LBB弹塑性断裂分析中临界裂纹尺寸计算

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1、LBB弹塑性断裂分析中临界裂纹尺寸计算陈明亚。王荣山，余炜伟，尤磊，甄洪栋，吕峰，张国栋，薛飞(1．苏州热工研究院有限公司，江苏苏州215004；2．中广核工程有限公司，广东深圳518124)摘要：LBB评估中基于弹塑性断裂方法(EPFM)计算裂纹稳定扩展的临界尺寸是主要难点之一，工程应用中主要通过裂纹扩展驱动力图(J—a图)或裂纹扩展稳定性图(．，一图)计算裂纹稳定扩展的临界尺寸。针对绘制J—a和．，一图的过程较复杂，且作图法确定临界裂纹尺寸精度会受到作图质量影响的问题，基于EPRI工程评定方法的裂纹稳定扩展条件(ASME和R6等规范中也是引用的该条

2、件)，给出了一种计算裂纹稳定扩展临界尺寸的数值方法。分析案例研究结果表明，．，一图驱动力曲线存在不是直线的情况，这与简化分析假设不一致。在分析案例中，．，一图分析获得的临界裂纹尺寸是偏于保守的，当外加载荷较小时，这种保守性较小，但当外加载荷较大时，．，一图引起的保守可能高达40％左右。关键词：LBB；弹塑性断裂；临界裂纹尺寸；．，一a图；．，一图中图分类号：TH123；TL35；0344．3文献标志码：A文章编号：1001—4837(2016)01—0040—06doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2016．01．007Deter

3、mineCriticalCrackSizeofElastic-plasticFractureMechanicalinLBBAnalysisCHENMing—ya，WANGRong—shan，YUWei—wei，YOULei，ZHENHong—dong，LFeng，ZHANGGuo—dong，XUEFei(1．SuzhouNuclearPowerResearchInstitute，Suzhou215004，China；2．ChinaNuclearPowerEngineeringCompany，Shenzhen518124，China)Abstract：T

4、hecalculationofthecriticalcracksizebasedontheelastic。plasticfracturemechanical(EPFM)methodisoneofthemaindifficultiesintheleak—before-break(LBB)evaluation，andthecrackdrivingforcediagram(．，一adiagram)andthestabilityassessmentdiagram(J—Tdiagram)areappliedtocalculatethecriticalsizeof

5、thecrackintheengineering．Concernedonthecomplexofthediagramsandtheinaccuracyoftheresult，anumericalmethodforcalculatingthecriticalsizeisinducedbasedonthestabilityrequirementoftheEPRIengineeringmethod．Theresultsofthecasestudyshowthattheremaybenotstraightlinesforthedrivingforcecurve

6、sintheJ—Tdiagrams，andthiswillbenotconsistentwiththehypothesisofthesimplifiedanalysis．Sotheresultsofthesimplifiedanalysismaybenotaccurate．AnditisconservativetocalculatethecriticalcracksizebytheJ—Tdiagrammethod，andtheconservativeissmallwhentheloadisnotsignificant．Butwhentheloadisl

7、arge．theconservativemaybeashighas40％oftheaccurateresult．基金项目：国家自然科学基金项目(51275338，51435012)·40·第33卷第1期压力容器总第278期Keywords：LBB；elastic—plasticfracture；criticalcracksize；．，一adiagram；．，一Tdiagraml，积分绘制。延性断裂手册n。中给出在纯弯曲0引言应力作用下，管道含周向贯穿2的裂纹时，弹塑性．，积分为：核电厂一回路主管道“未爆先漏”(LBB)分J=AM2／(RtE)+Otor

8、o订R(1一Olaf)H1×析可以取消防甩限位器、防喷射冲击挡板、阻尼器(M／Mo)”(1)等