超高压反应器自增强的ANSYS分析与损伤评价

论文摘要

随着超高压反应器在各个领域的广泛应用,自增强技术已越来越多地得到国内外学者的关注,形成很多关于自增强技术研究的理论成果,但这些理论成果在计算超高压自增强反应器的应力分布时与工程实际有一定的差异。鉴于此,论文利用ANSYS软件建立超高压反应器自增强的有限元模型,通过有限元模型对反应器的应力分布进行研究,并对反应器进行了损伤评价。在本文中,首先对超高压反应器的发展历史、自增强技术的应用、以及超高压反应器损伤理论做了详尽的文献综述,明确了论文研究的意义。其次,介绍了损伤力学的基础理论,以及以损伤理论为基础,建立的损伤自增强模型,并分析了损伤自增强模型下,超高压反应器残余应力分布规律。然后,用ANSYS软件建立超高压自增强反应器的有限元模型,在有限元模型下进行反应器的残余应力、操作压力、温差应力以及他们共同作用下产生的组合应力的计算分析,并借助25Cr2MoV材料的自增强实验数据验证有限元模型的准确性。在论文最后,通过比较有限元模型、理想弹塑性模型与自增强模型得出的数据,在静力学范围内对超高压自增强反应器进行了安全分析与损伤评价。研究表明:损伤自增强模型在计算反应器环向应力分布具有较高的准确性,在计算当量应力分布时需要进一步的完善;而超高压自增强反应器的有限元模型的研究方法是可行的,在计算超高压反应器受各种应力共同作用时,其计算结果优于理想弹塑性模型,对超高压反应器研究与设计、自增强设备处理工艺具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 超高压反应器
• 1.1 超高压反应器的应用
• 1.2 超高压反应器的结构特点
• 1.2.1 整体锻造反应器
• 1.2.2 整体锻造自增强反应器
• 1.3 超高压反应器的安全性问题
• 1.3.1 超高压反应器设计与制造的可靠性
• 1.3.2 超高压反应器缺陷的处理及安全评定
• 第二章 超高压反应器自增强的理论模型
• 2.1 超高压反应器的自增强理论
• 2.2 超高压反应器的自增强残余应力计算模型
• 第三章 超高压反应器自增强的ANSYS 分析
• 3.1 有限元方法在超高压反应器中的应用
• 3.2 超高压反应器自增强的有限元模型
• 3.2.1 ANSYS 软件的简介
• 3.2.2 反应器有限元模型的建立
• 3.3 有限元模型应力分析
• 3.3.1 初始边界条件的确定
• 3.3.2 有限元模型的残余应力
• 3.3.3 操作压力下超高压反应器的有限元模型
• 3.3.4 操作压力与残余应力相叠加的有限元模型
• 3.4 温度场的有限元模型
• 3.5 温差应力
• 3.6 本章小结
• 第四章 超高压反应器的损伤自增强模型
• 4.1 超高压反应器的损伤自增强模型
• 4.1.1 超高压反应器损伤区应力
• 4.1.2 超高压反应器弹性区应力、应变
• 4.1.3 超高压反应器损伤临界半径
• 4.1.4 损伤区残余应力表达式
• 4.2 超高压损伤自增强模型的残余应力与操作压力
• 4.3 本章小结
• 第五章 超高压反应器的有限元模型的验证与损伤评价
• 5.1 有限元模型的应力分布
• 5.2 理想弹塑性模型的应力分布
• 5.3 损伤模型的应力分布
• 5.4 超高压反应器自增强的有限元模型的验证与损伤评价
• 5.4.1 有限元模型的验证
• 5.4.2 反应器的安全分析与损伤评价
• 5.5 本章小结
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要