陈明亚,向文欣,祁 爽,高红波,宁方卯,王永刚,邵春兵,师金华,彭群家,张国栋

(1.苏州热工研究院，江苏苏州 215004；2.山东大学，济南 250100;3.台山核电合营有限责任公司，广东台山 529200)

0 引言

目前，世界主要核级设备的评估规范(如英国R6规范和美国ASME规范)中均要求考虑残余应力(RS)对结构断裂性能的影响，但主要核级设备的评估规范中仅提供了基于线弹性断裂参量(如应力强度因子，SIF)和简单载荷下的弹塑性断裂参量(如J积分)的计算方法[1-3]。

随着数值计算技术和结构安全评估技术的发展，焊接矫形工艺已广泛应用于修复管道的安装偏差等问题[4-6]。外力的矫形和多次焊接过程常产生复杂的结构RS，且RS常不具备自平衡特性[7]。为考虑复杂RS对弹塑性断裂参量的影响，通常需要先进行矫形和多次焊接过程的三维数值仿真，再将RS耦合到含初始裂纹的三维模型中进行弹塑性断裂参量计算[8]。该方法分析过程复杂，且有无裂纹的三维模型中网格节点存在明显差异，模型和数据传递过程中存在一定的偏差。随着断裂力学的发展，基于双参数的失效评定图(FAD)技术得到广泛发展。2001年，英国中央电力局发布了第四版R6规范，该规范考虑了材料应变硬化效应，并以J积分为基础提出了建立失效评定曲线的3种选择方法[9-10]。

为避免复杂的弹塑性断裂参量计算过程，基于FAD方法对线弹性断裂参量进行塑性修正，可达到间接进行弹塑性断裂评估的目的，且FAD方法具有明确的理论基础，该方法优于RCC-M[11]和ASME[2]规范中对SIF的直接塑性修正的方法。……