高温部件蠕变评价中应力强度限值S_(t)的概率分析方法及应用OA

蠕变是核电高温部件的重要损伤模式,与温度和时间相关的应力强度限值St是蠕变评价的重要材料参数。在ASME规范中,安全系数直接应用于应力强度限值S_(t)的三个确定准则,但该确定方法所隐含的失效概率与保守性问题缺乏相关报道。为量化应力强度限值S_(t)失效概率,基于617合金蠕变数据,结合S_(t)各准则与平均蠕变断裂寿命方程的关联,推导了各准则对应概率的函数表达式,计算了617合金应力强度限值S_(t)三个准则的失效概率,讨论了安全系数(1.0,1.25,1.5)对失效概率结果的影响。结果表明,对于617合金,应力强度限值S_(t)具有较低的失效概率(750℃时,10^(-9)~10^(-5);850℃时,10-8~10^(-5);950℃时,10^(-8)~10^(-4)),表明该参量引入了较高的保守性;引起蠕变第三阶段开始最小应力准则和最小蠕变断裂应力准则对应力强度限值S_(t)起控制作用,取决于应力水平的高低。研究结果可为高温强度评价相关材料参量的概率评估提供理论依据。