基于损伤力学的电厂主蒸汽管道蠕变损伤有限元分析

摘要

电厂主蒸汽管道在长期高温高压条件下会发生损伤,进行其蠕变损伤分析以及寿命评估至关重要。该文基于修正的卡恰诺夫–拉包特诺夫(Karchanov-Rabotnov)本构方程,编制了用于计算管单元和三维单元的用户子程序,并且与ABAQUS有限元分析软件耦合。通过540℃下10CrMo910管材的蠕变试验,得到蠕变损伤力学本构方程中的材料参数,对热电厂高温主蒸汽管线的蠕变损伤进行模拟计算,得到了整体损伤分布和最大损伤部位。同时对管线中的薄弱部位异径管进行蠕变损伤分析,得到其损伤分布,讨论了损伤过程中应力再分布,实现了对高温主蒸汽管道整体以及异径管的寿命评估。