[发明专利]一种包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法、系统及终端设备

权利要求书

1.一种基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取包壳结构的初步几何参数，根据所述初步几何参数构建该包壳结构的初步几何模型，其中，所述包壳结构的初步几何参数是指基于芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效时所测得的几何参数；

对所述包壳结构的初步几何模型进行腐蚀开裂耦合作用模拟，获得所述包壳结构的剩余材料参数；

基于所述剩余材料参数建立有效几何模型；

对所述有效几何模型进行三维有限元分析，获得应力分析结果；

对所述包壳结构的初步几何模型进行腐蚀开裂耦合作用模拟的步骤包括：

在所述芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效的过程中构建碘环境，获取所述碘环境作用下直至包壳结构失效时，所述包壳结构的有效几何参数；

基于所述初步几何参数与所述有效几何参数的比值关系，获得弱化比；

对所述包壳结构的几何参数中，基于所述弱化比对材料属性参数进行弱化；

所述构建碘环境的步骤包括：

在所述包壳结构内表面通入碘蒸汽以构建所述碘环境，其中，碘蒸汽分压不高于3000Pa；

所述碘环境的温度控制为25~400℃，且温度控制时间不少于2h。

2.根据权利要求1所述的基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法，其特征在于，所述材料属性参数至少包括杨氏模量和屈服强度参数。

3.根据权利要求1所述的基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法，其特征在于，所述基于芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效的过程通过有限元分析方式进行模拟，其步骤包括：

建立模拟试验环境，并调试至目标环境参数；

对所述包壳结构与芯轴的直接作用处施加载荷，控制所述包壳结构的应变速率直至该包壳结构的包壳管失效；

记录所述包壳结构的应变数据及其余几何参数。

4.根据权利要求3所述的基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法，其特征在于，所述目标环境参数包括温度参数、环境压力参数、芯轴内部参数。

5.根据权利要求1所述的基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法，其特征在于，所述获得应力分析结果之后还包括：

基于所述应力分析结果构建包壳结构失效判断标准。

6.一种基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析系统，其特征在于，包括：

第一参数获取模块，其用于获取包壳结构的初步几何参数，根据所述初步几何参数构建该包壳结构的初步几何模型，其中，所述包壳结构的初步几何参数是指基于芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效时所测得的几何参数；

第二参数获取模块，其用于对所述包壳结构的初步几何模型进行腐蚀开裂耦合作用模拟，获得所述包壳结构的剩余材料参数；

模型建立模块，其用于基于所述剩余材料参数建立有效几何模型；

应力分析模块，其用于对所述有效几何模型进行三维有限元分析，获得应力分析结果；

耦合作用模拟模块，其用于在所述芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效的过程中构建碘环境，获取所述碘环境作用下直至包壳结构失效时，所述包壳结构的有效几何参数；

基于所述初步几何参数与所述有效几何参数的比值关系，获得弱化比；

对所述包壳结构的几何参数中，基于所述弱化比对材料属性参数进行弱化；

所述耦合作用模拟模块构建碘环境的步骤包括：在所述包壳结构内表面通入碘蒸汽以构建所述碘环境，其中，碘蒸汽分压不高于3000Pa；

所述碘环境的温度控制为25~400℃，且温度控制时间不少于2h。

7.一种基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于芯轴试验中包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法。