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奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化在低溫壓力容器上的應(yīng)用 （下）

奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)充分利用了低溫壓力容器材料的應(yīng)變強(qiáng)化特性，根據(jù)ASME BPVCⅧ 一2¨ 的規(guī)定，當(dāng)需要考慮應(yīng)變強(qiáng)化特性時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)采用應(yīng)力一應(yīng)變曲線圖。通過應(yīng)力一應(yīng)變曲線，可以獲得不同強(qiáng)化應(yīng)力or 對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值。

1．1 ASME應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

2007年，美國ASME頒布的新版鍋爐低溫壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷第2分篇，首次在承壓設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中引入彈塑性應(yīng)力分析法，率先在國際上提出了考慮材料塑性應(yīng)變強(qiáng)化的本構(gòu)模型，從而降低了低溫壓力容器的設(shè)計(jì)壁厚，體現(xiàn)了安全性和經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合。

    從ASME材料強(qiáng)化模型可知，由材料的工程屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度就可以得到相應(yīng)的真實(shí)應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，但公式復(fù)雜且計(jì)算量大。

1．2 雙線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

雙線性模型則由彈性直線段和塑性直線段構(gòu)成，雙線性模型由除坐標(biāo)原點(diǎn)外的點(diǎn)共4個(gè)參量確定, 從雙線性本構(gòu)關(guān)系可知，由材料的真實(shí)屈服強(qiáng)度和真實(shí)抗拉強(qiáng)度以及各自對(duì)應(yīng)的真應(yīng)變，就可以求出真實(shí)應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，公式比ASME本構(gòu)關(guān)系式簡潔，計(jì)算量小。

由此可以看出：

(1)根據(jù)國產(chǎn)S30408奧氏體不銹鋼的預(yù)應(yīng)變拉伸試驗(yàn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，國產(chǎn)S30408奧氏體不銹鋼制造應(yīng)變強(qiáng)化低溫壓力容器時(shí)的應(yīng)變應(yīng)大于5％ ，小于10％ ；

(2)計(jì)算比較得到，對(duì)強(qiáng)化應(yīng)力和應(yīng)變的計(jì)算，用雙線性應(yīng)力一應(yīng)變曲線比ASME應(yīng)力一應(yīng)變曲線更簡單，且雙線性曲線位于ASME曲線的下方，具有安全可靠的特點(diǎn)，可用于國產(chǎn)S30408奧氏體不銹鋼制造應(yīng)變強(qiáng)化低溫壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算強(qiáng)化應(yīng)力和應(yīng)變；

(3)采用國產(chǎn)S30408奧氏體不銹鋼制造應(yīng)變強(qiáng)化低溫壓力容器，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮抗拉強(qiáng)度的影響，強(qiáng)化許用應(yīng)力取為：[σ]＝min{σk/nk,Rm/nm}。