16mndg无缝钢管

 完成了含缺口 TC4-TC1116mndg无缝钢管梯度材料的三点弯试验，含裂纹16mndg无缝钢管梯度材料的剩余强度研究 开展了含裂纹16mndg无缝钢管梯度材料剩余强度的试验和数值模拟研究。基于梯度扩展有限元方法，建立了I型裂纹16mndg无缝钢管梯度材料的剩余强度分析模型，结合交互式能量积分方法计算应力强度因子，引入K判据，建立了含I型裂纹16mndg无缝钢管梯度材料的剩余强度分析方法。并将模型的计算结果和试验结果进行对比，验证了该方法的有效性。基于该有限元方法详细讨论了材料参数对其剩余强度的影响规律，并得到一些有用的结论。工程上常用的16mndg无缝钢管材料如铝合金、钢，对腐蚀介质十分敏感，腐蚀与疲劳共同作用严重影响16mndg无缝钢管结构的完整性和安全性。如何根据含腐蚀损伤16mndg无缝钢管结构表面形貌得到其剩余寿命和剩余强度，而无需进行大量试验，成为急需解决的问题。本文针对16mndg无缝钢管材料预腐蚀疲劳损伤形式，从局部和整体两个方面深入研究预腐蚀损伤对剩余寿命的影响，

分别基于断裂力学理论和分形理论建立了根据腐蚀形貌预测预腐蚀疲劳剩余寿命的理论模型，并对模型的合理性及其预测能力进行深入分析和试验验证。基于试验数据和机理分析给出预腐蚀疲劳剩余强度概率分布模型，统一了前人研究得到矛盾观点。本文主要工作和创新成果如下：1完成了预腐蚀疲劳剩余寿命及剩余强度试验，共227件试验件。实验室环境条件下，对LC4CS铝合金及钢材进行了预腐蚀疲劳剩余寿命和剩余强度试验，为后续q345b无缝钢管剩余寿命和剩余强度模型研究提供试验观测数据。2提出了危险蚀坑新的评判标准—张开角。针对现有CM-EIFS方法中无法合理地确定裂纹萌生蚀坑问题，使用三维显微镜拍摄大量腐蚀形貌并结合文献中SEM图像分析影响裂纹萌生的形貌细节，给出张开角定义。通过张开角筛选得到萌生裂纹蚀坑，采用CM-EIFS方法计算得到剩余寿命，结果表明张开角定义明确合理，计算结果准确，改进了CM-EIFS方法。

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