[发明专利]一种探伤记录缺陷转变成表面半椭圆缺陷的方法

说明书

本发明涉及无损探伤和断裂力学技术领域，尤其涉及一种探伤记录缺陷转变成表面半椭圆缺陷的方法。本发明包括如下步骤：S1、通过无损探伤仪器显示设备材料内部的探伤记录缺陷形状；S2、结合S1中的探伤记录缺陷形状，将探伤记录缺陷标准化为圆形缺陷或长方形缺陷，计算标准化缺陷面积Ssubgt;record/subgt;；S3、在S2获得的标准化缺陷面积Ssubgt;record/subgt;基础上引入安全系数后获得假设缺陷面积Ssubgt;0/subgt;；S4、将S3中的假设缺陷转变为材料内部椭圆缺陷；S5、将S4中材料内部椭圆缺陷转变为分析用表面半椭圆缺陷。本发明能够建立无损探伤的记录缺陷转变成分析用表面半椭圆缺陷的模型。

技术领域

本发明涉及无损探伤和断裂力学技术领域，尤其涉及一种探伤记录缺陷转变成表面半椭圆缺陷的方法。

背景技术

在重大装备/结构部件如承压设备的设计分析阶段，为保证设备在设计寿期内的安全运行，需要开展设备抵抗断裂失效的分析。在开展设备抵抗断裂失效分析中，现有技术需要在设备中假设存在一定尺寸的表面半椭圆缺陷(又称表面半椭圆裂纹)，然后根据所假设的表面半椭圆缺陷并依据断裂力学分析技术开展评价。设计阶段的评价中，在设备中假设一个表面缺陷是常用的假设缺陷原则。目前的设计阶段中，断裂失效分析规范中所给出的假设缺陷尺寸与设备经过长时间服役后产生的内部缺陷尺寸相比是保守的。

设备经过长时间服役后，在长期服役载荷的作用，会在材料内部产生裂纹形式的缺陷。设备的使用方为保证设备后续服役的安全，通常在规定的时间节点会利用无损探伤仪器对关键位置进行探伤。若设备的材料内部存在裂纹形式的缺陷，则无损探伤仪器可以获得相应缺陷形状的显示记录；若设备的材料内部不存在裂纹形式的缺陷，则无损探伤仪器无相应缺陷形状的显示记录。无损探伤缺陷的形状通常是不规则的，基于该不规则记录缺陷形状的工程仿真实现和计算十分困难，同时基于无损探伤得到的缺陷尺寸精度，分析中需要考虑一定的安全系数。基于分析中假设缺陷原则，因此在力学评价中需要将无损探伤的记录缺陷信息转变成分析用表面半椭圆缺陷信息。

从上述阐述可知，为开展仿真分析和断裂失效评价，亟需提供一种探伤记录缺陷转变成表面半椭圆缺陷的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题，本发明结合设备中材料内部无损探伤的记录缺陷形状，提供了一种探伤记录缺陷转变成表面半椭圆缺陷的方法，基于该方法形成了探伤记录缺陷转变成分析用表面半椭圆缺陷的模型。

本发明采用的技术方案：

一种探伤记录缺陷转变成表面半椭圆缺陷的方法，包括如下步骤：

S1、通过无损探伤仪器显示设备材料内部的探伤记录缺陷形状；

S2、结合S1中的探伤记录缺陷形状，将探伤记录缺陷标准化为圆形缺陷或长方形缺陷，计算标准化缺陷面积S_record；

S3、在S2获得的标准化缺陷面积S_record基础上引入安全系数后获得假设缺陷面积S₀；

S4、将S3中的假设缺陷转变为材料内部椭圆缺陷；

S5、将S4中材料内部椭圆缺陷转变为分析用表面半椭圆缺陷。

所述将探伤记录缺陷标准化为圆形缺陷或长方形缺陷，其原则为覆盖探伤记录缺陷且最小标准化面积。

若所述标准化为圆形缺陷，其直径为D_record；若所述标准化为长方形缺陷，其长边为L_record，短边为W_record，若长方形缺陷的长边与短边相等，则为正方形缺陷。

所述安全系数SF＝1+p，所述假设缺陷面积S₀＝(1+p)×S_record，其中SF为安全系数，p为与检测概率相关的因子且要求大于等于零。