结构完整性分析

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结构完整性分析

结构完整性是跨学科、跨领域的新兴学科领域,以物理、力学、数学、化学、电子信息、材料与工程科学为基础,研究不同尺度结构在复杂环境及载荷下的承载能力、寿命与可靠性,致力建立并优化产品全寿命过程的安全评价标准与法规,服务于航空、航天、航海、能源、化工、冶金、环境、土木、微电子制造等工程领域。东莞材料基因高等理工研究院的专家团队拥有多年国外工作经验,在该领域具有独特的视野和技术能力,在核能、风电、海洋工程、石油天然气、化工、航天航空、轨道交通等领域开展了大量的技术咨询和研发类工作。

断裂失效评估

| 方法原理


工程结构的断裂失效一般包括脆性断裂、塑性断裂和塑性垮塌三种失效形式。当工程结构的裂纹驱动力大于结构材料的内部阻力时,失效即可发生。可采用基于失效评估图的方法对存在缺陷的工程结构来评估其断裂失效的可能性。

 

| 相关案例


在对一经焊接后热处理的合成氨反应器(1.5% Ni钢)进行超声波检测时,探测到在环焊缝熔合线上有一埋藏未熔合缺陷,如下图所示(缺陷平行于焊缝)。下表列出最严重情况的材料性能,以及最大轴向(纵向)应力。基于BS7910选项1评估该缺陷为可接受的,本案例的评估采用自主研发的结构完整性软件进行。

 

缺陷尺寸及形状

母材

焊缝

最大轴向应力

材料:BS 1501-281

屈服强度:430 MPa

抗拉强度:590 MPa

屈服强度:430 MPa

抗拉强度:590 MPa

断裂韧度:50 MPaÖm

薄膜应力, Pm: 320 MPa

弯曲应力,Pb: 120 MPa

 

| 结构完整性评价软件


 

| SIAC软件的功能特征


1、自行定义缺陷形式和尺寸;
2、计算最大容许缺陷尺寸、最小断裂韧性值及拉伸强度值等功能;
3、具有不同温度下不同材料的杨氏模量查询功能;
4、具有应力应变曲线处理器;
5、自动进行敏感性分析;
6、自动进行临界值分析;
7、自动生成专业性报告。

 

| SIAC软件的优势


国内首个国际标准的结构完整性评价软件,开创了国内结构安全可靠评价的先河;

软件操作快捷易懂,应用广泛,极大地提高了工作效率;

功能强大,计算智能,并可进行高通量运行,更好地监测和评价结构的安全性。

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