一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法技术

本发明专利技术公开了一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，在不同温度T下结构中不同尺寸裂纹发生启裂的断裂韧性值K<subgt;JQ</subgt;随着裂纹尺寸a与结构壁厚W比值a/W变化的分散数据、材料韧脆转变温度RT<subgt;NDT</subgt;基础上，分析过程为：第一，不同温度T下断裂韧性值K<subgt;JQ</subgt;数据进行线性分析，获得斜率和截距；第二，分析截距值与温度T和材料韧脆转变温度RT<subgt;NDT</subgt;之差(T‑RT<subgt;NDT</subgt;)之间关系；第三，计算得到理想化断裂韧性K<subgt;JQ‑idealize</subgt;值；第四，考虑理想化断裂韧性K<subgt;JQ‑idealize</subgt;、基准断裂韧性K<subgt;JQ‑base</subgt;获得约束因子F值。所提出的约束因子计算方法，可以服务于核能系统一回路承压设备断裂失效风险分析，更好服务于核能设备分析设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及断裂力学，具体涉及一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法。

技术介绍

1、核能系统一回路承压设备和管道是防止放射性冷却剂泄漏的重要屏障，因此在设计分析中，核能工程师对设备完整性评价是十分谨慎的。按照核能规范要求，设备完整性评价一般包含应力强度分析、疲劳分析、棘轮分析和断裂失效风险分析等，其中开展断裂失效风险分析的一个主要原因是压水堆反应堆压力容器在整个服役寿期内承受高剂量的中子辐照，会造成反应堆压力容器材料延展性能降低，导致不可控断裂失效风险大幅提高，放射性冷却剂泄漏的概率也大幅增加。设计中要求：设备发生不可控断裂失效需要保持在一个极低概率水平，如此才能确保放射性冷却剂泄漏的概率保持在一个极低概率且可接受水平。因此在设计分析中，工程师需要结合堆型总体指标特征，完成反应堆压力容器断裂失效风险分析工作。

2、已经知道，设备开展断裂失效风险分析中，材料断裂韧性是一个极为重要的参量，是一个与裂纹发生启裂紧密关联的参量，同时裂纹发生启裂与裂纹局部变形紧密相关，而约束因子可用于描述裂纹尖端局部变形。目前核能规范中断裂韧性是由分析区域温度t(单位℃)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：所述RTNDT单位为℃、温度T单位℃，a/W单位为mm/mm、KJQ单位为MPa·m0.5、KJQ-idealize单位为MPa·m0.5、F单位为MPa·m0.5/MPa·m0.5。

3.根据权利要求1所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：所述S10中，-40℃≤RTNDT≤0℃。

4.根据权利要求3所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：RTNDT＝-25℃。

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【技术特征摘要】

1.一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：所述rtndt单位为℃、温度t单位℃，a/w单位为mm/mm、kjq单位为mpa·m0.5、kjq-idealize单位为mpa·m0.5、f单位为mpa·m0.5/mpa·m0.5。

3.根据权利要求1所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：所述s10中，-40℃≤rtndt≤0℃。

4.根据权利要求3所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：rtndt＝-25℃。

5.根据权利要求4所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法，其特征在于：所述s20中，不同温度t的取值范围为-85℃≤t≤35℃。

6.根据权利要求4所述的一种结构中裂纹启裂的约束因子计算方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：石凯凯，艾红雷，崔怀明，白晓明，张丽屏，谢海，熊夫睿，曹锐，杨敏，李一磊，李政，唐鹏，唐子恒，米雪，朱笔达，郑连纲，刘贞谷，郑斌，何曼如，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：