 20:22
 结构极限承载力是水电站压力12cr1movg合金管强度设计和安全评估的重要指标,目前水电站压力12cr1movg合金管结构极限承载力分析大多偏于安全地将材料简化为理想弹塑性材料,不考虑材料应变硬化对极限承载力的影响。然而,材料应变硬化对水电站压力12cr1movg合金管极限承载力有显著的提高,为充分利用钢材有必要考虑材料应变硬化的影响。基于此,本文在课题组以往研究成果基础上,开展了考虑材料应变硬化的水电站压力12cr1movg合金管极限承载力分析方法研究,主要内容包括:
  (1)结合理论分析和实验资料,拟合得到了压力12cr1movg合金管钢材常用的双线性、幂强化、Ramberg-Osgood和ASME本构关系,并开展了这四种本构关系对压力12cr1movg合金管极限承载力和失效演化的影响规律研究。基于双线性、幂强化、Ramberg-Osgood和ASME本构模型的函数形式,采用试验数据拟合得到考虑材料应变硬化的的四种本构关系,拟合优度分析表明各本构关系均能良好反映压力12cr1movg合金管材料应变硬化性能。研究表明,考虑材料应变硬化的结构极限承载力分析结果较不考虑可提高20%以上,前述四种硬化本构关系对管道失效演化与极限承载力分析结果影响不大,极限承载力结果的差别在8%以内。
  (2)提出了基于等效理想弹塑性模型的压力12cr1movg合金管极限承载力分析方法。基于应变能守恒原则提出了等效屈服强度的两种计算方法:根据全应力-应变曲线求解等效屈服强度;根据屈服强度与抗拉强度双关键点数据求解等效屈服强度。研究表明,基于等效理想弹塑性模型的分析方法能便捷地评估管道结构极限承载力,计算误差在10%以内。
  (3)考虑材料应变硬化,提出了压力12cr1movg合金管极限承载力分析的弹性模量缩减法(EMRM)。基于等效理想弹塑性模型,定义了考虑材料应变硬化效应的单元承载比,给出了动态判别高承载单元的基准承载比,利用变形能守恒原则确定高承载单元弹性模量缩减策略,进而建立了考虑材料应变硬化下结构极限承载力分析的EMRM。为高效求解管道结构极限承载力提供了新途径。