基于局部法模型的低温结构强度设计方法研究

低温设备应用日趋广泛，而传统的低温设计方法无法建立夏比冲击功数据与静载荷的定量关系，由夏比冲击功确定的最低使用温度在评价静载时过分保守。本项目借助解理断裂局部法模型，用韦布尔应力定量关联夏比冲击功数据及设计载荷，探索静载下最低使用温度确定方法，主要内容及创新点如下：（1）本研究率先把局部法理论引入低温结构的强度设计，以韦布尔应力参量为纽带，建立相应的设计准则和方法；(2) 基于能量分析方法，结合微观断口形貌分析，分离得到其用于解理断裂起裂及扩展的能量，引入"等效静态载荷"概念以避开复杂的冲击过程分析，进而得到冲击载荷下的断裂控制区应力应变场及"临界韦布尔应力"，建立夏比冲击功数据与低温结构静态设计载荷的定量关系，解决长期困扰低温设备设计领域的难题；（3）基于解理断裂局部法模型，研究由夏比冲击功韧脆转变温度预测静载断裂韧性韧脆转变温度的方法以及合理确定低温静载下的临界温度准则。