核电站金属材料:性能—老化—安全导论

2014年核电站新技术交流研讨会

视频信息
讲座名称:核电站金属材料:性能—老化—安全导论
报告人:石崇哲教授
报告单位:西安工业大学
讲座时长:20:22
内容简介:
西安工业大学教授石崇哲发表“核电站金属材料《性能-老化-安全》导论”演讲。重点阐述了材料安全可靠的概率理念,材料力学性能指标的价值与安全可靠裕度,以及如何全面认识材料三个问题。(1)材料安全可靠的概率理念强调,材料的安全可靠程度在于材料性能参量与设备状态参量二者正态分布非重叠区的概率,而重叠区的概率便是不安全不可靠程度。于是概率设计的基本原理在于零件状态s(例如应力)分布低于所选材料的性能p(例如强度)分布,两个分布曲线相交下的概率按‘两个独立事件同时发生的概率等于这两个独立事件单独发生的概率的乘积’即为设计的不安全可靠概率。安全可靠度系数u与s、p的关系由联结方程u =(μp-μs)/(σp2+σs2)1/2给出(μ为期望值,σ为标准误差),方程中u与s、p知其二便可求得另一。于是重点在于材料性能参量p与设备状态参量s数据库的建立。(2)对于材料力学性能指标的价值与安全可靠裕度问题,应当认识到,抗拉强度表征了设计应力至材料溃变(局集塑性变形)前的应力储备,在抗拉强度状态(最大力)时的均匀伸长率表征了设计塑性应变至溃变前的应变储备,均匀塑性变形的均匀静韧度表征了材料溃变前的韧度储备,它们是工程评估材料的安全裕度指标。建议材料的拉伸试验指标应当取屈服点或屈服强度、抗拉强度、均匀伸长率(而不是断后伸长率)、均匀静韧度这四大指标。冲击试验指标则应参照GB/T 19748-2005标准,取屈服力Fgy、屈服力时的能量Wgy、最大力Fm、最大力时的能量Wm这四大指标。屈服力Fgy和屈服力时的能量Wgy供工程设计参照,最大力Fm和最大力时的能量Wm供工程评估材料的安全裕量。需要注意的是GB/T 19748-2005标准中9.4.5裂纹形成能量与裂纹扩展能量及附录D是错误的,不可采用。(3)在如何全面认识材料上,必须遵守全过程,全要素,成分/结构-制备/加工-性质/性能-使役/效能体系,现今存在的问题是片面地看重成分和性能而忽视其它。

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