本站原创
摘要：泵头体是石油开采设备上非独立的承压部件，相当于高压容器，其工作环境恶劣，需要承受高压、腐蚀介质以及疲劳循环载荷等作用，导致其在利用历程中会产生裂纹而失效，由此对其安全性评估显得非常重要。本论文以目前被国内外普遍接受的《欧洲工业结构完整性评定策略》（SINTAP）和英国标准《焊接结构中缺陷的可接受评定指南》（BS7910-2005）为指导，在对泵头体材料的断裂韧性探讨的基础上，将用于对焊接接头的安全评定标准运用到对材料的性能安全评定中。首先,在常温和低温下分别对材料进行了拉伸和冲击试验，得到材料的基本力学性能数据，并以材料的工程应力应变曲线得到其真实应力应变曲线；根据裂纹尖端张开位移测试标准，考虑实际情况设计并加工了测量裂纹尖端张开位移的三点弯曲试样，并成功得到材料的载荷和位移曲线，通过计算得到材料的CTOD值。其次，考虑到泵头体的实际工作环境，无法对其在工作时的缸体内部的应力进行实际测量，通过目前最常用的数值模拟策略，用ANSYS件模拟其在最大工作载荷工作时缸体内部的应力大小，得到最大的峰值应力，并用实际测量外表面的应力值对模拟结果进行了验证，在一定程度上证明了模拟的准确性。最后根据SINTAP和BS7910两个标准，合理进行了评定曲线的计算和相关评定参数的计算，并将得到的评定点带入到安全评定图中，得到材料在常温下所能承受的裂纹的最大尺寸值，这在一定程度上为工厂提供了该种材料的抗开裂性性能指标，反过来对其实际利用情况有一定的指导作用。关键词：泵头体论文断裂韧性论文裂纹尖端张开位移论文数值模拟论文安全评定论文
摘要4-5
Abstract5-9
1 绪论9-19
1.1 课题来源及背景9-10
1.2 国内外探讨近况10-17
1.3 本论文的探讨内容及目的17-19
2 30CrNi_2MoVA 和 25Cr_2Ni_4MoVE 常规力学性能探讨19-29
2.1 材料的拉伸试验20-26
2.2 材料的冲击试验26-28
2.3 本章小结28-29
3 30CrNi_2MoVA 和 25Cr_2Ni_4MoVE 的断裂韧性探讨29-40
3.1 试验设备29
3.2 试样制备29-30
3.3 试验历程30-36
3.4 试验数据结果及浅析36-39
3.5 本章小结39-40
4 泵头体应力模拟及外表面实际应力测量40-47
4.1 泵头体内部应力的数值模拟40-41
4.2 模拟结果及其浅析41-44
4.3 泵头体外表面实际应力的测量44-45
4.4 外表面模拟结果和实际测量结果的比较45-46
4.5 本章小结46-47
5 基于 SINTAP 和 BS7910 策略对 30CrNi_2MoVA 和 25Cr_2Ni_4MoVE 的安全评定47-68
5.1 评定曲线的建立47-58
5.2 评定参数的确定58-61
5.3 材料的安全性评定结果61-66
5.4 本章小结66-68
6 结论68-69
致谢69-70