[发明专利]弯管爆破压力安全评估方法

权利要求书

1.一种弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、在π平面上，通过Tresca轨迹边长、Mises轨迹弧长和TSS轨迹边长的算术平均构建出一直线轨迹，依据屈服应力分量特征确定出算术平均剪应力屈服准则：

S2、基于硬化型本构模型和弯管应力应变场构建出基于算术平均剪应力屈服准则的弯管爆破压力模型；

S3、根据弯管爆破压力模型计算弯管爆破压力值，并与弯管的额定工作压力进行比较，若弯管爆破压力值与弯管的额定工作压力的比值大于1，则判定弯管未爆破失效，否则判定弯管爆破失效。

2.根据权利要求1所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S1中的算术平均剪应力屈服准则为：

当时，σ₁-0.2797σ₂-0.7203σ₃＝σ_s；

当时，0.7203σ₁+0.2797σ₂+σ₃＝σ_s；

其中，σ₁、σ₂、σ₃分别为三个方向的主应力分量，σ_s为弯管材料的屈服强度。

3.根据权利要求2所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S1中算术平均剪应力屈服准则在π平面上的轨迹是边长为0.4242σ_s、顶角分别为155°、145°的等边非等角的十二边形。

4.根据权利要求1所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2中的硬化型本构模型为：

σ＝Kεⁿ；

σ_uts＝e σ_uts

其中，K是强度系数即产生塑性真应变为1时的真应力值；n是硬化指数；σ和ε分别代表在简单拉伸条件下的真应力和真应变，下标uts是极限抗拉强度，σ′_uts表示工程极限抗拉强度；σ_uts表示真实极限抗拉强度。

5.根据权利要求4所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2中的弯管应力应变场中，弯管在三个方向上的主应满足：

ε₃＝-ε₁：

其中，r为平均半径，t为壁厚，r₀为初始平均半径，t₀为初始壁厚，三个主应力满足σ₁≥σ₂≥σ₃，σ₁为周向应力，σ₂为纵向应力，σ₃为径向应力。

6.根据权利要求5所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S2中的弯管爆破压力模型为：

其中，n为硬化指数，m＝(R₀-r)/(R₀-r/2)为曲率影响因子，R₀为中性线曲率半径，取值范围为0≤m≤1，c为待定常数，σ′_uts表示工程极限抗拉强度。

7.根据权利要求2所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S1后还包括：

对算术平均剪应力屈服准则进行屈服验证。

8.根据权利要求7所述的弯管爆破压力安全评估方法，其特征在于，所述步骤S1中的算术平均剪应力屈服准则为：

其中，