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乙烯裂解炉管中时变应力场及损伤过程的计算机模拟  
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【作者】 尹友;
【导师】 张俊善;
【学位授予单位】 大连理工大学;
【学科专业名称】 材料科学与工程
【学位年度】 2000
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 大连理工大学
【网络出版投稿时间】 2001-10-26
【关键词】 乙烯裂解炉管; 有限元; 应力场; 蠕变; 渗碳; 寿命预测;
【英文关键词】 cracking tubes; FEM; stress distribution; creep; carbonization; life; prediction;
【中文摘要】 本文利用有限元法模拟计算了乙烯裂解炉管的时变应力场及损伤过程。 渗碳是乙烯裂解炉管失效的主要起因，也是应力场模拟的关键。本论文 中采用修正的误差函数解对炉管含碳量分布作了近似的模拟。渗碳后炉管径 向上存在热膨胀系数差异，在升降温过程中，会由此产生热应力。在恒温阶 段，渗碳对炉管应力场的影响是通过渗碳层密度的动态变化来实现的。定义 一个渗碳膨胀系数，根据渗碳与升温都引起体积膨胀的类似性，采用与升温 相似的计算方法。内压作为一种表面力可方便地加以来处理。可用初应变法 解决蠕变对应力的影响。根据材料的Larson-Miller曲线和时变应力场确定炉 管寿命分数。至此，建立了整个过程的有限元计算模型和寿命预测方法。 对炉管仅受内压的应力场分析表明，内压造成的周向应力和径向应力都 很小，不足以对炉管的寿命造成大的影响。因此，可以断言，将内压造成的 ...
【英文摘要】 The stress distribution and damage accumulation with time of ethylene cracking tubes were computed through the finite element method (FEM). Carbonization is one of the root causes of failure of cracking tubes, and thus it is the key of simulation of stress distribution. In this paper, carbon concentration profile in cross section of cracking tubes is described by using modified error ...

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