ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ВЕРИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ МОДЕЛИ ПОЛЗУЧЕСТИ ПРИ ТЕРМОРАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ ДЛЯ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ 1Х18Н10Т

  • В.А. Горохов Gorokhov Научно-исследовательский институт механики Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Российская Федерация
Ключевые слова: ползучесть, аустенитная нержавеющая сталь, нейтронное облучение, материальная функция, идентификация, верификация

Аннотация

На основе имеющейся в научной литературе информации о скорости термической ползучести аустенитной стали 1Х18Н10Т в условиях нейтронного облучения получены и верифицированы значения материальных функций модели термоползучести, реализованной в рамках аттестованного вычислительного комплекса УПАКС для моделирования деформирования конструкций при термосиловых и терморадиационных воздействиях. Перечень идентифицируемых материальных функций модели термоползучести включает в себя:  функцию, характеризующую начальную скорость деформации ползучести, отнесенную к единичному уровню напряжений при заданном уровне температуры и параметре напряжений; радиус поверхности ползучести, являющийся функцией температуры; функцию упрочнения, характеризующую изменение начальной скорости ползучести от параметра упрочнения при заданной температуре; функцию, учитывающую влияние флакса быстрых нейтронов на  скорость ползучести при заданной температуре. С использованием аналитической аппроксимации экспериментальных данных, описывающей скорость термической ползучести сталей в условиях нейтронного облучения в зависимости от напряжений, температуры и флакса быстрых нейтронов, получены соотношения для определения значений всех функций модели термоползучести. Значение радиуса поверхности ползучести для фиксированного значения температуры определялось из условия, что деформация ползучести за выбранный промежуток времени и накопленный за это время флюенс нейтронов не превысит величины 0,2%. С помощью полученных материальных функций и модели ползучести, реализованной в программных средствах вычислительного комплекса УПАКС, выполнено численное моделирование деформирования стали 1Х18Н10Т в условиях длительного термосилового нагружения и нейтронного облучения. Результаты численного моделирования хорошо согласуются с аналитическими зависимостями, описывающими ползучесть данного материала в условиях одноосного напряженно-деформированного состояния. Проведено численное моделирование ползучести в предположении отсутствия нейтронного облучения. Как и в случае нейтронного облучения, получено хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных.

Опубликован
2020-03-16