[發明專利]一種基于等效損傷路徑含裂紋壓力容器剩余壽命預測方法

有效

• 申請號: 202110506622.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113268827B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 何磊;李炎炎;龍偉
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G01N3/32;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

1.一種基于等效損傷路徑含裂紋壓力容器剩余壽命預測方法，其特征包括以下步驟：

1)取待測壓力容器上的金屬原片通過裂紋擴展實驗來獲取在目標載荷作用下的裂紋時變曲線并對其進行數據取樣；

2)根據樣本點處裂紋的長深尺寸比與目標載荷Pi計算出各樣本點的斷裂比Kr和載荷比Lr；

3)對各樣本點的Kr、Lr和N值進行擬合得到在載荷Pi作用下的壓力容器安全裕度衰減時變曲線；

4)利用安全裕度衰減時變曲線在Kr-Lr平面和Kr-N平面的關系得到待測壓力容器在目標載荷Pi作用下的極限循環次數N_Pi；

5)通過目標載荷Pi的極限循環次數N_Pi計算出待測壓力容器受載荷Pi作用n_Pi次后的等效損傷率并結合Kr-N曲線得到目標載荷Pi的等效損傷圖，等效損傷率的計算公式為：

其中，A為等效損傷率；

6)根據待測壓力容器裂紋缺陷的所受載荷P1與長深尺寸比得到當前缺陷在Kr-Lr平面上的位置并通過步驟4、5得到待測壓力容器當前的等效損傷率A₀；

7)根據等效損傷圖中的等效損傷率A₀和預測載荷的大小可以得到當前裂紋缺陷能夠承受預測載荷作用的剩余循環次數，預測載荷Pi的剩余循環次數Rpi的計算公式為：

R_Pi＝N_Pi(1-A₀)； (2)

其中，R_Pi為當前裂紋缺陷能夠承受預測載荷Pi作用的剩余循環次數；

8)對于預測載荷是幾種載荷交替作用的情況，則通過不同載荷之間的等效損傷率在等效損傷圖中得到等效損傷路徑，通過路徑終點的剩余等效損傷率A_R來表征當前裂紋缺陷在承受預測載荷后的安全程度，剩余等效損傷率A_R的計算公式為：

其中，i為載荷的加載順序；n_i為第i種載荷的循環次數；當A_R的數值大于0時則說明當前裂紋缺陷能夠承受該交替載荷的作用，且作用后的剩余等效損傷率為A_R。