谢 阳, 赵 波, 龙 伟, 刘华国, 李炎炎

(1. 四川大学机械工程学院, 成都 610065; 2. 先进制造技术四川省重点实验室, 成都 610065)

1 引 言

随着我国迈入中国制造2025计划，压力容器作为关乎经济发展的特种储存设备，其重要性越来越明显，尤其在石油天然气工程、核动力工程、化工工程和空气动力学试验等国家重点工程项目中被广泛使用.大型压力容器在生产制造和环境介质等外部条件影响下，其表面和内部会存在各种先天性或后发性缺陷，如凹坑、夹渣、裂纹、未焊透等.调查发现，引起这些事故最主要的缺陷形式是裂纹[1-2].传统方法对于压力容器安全程度的评估是在考虑弹性断裂和塑性失稳的基础上，形成双判据失效评定图(Failure Assessment Diagram, FAD)[3].对于安全程度的计算为“射线法”，但是射线法只能从静态的角度出发，判断裂纹缺陷静态的剩余安全裕度大小，无法表征裂纹扩展过程中的时变性对含裂纹缺陷下的动态安全裕度[4].本文的主要研究目的是通过对不同类型的裂纹在扩展过程中裂纹几何形态变化的研究，得出不同裂纹类型下的安全衰减路径，建立含缺陷压力容器在不同裂纹初始尺寸下的动态安全裕度表征模型;从而解决传统安全裕度计算方法无法实时表征安全裕度大小的缺点，为含缺陷压力容器的安全裕度评定提供新的思路.

2 裂纹的扩展规律及关联函数

不同类型的裂纹在扩展过程中裂纹几何形态变化影响着安全衰减路径的建立，进而影响……