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文檔簡介
1、暨南大學碩士學位論文題名(中英對照):15CrM鋼焦炭塔疲勞裂紋萌生與擴展的預測分析FatigueCrackInitiationPropagationPredictionOf15CrMCokeDrums作者姓名:李偉指導教師姓名及學位、職稱:王璠博士教授學科、專業(yè)名稱:工學工程力學學位類型:學術(shù)性學位論文提交日期:2016年4月28日論文答辯日期:2016年6月4日答辯委員會主席:論文評閱人:學位授予單位和日期:暨南大學碩士學位論文I摘
2、要焦炭塔是煉油工業(yè)中延遲焦化的關(guān)鍵設(shè)備。由于工況惡劣,焦炭塔服役一定年限后容易出現(xiàn)疲勞裂紋萌生,任由裂紋擴展將導致停產(chǎn),甚至引發(fā)嚴重的安全事故。因此,對焦炭塔疲勞裂紋萌生和擴展進行預測分析,有其實際的工程意義。以廣石化焦化二塔為研究對象,利用ANSYS有限元軟件對其循環(huán)過程中的溫度場和應力場進行數(shù)值模擬。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)應力較大值出現(xiàn)在裙座與筒體連接處或焊縫處。由于疲勞裂紋通常萌生于高應力處,因此將裙座與筒體連接處以及焊縫處作為焦炭塔裂紋萌
3、生與擴展的監(jiān)測部位。對于焦炭塔疲勞裂紋萌生的預測,首先根據(jù)MansonCoffin方程,通過低周疲勞試驗獲得材料的疲勞性能參數(shù):疲勞強度系數(shù)f??、疲勞強度指數(shù)b、疲勞延性系數(shù)f??及疲勞延性指數(shù)c。接著采用最大、最小及平均循環(huán)應變幅進行預測。由于焦炭塔各個循環(huán)應力不盡相同,預測結(jié)果不能反映焦炭塔的真實情況。最后,基于Miner累積損傷理論,采用多個循環(huán)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對疲勞裂紋萌生進行預測,獲得較理想的結(jié)果。對于焦炭塔疲勞裂紋擴展的預測,以
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