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作者:汪志福;范志超;秦宗川;牛铮;范海俊;戴兴旺;
单位:合肥通用机械研究院有限公司国家压力容器与管道安全工程技术研究中心;
摘要:为了准确地计算出高压容器裂纹扩展过程中最深点处的应力强度因子,本文提出了将应力数据进行高阶多项式拟合,进而计算应力强度因子的方法。文中以高压容器开孔处裂纹为例,基于不同采集数据量下的应力数据,使用不同次数的多项式拟合,计算了各个裂纹深度下的最深点处应力强度因子,分析了多项式次数及采集数据量对计算结果的影响,对比验证了本方法与文献中线性插值方法的计算结果。对比研究结果表明,随着多项式次数的增加,拟合曲线的表征精度越高,计算结果逐渐逼近并趋于稳定,低阶(三次)与高阶多项式拟合的计算结果相对误差呈现出“倒S”型趋势,最小相对误差约为-20%;随着数据量的增加,计算结果逐渐收敛,较低与较高数据量下的计算结果相对误差呈现出震荡衰减的趋势,最大相对误差约为7.1%;基于高阶多项式拟合与分段线性插值的计算结果基本重合,表明本方法具有一定的可靠性,并适用于裂纹扩展过程中最深点处应力强度因子的计算。
关键词:高阶多项式拟合;;高压容器;;裂纹最深点处;;应力强度因子;;计算方法
基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFB4003003);; 工信部高质量发展专项项目(TC220A04W-3、188)