含缺陷预应力超高压结构的损伤失效与安定性评估研究

项目名称： 含缺陷预应力超高压结构的损伤失效与安定性评估研究

项目编号： No.51175481

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 李强

作者单位： 中北大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 与一般承载高压容器不同，超高压结构制造时采用预应力技术，使结构本身具有一定的残余应力来抵消部分加载应力，以提高结构的承载能力。在高温高压耦合冲击载荷下，机械、热等动载荷对结构残余应力的分布规律和衰减规律有很大的影响，特别是有裂纹缺陷时，动载荷和残余应力的耦合状态会影响裂纹的启裂、扩展与失稳等损伤演化过程，自的高压结构会出现新的自增强效应，其机理尚在探索中。本项目根据国内外研究现状和存在的问题，从结构极限和损伤力学的理论出发，通过理论建模和模拟实验，研究高温高压耦合冲击载荷下，自增强预应力超高压结构损伤的自增强机理，分析自增强残余应力的衰减和稳定规律，分析预应力下，结构载荷、尺寸、材料特性、断裂韧性等对裂纹长度、扩展速率、失效路径等缺陷失效敏感性，提出损伤失效的判定准则和安定性条件，为科学合理评估自增强高压结构的制造和使用提供技术支持。

中文关键词： 自增强身管；超高压；残余应力；强度因子；裂纹

英文摘要：

英文关键词： autofrettaged gun barrel；ultrapressure；residual stress；Stress intensity factor；crack