[发明专利]一种考虑温卷影响的加钒钢制筒节极限载荷预测方法

摘要

本发明公开了一种考虑温卷影响的加钒钢制筒节极限载荷预测方法。该方法采用拉伸试验获得含不同预塑性变形量的加钒钢在不同服役温度下的屈服强度和抗拉强度；基于试验数据，利用神经网络技术得到加钒钢强度预测模型；采用有限元方法预测温卷成形后筒节残余塑性应变分布；再将其输入到强度预测模型中，获得筒节内材料强度分布；最后，利用塑性极限分析技术实现筒节极限载荷的预测。该方法具有可操作性强、成本低廉、泛化能力强等优点，通过少量实验将温卷成形制造过程对筒节极限载荷的影响考虑进来，能够更合理地预测在不同服役温度下筒节的极限载荷及材料强度分布，同时也为温卷成形工艺参数优化和筒节服役性能精确控制提供科学的方法。

主权项

1.一种考虑温卷影响的加钒钢制筒节极限载荷预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：在温卷成形温度t^*下对加钒钢进行拉伸试验，建立材料的弹塑性本构模型；步骤2：利用有限元技术模拟钢板温卷成形工艺过程，获得温卷成形后筒节的残余塑性应变分布：式中：r为筒节内部的任意半径值，g(·)表示分布函数，表示温卷成形温度t^*下筒节半径r处的残余塑性应变；步骤3：先在温卷成形温度t^*下对加钒钢进行预塑性变形试验，再在不同的服役温度t_i下对含不同预塑性变形量的加钒钢进行拉伸试验，测量加钒钢的屈服强度和抗拉强度步骤4：基于神经网络技术建立含预塑性变形的加钒钢在任意服役温度t下的强度预测模型，即t下的屈服强度和抗拉强度与其预塑性变形量之间的关联：利用该强度预测模型，可以对任意服役温度下的含有任意预塑性变形量的加钒钢的屈服强度和抗拉强度进行预测。步骤5：把步骤2中得到的筒节残余塑性应变分布输入到步骤4中的强度预测模型中，获得温卷成形后筒节材料强度分布：步骤6：建立筒节的有限元模型，将步骤5中温卷成形后的筒节强度分布赋予该模型，利用塑性极限分析技术，实现考虑温卷成形残余影响的筒节极限载荷的预测。