1. Inleiding
Metaalseëls word wyd gebruik in lugvaart, kernkrag, petrochemie en ander velde, en hul werkverrigting beïnvloed direk die veiligheid en betroubaarheid van toerusting. Onder uiterste toestande soos hoë temperatuur, hoë druk en sterk korrosie, staar metaalseëls egter komplekse spanningstoestande en omgewingsfaktore in die gesig, en is geneig tot mislukking, wat lei tot toerustinglekkasies of selfs katastrofiese ongelukke. Daarom is diepgaande navorsing oor die mislukkingsmeganisme van metaalseëls onder uiterste toestande en die daarstelling van 'n akkurate lewensduurvoorspellingsmodel van groot belang om die veilige werking van toerusting te verseker.
2. Mislukkingsmeganisme van metaalseëls onder uiterste toestande
Die falingsmeganisme van metaalseëls onder uiterste toestande is kompleks en uiteenlopend, en sluit hoofsaaklik die volgende in:
2.1 Moegheidsbreuk: Onder die werking van afwisselende belastings begin krake op die oppervlak of binnekant van die metaalseël en brei dit geleidelik uit, wat uiteindelik lei tot breukversaking. Moegheidsbreuk is een van die mees algemene vorme van breuk van metaalseëls.
2.2 Kruipversaking: Onder hoë temperatuur en voortdurende spanning ondergaan die metaalseël stadige plastiese vervorming, wat uiteindelik tot mislukking lei. Kruipversaking is die hoofvorm van mislukking van metaalseëls onder hoë temperatuuromgewings.
2.3 Spanningskorrosie-krake: Onder die gekombineerde werking van trekspanning en korrosiewe medium begin krake op die oppervlak van metaalseëlringe en brei vinnig uit, wat lei tot brosbreuk. Spanningskorrosie-krake is die hoofvorm van mislukking van metaalseëlringe in korrosiewe omgewings.
2.4 Ander vorme van faling: Dit sluit ook slytasie, wringingsslytasie, waterstofbrosheid en ander vorme van faling in.
3. Lewensvoorspellingsmodel van metaalseëlringe
Om die lewensduur van metaalseëlringe akkuraat te voorspel, het navorsers 'n verskeidenheid lewensduurvoorspellingsmodelle voorgestel, hoofsaaklik insluitend:
3.1 Lewensduurvoorspellingsmodel gebaseer op breukmeganika: Hierdie model is gebaseer op lineêre elastiese breukmeganika of elasties-plastiese breukmeganika-teorie, en voorspel die lewensduur van metaalseëlringe deur kraakvoortplantingsgedrag te analiseer.
3.2 Lewensduurvoorspellingsmodel gebaseer op skademeganika: Hierdie model beskou die skadeproses van metaalseëlringe as 'n deurlopende proses en voorspel die lewensduur daarvan deur 'n skade-evolusievergelyking daar te stel.
3.3 Lewensduurvoorspellingsmodel gebaseer op masjienleer: Hierdie model gebruik masjienleeralgoritmes om 'n lewensduurvoorspellingsmodel vir metaalseëlringe te vestig deur 'n groot hoeveelheid eksperimentele data te analiseer.
4. Gevolgtrekking en Vooruitsig
Die falingsmeganisme van metaalseëls onder uiterste werksomstandighede is kompleks, en die lewensduurvoorspelling daarvan moet verskeie faktore in ag neem. In die toekoms moet die volgende navorsing verder uitgevoer word:
4.1 Diepgaande studie van die falingsmeganisme van metaalseëls onder multiveldkoppeling.
4.2 Ontwikkel 'n meer akkurate lewensvoorspellingsmodel om voorspellingsakkuraatheid en betroubaarheid te verbeter.
4.3 Ontwikkel gesondheidsmoniteringstegnologie vir metaalseëls om intydse monitering en vroeë waarskuwing van hul bedryfstatus te bewerkstellig.
Plasingstyd: 7 Februarie 2025