【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于結構質量評估，具體地說，是關于一種多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法。
技術介紹
1、焊接是結構材料進行有效連接的普遍方式之一，廣泛應用在汽車制造、石油化工、冶金機械以及航空航天等領域，在實際生產制造中占有重要地位。而近年來，由于增材制造具有材料利用率高、產品實現周期短的優點，并且能夠實現高性能復雜結構零件的無模具、快速、全致密成形，得到了越來越廣泛的應用。但是在焊接加工和增材制造過程中，受加工工藝的影響，如焊接功率、保護氣體流量、加工溫度、金屬粉末的氧化等不可控因素，不可避免地會產生缺陷，影響產品的質量。在一些危險性較高的設備，例如核島機械設備中，結構質量直接影響到核電站的安全性和可靠性，必須引起高度重視。
2、為了獲得安全可靠的焊接或增材制造結構，需要對產品質量進行全面的檢驗和分析評估。國內外通常采用射線檢測、超聲檢測等無損檢測方式對結構進行檢測驗收。在檢測驗收過程中，一般先對含缺陷結構處實測的平面缺陷進行規則化表征處理，將缺陷表征為規則的表面缺陷、埋藏缺陷或穿透缺陷，表征后缺陷的形狀為圓形、橢圓形、半橢圓形或矩形。單個缺陷的研究較為容易，但在實際情況中通常存在多個缺陷且相鄰缺陷之間可能會產生干涉作用，含多缺陷的部件由于缺陷間相互作用而加劇裂紋產生，從而影響零部件的正常服役周期，因此需要科學合理的多缺陷交互作用行為判定與干涉缺陷驗收標準來判斷部件是否“合于使用”。缺陷處的微裂紋尖端應力場和斷裂力學評估參數(彈性應力強度因子k和彈塑性j積分)可能會受到相鄰缺陷的影響，asme、rcc-mrx、bs
3、但現有的各個國際規范在指導缺陷表征時，對于判斷多缺陷干涉作用的等效間距的確定方法并不統一，并且這些規范中的等效間距確定機理尚不明確，無法確保取得最為合適的數值，等效間距取值過于保守或過于寬松，都會嚴重影響對結構剩余壽命的評估。
技術實現思路
1、本專利技術是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了以下技術方案：
3、一種多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，包括：
4、步驟s1:預先對含缺陷結構進行無損檢測探傷，確定其內部缺陷的大小和位置，對含缺陷結構進行拉伸測試，得到拉伸性能數據；
5、步驟s2:根據無損檢測得到的缺陷的大小和位置，對缺陷進行規則化處理，將各缺陷的形狀等效為圓形或橢圓形；
6、步驟s3:取任一缺陷為第一缺陷，與之相鄰的另一缺陷為第二缺陷，在第一缺陷的上端和下端分別引入微裂紋，多次改變第二缺陷與第一缺陷的間距s，利用線彈性斷裂力學方法計算第一缺陷上相應的上端應力強度因子k上和下端應力強度因子k下，得到多組計算結果；
7、步驟s4:根據步驟s3的計算結果，取間距s從小到大變化過程中k上和k下首次趨于相等時對應的間距s數值為等效間距s0。
8、進一步地，在步驟s1中，依據國標gb/t?228.1-2021《金屬材料拉伸試驗》對含缺陷結構進行室溫拉伸測試，生成應力-應變曲線，得到拉伸性能數據。
9、進一步地，在步驟s2中，對無損檢測底片顯示的各個缺陷依據尺寸進行規則化處理，單個缺陷的尺寸由完全包含缺陷外輪廓的矩形或正方形的尺寸決定。
10、優選的，在步驟s2中，規則化處理時將缺陷的形狀等效為圓形。
11、進一步地，在步驟s3中，基于步驟s1的拉伸測試結果，利用拉伸性能數據，通過有限元分析軟件建立兩端荷載均布的簡單軸對稱的平板拉伸有限元模型。
12、進一步地，在步驟s3中，施加的載荷使有限元模型的結構處于彈性變形階段，加載方向與第一缺陷、第二缺陷的排列方向垂直。
13、進一步地，在步驟s3中，在第一缺陷的應力最大的位置處引入微裂紋，圓形缺陷應力最大位置位于垂直于加載方向的直徑處。
14、進一步地，在步驟s3中，對有限元模型進行線彈性斷裂分析，利用有限元分析軟件內置的圍線積分法計算求解不同間距s對應的第一缺陷的上下兩端微裂紋處的應力強度因子k上和k下的數值。
15、進一步地，在步驟s4中，根據步驟s3的計算結果繪制下端應力強度因子k下與上端應力強度因子k上之比隨間距s變化的統計圖，取k上和k下首次趨于相等時對應的間距s數值為等效間距s0。
16、相較于現有技術，本專利技術具有以下有益效果：
17、1、本專利技術的多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法完善了現有評估標準的不足，優化了多缺陷表征方法，使合并后的缺陷尺寸更符合實際結構中缺陷干涉的真實情況，保證了含缺陷部件結構完整性評估或剩余壽命估計的精確性。
18、2、本專利技術的多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法可以便捷快速的進行內部缺陷的合并，提高了多缺陷表征處理的效率。
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1.一種多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，其特征在于：
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【技術特征摘要】
1.一種多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的多缺陷干涉作用判定中等效間距的確定方法，其特征在于：
5.根據權利要求1所述的多缺陷干涉作用判定中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱明亮，孫誠忠，李彤，陳蓉，軒福貞，王田靜，齊敏，王月英，高付海，
申請(專利權)人：華東理工大學，
類型：發明
國別省市：
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