核能組件之應力強度因子計算方法探討

【摘要】：以線彈性破裂力學為發展基礎,ASME鍋爐及壓力容器規範(ASME BPV Code)第XI章附錄A與美國石油協會之適用性評估規範(API-579)附錄C皆針對管路或中空圓柱形狀設備內所含之裂紋分別提出三階、四階多項式擬和之應力強度因子計算方法。此外,有限元素分析經常使用經特殊處裡之奇異元素來計算應力強度因子,此奇異元素可抵銷裂紋尖端應力奇異性。本文即是使用上述三種方式來計算核能管路、噴嘴組件受內壓、熱應力負載之應力強度因子。初步研究結果顯示,在僅承受內壓之條件下,針對幾何形狀較單純之管路組件,上述三種方式計算所得之應力強度因子幾乎雷同,然而,針對幾何形狀較複雜之噴嘴組件則計算結果將產生差異。此外,本文亦將探討三種計算方式之準確度、保守度及效率,以提供業界在面臨組件發現裂紋時或需處理後續的裂紋成長評估時能夠選擇適當計算方式之建議。 【作者单位】：工業技術研究院材化所 國立成功大學航空太空工程研究所
【关键词】：應力強度因子 線彈性破裂力學 奇異元素
【分类号】：TM623
【正文快照】： 1.前言近年來已有不少核能電廠在其重要組件上發現表面裂紋之存在,如台灣馬鞍山核能電廠二號機(Maanshan-2)在其反應爐熱端噴嘴異質銲道(DMW)附近發現一軸向表面裂紋,此裂紋尺寸經判定仍符合ASME鍋爐及壓力容器規範(ASME BPV Code,以下簡稱ASME code)第XI章中表IWB-3514-1之

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