Bessere Vorhersagen der Lebensdauer von Industriekomponenten

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Eine geringfügige Diskrepanz zwischen einem etablierten mathematischen Modell zur Vorhersage des Kriechrisswachstumsverhaltens von Werkstoffen in Hochtemperaturumgebungen und den tatsächlichen Daten hat Dr.

Warwick Payten dazu veranlasst, den Ansatz neu zu bewerten und das Modell zu überarbeiten.

In Forschungsarbeiten, die in Engineering Fracture Mechanics veröffentlicht wurden, stellte Payten ein überarbeitetes Modell zur Vorhersage von Kriechwachstumsraten zur Verfügung, das für eine Reihe von Werkstoffen validiert wurde.”Die Möglichkeit, das Risswachstum in realen Komponenten genauer vorhersagen zu können, ist von großem Nutzen, da sie es ermöglicht, die Lebensdauer von in Betrieb befindlichen Industrieanlagen und konventionellen, solaren und nuklearen Kraftwerken mit Zuversicht zu verlängern”, sagte Payten, ein leitender Forscher auf dem Gebiet des nuklearen Brennstoffkreislaufs.”Ingenieure und diejenigen von uns, die in der Bruchmechanik arbeiten, sind sich seit vielen Jahrzehnten bewusst, dass die aktuellen Gleichungen, die in den 1980er Jahren von Nikbin Smith und Webster (NSW) entwickelt wurden, übermäßig konservativ sind”, fügte Payten hinzu.

Die NSW-Gleichungen wurden aus ursprünglichen mathematischen Arbeiten abgeleitet, die in den 1960er Jahren von Hutchinson Rice and Rosengren (HRR) durchgeführt wurden.In der NSW-Gleichung zur Bestimmung des ebenen Spannungsrisswachstums, die in allen technischen Regelwerken verwendet wird, multiplizieren Sie das ebene Spannungsrisswachstum mit einem multiaxialen Faktor von 30 oder 50.

Daraus ergibt sich eine hohe Schätzung für den Ausfall oder eine kürzere Lebensdauer der Komponente.

“Wenn Sie einen Faktor von 30 oder 50 in der Gleichung verwenden, könnte dies zu einem Ergebnis führen, das besagt, dass Sie den Teil in drei Jahren in Rente schicken müssen, während er in Wirklichkeit eher 30 Jahre halten wird”, so Payten.”Obwohl Nikbin sich eine andere Methode ausdachte, die einen Faktor zwischen drei und acht verwendete, war sie schwierig anzuwenden und hing davon ab, wie man einen kritischen Winkel interpretierte.

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“Aufgrund dieser Diskrepanz zwischen dem Modell und der tatsächlichen Lebenserwartung entschied ich mich für einen neuen Ansatz.

Ich hatte eine Idee, weil alles, was wir verwenden, auf Duktilität basiert.

Statt Duktilität betrachtete ich die Energien.

Ich ging zu den ursprünglichen HRR-Gleichungen zurück, um eine Bewertung auf der Grundlage der….

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