[發(fā)明專利]一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910108259.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN109977457B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志平;李尤;張德林;馬赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：在溫卷成形溫度t^*下對(duì)加釩鋼進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，建立材料的彈塑性本構(gòu)模型；

步驟2：利用有限元技術(shù)模擬鋼板溫卷成形工藝過程，獲得溫卷成形后筒節(jié)的殘余塑性應(yīng)變分布：

式中：r為筒節(jié)內(nèi)部的任意半徑值，g(·)表示分布函數(shù)，表示溫卷成形溫度t^*下筒節(jié)半徑r處的殘余塑性應(yīng)變；

步驟3：先在溫卷成形溫度t^*下對(duì)加釩鋼進(jìn)行預(yù)塑性變形試驗(yàn)，再在不同的服役溫度t_i下對(duì)含不同預(yù)塑性變形量的加釩鋼進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)量加釩鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度

步驟4：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立含預(yù)塑性變形的加釩鋼在任意服役溫度t下的強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型，即t下的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度與其預(yù)塑性變形量之間的關(guān)聯(lián)：

利用該強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型，可以對(duì)任意服役溫度下的含有任意預(yù)塑性變形量的加釩鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)；

步驟5：把步驟2中得到的筒節(jié)殘余塑性應(yīng)變分布輸入到步驟4中的強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型中，獲得溫卷成形后筒節(jié)材料強(qiáng)度分布：

步驟6：建立筒節(jié)的有限元模型，將步驟5中溫卷成形后的筒節(jié)強(qiáng)度分布賦予該模型，利用塑性極限分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)考慮溫卷成形殘余影響的筒節(jié)極限載荷的預(yù)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟3中，預(yù)塑性變形試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)具體包括以下子步驟：

步驟301：在溫卷成形溫度t^*下，賦予加釩鋼N個(gè)不同的高溫預(yù)塑性變形量，其中第h個(gè)高溫預(yù)塑性變形量記為

步驟302：在n個(gè)服役溫度下，分別對(duì)含不同高溫預(yù)塑性變形量的加釩鋼進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)量含預(yù)塑性變形量的鋼材的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度并記錄2×n×N個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述加釩鋼是指合金元素公稱成分為2.25Cr-1Mo-0.25V的釩改進(jìn)型鉻鉬鋼，包括SA-542GrDCL4a、SA-832Gr22V、12Cr2Mo1VR和13CrMoV9-10。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2中，利用基于顯式動(dòng)力學(xué)分析的準(zhǔn)靜態(tài)分析技術(shù)，對(duì)鋼板溫卷成形的工藝過程進(jìn)行數(shù)值模擬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟5中，基于步驟2中得到的筒節(jié)殘余塑性應(yīng)變分布，可獲得筒節(jié)中任意點(diǎn)經(jīng)歷溫卷成形后的殘余塑性應(yīng)變，將該殘余塑性應(yīng)變和任意服役溫度t一起輸入到步驟4中建立的強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型中，獲得經(jīng)歷溫卷成形后筒節(jié)中的任意點(diǎn)在任意服役溫度t下的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮溫卷影響的加釩鋼制筒節(jié)極限載荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟6中，塑性極限分析技術(shù)采用彈性模量補(bǔ)償法、殘余應(yīng)力分解法、線性匹配法或應(yīng)力補(bǔ)償法。