核能組件之應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算方法探討

【摘要】：以線彈性破裂力學(xué)為發(fā)展基礎(chǔ),ASME鍋爐及壓力容器規(guī)範(fàn)(ASME BPV Code)第XI章附錄A與美國石油協(xié)會(huì)之適用性評估規(guī)範(fàn)(API-579)附錄C皆針對管路或中空圓柱形狀設(shè)備內(nèi)所含之裂紋分別提出三階、四階多項(xiàng)式擬和之應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算方法。此外,有限元素分析經(jīng)常使用經(jīng)特殊處裡之奇異元素來計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子,此奇異元素可抵銷裂紋尖端應(yīng)力奇異性。本文即是使用上述三種方式來計(jì)算核能管路、噴嘴組件受內(nèi)壓、熱應(yīng)力負(fù)載之應(yīng)力強(qiáng)度因子。初步研究結(jié)果顯示,在僅承受內(nèi)壓之條件下,針對幾何形狀較單純之管路組件,上述三種方式計(jì)算所得之應(yīng)力強(qiáng)度因子幾乎雷同,然而,針對幾何形狀較複雜之噴嘴組件則計(jì)算結(jié)果將產(chǎn)生差異。此外,本文亦將探討三種計(jì)算方式之準(zhǔn)確度、保守度及效率,以提供業(yè)界在面臨組件發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)或需處理後續(xù)的裂紋成長評估時(shí)能夠選擇適當(dāng)計(jì)算方式之建議。 【作者單位】：工業(yè)技術(shù)研究院材化所 國立成功大學(xué)航空太空工程研究所
【關(guān)鍵詞】：應(yīng)力強(qiáng)度因子 線彈性破裂力學(xué) 奇異元素
【分類號(hào)】：TM623
【正文快照】： 1.前言近年來已有不少核能電廠在其重要組件上發(fā)現(xiàn)表面裂紋之存在,如臺(tái)灣馬鞍山核能電廠二號(hào)機(jī)(Maanshan-2)在其反應(yīng)爐熱端噴嘴異質(zhì)銲道(DMW)附近發(fā)現(xiàn)一軸向表面裂紋,此裂紋尺寸經(jīng)判定仍符合ASME鍋爐及壓力容器規(guī)範(fàn)(ASME BPV Code,以下簡稱ASME code)第XI章中表IWB-3514-1之

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