爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法技术

技术编号:40371115 阅读:20 留言:0更新日期:2024-02-20 22:14
本发明专利技术公开一种爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,包括:在有限元分析软件中建立爆炸条件下临氢金属承压结构损伤断裂流固耦合数值分析模型,该模型包括临氢金属承压结构、内部高压气体和外部环境空气三部分,并分别设置相应材料属性、状态方程参数;然后在有限元分析软件中导入采用应力补偿更新算法实现的综合考虑氢致塑性折减和氢致固溶强化的弹塑性材料本构模型,对爆炸条件下临氢金属承压结构有限元分析模型进行计算,当单元损伤达到临界值将其删除,完成计算后,即可得到爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂的预测结果。本发明专利技术的方法预测更准确,和试验结果相符合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及爆炸条件下临氢结构的预测领域,具体涉及一种爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法


技术介绍

1、氢能作为一种“零碳”能源,是能源结构转型的重要方向,。高压氢气储存、输送使用的压力容器和管道等承压结构多使用金属材料制造,临氢金属材料在服役过程中氢会侵入材料内部并引起材料力学性能变化。在准静态条件下氢主要导致金属塑性折减,也称为氢脆;而在爆炸、冲击等动态高速变形与断裂条件下,氢的固溶强化作用逐渐凸显,即在不同的应变率条件下,氢脆与氢固溶强化两种效应存在协同、竞争关系,氢侵入对材料力学性能的最终影响由上述两种效应共同决定。

2、准确描述临氢金属材料的本构关系是预测爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂的前提。目前有限元软件中自带的传统材料本构模型,难以反映氢侵入对材料力学性能的影响。且现有临氢材料的损伤本构模型针对准静态条件开发,仅考虑了氢引起的塑性折减,适用于静态及准静态载荷/条件下临氢材料力学行为的预测和分析,未考虑动态加载条件下氢导致的固溶强化效应,在爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测分析中则存在很大局限性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,其特征在于,综合考虑氢致塑性折减和氢致固溶强化的弹塑性材料本构模型包括:

3.根据权利要求2所述的爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,其特征在于,采用应力补偿更新算法实现的综合考虑氢致塑性折减和氢致固溶强化的弹塑性材料本构模型具体包括:

4.根据权利要求1或3所述的爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,其特征在于,所述步骤一具体包括:

【技术特征摘要】

1.一种爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的爆炸条件下临氢金属承压结构动态损伤与断裂预测方法,其特征在于,综合考虑氢致塑性折减和氢致固溶强化的弹塑性材料本构模型包括:

3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜洋李皓周凡张进刘元琦田晶晶
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1