小沖孔蠕變試驗(yàn)技術(shù)研究.pdf

1、小沖孔蠕變試驗(yàn)技術(shù)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(jīng)濟(jì)的場合,使通過取樣方法無損評價(jià)在役高溫構(gòu)件的剩余壽命成為可能.目前小沖孔蠕變試驗(yàn)技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,試驗(yàn)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(jīng)驗(yàn)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(yàn)技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究和有限元分析,主要

2、的研究工作及得出的結(jié)論如下:(1)設(shè)計(jì)、加工、安裝、調(diào)試了一套具有較高精度的小沖孔蠕變試驗(yàn)裝置,并實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集,為小沖孔蠕變試驗(yàn)研究提供了可靠的試驗(yàn)平臺(tái).(2)利用所設(shè)計(jì)的小沖孔蠕變試驗(yàn)裝置對SUS304材料進(jìn)行了多種溫度、多種載荷的小沖孔蠕變試驗(yàn),積累了包括試樣中心撓度與時(shí)間以及試驗(yàn)載荷與試樣斷裂時(shí)間在內(nèi)的第一手試驗(yàn)數(shù)據(jù),探討了影響小沖孔蠕變試驗(yàn)的主要因素.試驗(yàn)結(jié)果表明:小沖孔蠕變試驗(yàn)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)單軸拉伸蠕變試驗(yàn)數(shù)據(jù)具

3、有一致性,利用小沖孔蠕變試驗(yàn)技術(shù)測試材料的高溫性能是可行的.(3)對小沖孔蠕變試驗(yàn)的有限元模擬結(jié)果進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果雖略有差異,但趨勢相同,說明應(yīng)用數(shù)值模擬方法對復(fù)雜的蠕變試驗(yàn)過程進(jìn)行研究是可行的.(4)基于有限元模擬結(jié)果建立了小沖孔試樣中心撓度與應(yīng)變關(guān)系式和試驗(yàn)載荷與應(yīng)力關(guān)系式,解決了根據(jù)小沖孔試驗(yàn)結(jié)果表達(dá)試樣應(yīng)變和應(yīng)力的問題.(5)基于小沖孔蠕變試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用上述關(guān)系式,對根據(jù)小沖孔蠕變試驗(yàn)結(jié)果估算材料蠕變性能(No