概率断裂力学在压力容器中的应用

《概率断裂力学在压力容器中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、贵州工业大学硕士学位论文概率断裂力学在压力容器中的应用姓名：刘艳红申请学位级别：硕士专业：固体力学指导教师：李泉珍2003.5.6摘要本文介绍了概率断裂力学的基本理论和计算方法，以工程应用为目的，内容简明扼要，重点突出，便于编程计算。并用此理论分析计算一具体的压力容器爆破实例，由此说明概率论缺陷评定方法能够有效地分析确定论评定方法中一系列不确定的因素和各种控制断裂失效概率的因素。因此，概率论缺陷评定方法是确定论评定方法的重要补充，二者相辅相成不可取代。关键词：概率断裂力学：压力容器：断裂失效；概率论缺陷评定方法；确定论

2、评定方法、，ABSTRACTThispaperintroducesthebasictheoryandmethodofProbabilityFracLureMechanics，whichaimstobeappliedinindustry．Itscontentisbriefandtothepoint．Atthesametimeitisapplicabletocompileprocedure．InthispapertheauthoranalysisanactualexplosionofPressureVesselwithth

3、etheoryandexplainsthattheProbabilitydefaultassessmentmethodcananalysisaseriesofunreliableelementsinthedeterministicmethodandmanyelementsofcontrollingfractureinactivationeffectively，sotheprobabilitydefaultassessmentmethodshowsthatthetheoryisanimportantcomplementt

4、othedeterministicmethod．ItisverifiedthatboththeprobabilitydefaultassessmentmethodandthedeterministicmethodaresuppKeyFracementandcomplementeachotherandcan’treplaced．words：ProbabilityFractureMechanics：PressureVessel；ureinactivation：theProbabilitydefaultassessmentm

5、ethod：thedeterministicmethod。2第一章绪论11概率断裂力学的发展简介现代工程结构的安全性和经济性是至关重要的。通常的材料力学、弹塑性力学和损伤力学失效分析和完整性评估都是确定性的方法，取～定的安全系数，保证判断的安全性。给出的判断只有两种结论，即要么安全．要么不安全，是防止失效的评定，而不是预计危险程度和安全程度的评定。材料性能的实测数据具有分散性，服役过程中的环境因素有时使材料性能发生变化．构件的几何尺寸也在公差范围内波动，外载荷也具有不同程度的随机性，所以危险点的应力实际上是随机的，该处

6、的强度也是随机的，而且这种随机性随着时间有时还要变化，因此失效分析和安全评定中要考虑上述的随机性，评定作出的判断应该是危险程度或安全程度的概率表示。考虑到载荷的随机性、材料性能的分散性、工况的复杂性和计算模型方法的不确定因素。50年代末、60年代初，在航空与土木结构中开始采用概率方法评定结构的安全性。60年代核电设备与近海结构也采用概率安全分析方法。80年代末已形成体系完整的结构可靠性理论，其基本内容为：(1)结构构件与结构系统的强度作为随机现象处理。(2)将作州在结构上的各种载荷作为随机变薰或随机过程处理。(3)以应

7、力一强度干涉理论为基础的结构构件与系统的断裂失效概率评定。(4)基于可靠性的结构系统的设计方法。若采用断裂力学导出的断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、应力腐蚀断裂判据为失效判据，上述结构安全评定的概率方法，结构可靠性评定就构成概率断裂力学学科。概率断裂力学(PFM，下文简称PFM)的兴起引起了全世界各国的广泛重视，在70年代，国际焊接学会(IIW)第十委员会，美国材料试验学会(ASTM)E24．06、E24．03工作组，日本高压技术学会，美国机械工程师协会(hSME)的压力容器与管道可靠性委员会，美国电3力研究院(EPRI)等

8、单位均设立“概率断裂力学”1二作小组。西欧则由几个科研单位与大工厂合作，于1976年开始进行这方面的研究，国外的许多厂家和保险公司将PFM分析用于工程设备的风险分析也取得了比较女，的成果，同时也促进了概率断裂力学的发展。日、英二国的压力容器缺陷评定规范工作组正试图将概率方法引入评定规范。日本焊接学会、焊接缺陷评定规范WES--28