小沖孔蠕變試驗技術研究.pdf

1、小沖孔蠕變試驗技術是一種采用微小試樣評定材料高溫蠕變性能的新方法.該方法兼具"取樣方便"和"幾乎無損"的雙重優(yōu)勢,非常適用于那些無法取出傳統(tǒng)試樣或取樣不經濟的場合,使通過取樣方法無損評價在役高溫構件的剩余壽命成為可能.目前小沖孔蠕變試驗技術尚處于實驗室研究階段,試驗裝置精度不一,定性研究比較多,定量研究比較少,而且大部分研究都停留在經驗分析階段,缺乏深入的理論分析.針對上述問題,本研究對小沖孔蠕變試驗技術進行了試驗研究和有限元分析,主要

2、的研究工作及得出的結論如下:(1)設計、加工、安裝、調試了一套具有較高精度的小沖孔蠕變試驗裝置,并實現了試驗數據的計算機自動采集,為小沖孔蠕變試驗研究提供了可靠的試驗平臺.(2)利用所設計的小沖孔蠕變試驗裝置對SUS304材料進行了多種溫度、多種載荷的小沖孔蠕變試驗,積累了包括試樣中心撓度與時間以及試驗載荷與試樣斷裂時間在內的第一手試驗數據,探討了影響小沖孔蠕變試驗的主要因素.試驗結果表明:小沖孔蠕變試驗數據與傳統(tǒng)單軸拉伸蠕變試驗數據具

3、有一致性,利用小沖孔蠕變試驗技術測試材料的高溫性能是可行的.(3)對小沖孔蠕變試驗的有限元模擬結果進行了分析,發(fā)現模擬結果與試驗結果雖略有差異,但趨勢相同,說明應用數值模擬方法對復雜的蠕變試驗過程進行研究是可行的.(4)基于有限元模擬結果建立了小沖孔試樣中心撓度與應變關系式和試驗載荷與應力關系式,解決了根據小沖孔試驗結果表達試樣應變和應力的問題.(5)基于小沖孔蠕變試驗數據,利用上述關系式,對根據小沖孔蠕變試驗結果估算材料蠕變性能(No