一文搞懂！循环载荷下！棘轮失效模式！

棘轮    

    1）不存在塑性变形，则属于弹性安定；

    2）局部壁厚存在塑性变形，则属于塑性安定；

    以上三句话过于简明，如果读者想要详细了解压力容器在循环载荷下的棘轮现象，还需要通过实例来学习。

仿真实例

    二维轴对称模型如下图所示：

   

   

    内壁温度在100-250°之间变化，外壁温度在100-150°之间变化：

   

    在温度循环的基础上，施加5MPa的恒定内压，仿真分析结果如下图所示：不存在塑性变形。

   

    在温度循环的基础上，施加25MPa的恒定内压，仿真分析结果如下图所示：局部壁厚存在塑性变形，局部壁厚保持弹性(弹性核)。

   

   

3）棘轮

    在温度循环的基础上，施加35MPa的恒定内压，仿真分析结果如下图所示：整个壁厚存在塑性变形。

   

棘轮深度剖析

    应该指出，容器在35MPa恒压单独作用下，不存在塑性变形。

   

    对于温度循环+恒压35MPa联合作用，塑性变形在循环加载过程中沿着整个壁厚不断发展，直到容器发生塑性失效。

   

        应该强调，塑性垮塌是指一次加载导致的塑性失效，棘轮失效是指经历多次循环加载后，塑性变形不断积累导致的塑性失效。