本文關鍵詞：催化裝置外取熱管程出口三通焊縫開裂失效分析

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【摘要】：三通是一種重要構件,其大量地用于工業(yè)生產的各個領域,但三通結構由于結構變化不連續(xù),在相貫線處往往形成極大的應力集中,并且由于生產制造前后的某些原因,三通結構往往存在氣泡、裂紋等缺陷,這更使得三通成為實際工程中易于發(fā)生破壞的構件。因此,三通的失效分析對保障裝置長周期安全運行有著重要意義。本文以工程實際中催化裝置外取熱器進出口水汽管開裂失效為背景,對其出口三通的焊縫開裂進行研究,探討了其開裂失效的原因,并在此基礎上給出改進建議和防治措施,對預防此類失效事故的發(fā)生有一定的參考作用。首先,本文運用有限元分析方法對整體三通進行有限元應力分析,探討了僅受內壓作用下三通的強度問題,并對三通焊縫處的應力集中情況進行了討論;其次,通過對設備循環(huán)水的水質分析、失效三通試樣斷口的宏觀分析和微觀分析、三通材料的化學成分分析和材料微觀組織分析,對焊縫處裂紋的產生及破壞進行了分析和研究;最后,為了討論焊縫處裂紋對三通結構承載能力的影響,根據(jù)斷裂力學基本原理,對三通焊縫處半橢圓形裂紋進行了應力強度因子分析,得到了裂紋前緣應力強度因子值的分布情況,并與臨界應力強度因子KIC作比較探討了裂紋的擴展情況及擴展原因,同時對裂紋長度及裂紋深度的變化對應力強度因子的影響進行了研究。
【關鍵詞】：三通 失效分析 焊縫開裂 有限元 應力強度因子
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG405
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究背景11-12
• 1.3 課題來源及相關情況介紹12-14
• 1.4 研究現(xiàn)狀14-19
• 1.4.1 焊縫開裂分析的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.2 三通失效及含缺陷三通的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 本文研究的主要內容19-20
• 第2章 整體三通的有限元應力分析20-26
• 2.1 有限元介紹20-22
• 2.1.1 有限元分析方法的基本理論20-21
• 2.1.2 ANSYS Workbench簡介21-22
• 2.2 三通模型的建立22-24
• 2.2.1 實體模型的建立22-23
• 2.2.2 有限元模型的建立23-24
• 2.3 求解以及后處理24-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第3章 三通焊縫開裂失效分析26-32
• 3.1 水質分析26
• 3.2 三通的宏觀分析26-27
• 3.3 斷口的微觀分析27-29
• 3.4 材料的化學成分分析29
• 3.5 材料地微觀組織分析29-30
• 3.6 本章小結30-32
• 第4章 三通焊縫處半橢圓形裂紋的應力強度因子分析32-40
• 4.1 引言32-33
• 4.2 焊縫處半橢圓形裂紋的建立33-34
• 4.3 裂紋前緣應力強度因子分析34-37
• 4.4 裂紋中心應力強度因子的研究37-40
• 4.4.1 裂紋長度一定時，裂紋深度變化37
• 4.4.2 裂紋深度一定時，裂紋長度變化37
• 4.4.3 小結37-40
• 第5章 總結與建議40-44
• 5.1 總結40-41
• 5.2 改進建議和實施情況41-44
• 5.2.1 改進建議41-42
• 5.2.2 實施情況42-44
• 參考文獻44-48
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文48-50
• 致謝50

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