申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2020-04-15

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN111581861B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G16C20/10;G16C60/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.28#授权;2020.09.18#实质审查的生效;2020.08.25#公开

摘要：本发明公开了一种高铬钢构件高温氧化腐蚀的连续损伤预测方法及系统，其中方法包括以下步骤：构建扩散‑反应连续性损伤模型，所述扩散‑反应连续性损伤模型包括扩散‑反应方程与损伤演化方程；确定扩散‑反应方程与损伤演化方程的参数；将确定参数后的扩散‑反应连续性损伤模型植入预设软件进行运行，实现对高铬钢构件高温氧化腐蚀的连续损伤预测。本发明采用扩散‑反应连续性损伤模型对高铬钢构件高温氧化腐蚀的连续损伤进行预测，不仅可以描述高铬钢的氧化现象，还可以解释高铬钢的氧化特征，可广泛应用于超临界发电机组中高温高压构件的安全设计与剩余寿命评估的技术领域。

主权项：1.一种高铬钢构件高温氧化腐蚀的连续损伤预测方法，其特征在于，包括以下步骤：构建扩散-反应连续性损伤模型，所述扩散-反应连续性损伤模型包括扩散-反应方程与损伤演化方程；确定扩散-反应方程与损伤演化方程的参数；将确定参数后的扩散-反应连续性损伤模型植入预设软件进行运行，实现对高铬钢构件高温氧化腐蚀的连续损伤预测；所述扩散-反应连续性损伤模型基于以下方程进行构建：扩散定律：扩散系数：PD＝Pmet+Poxi-PmetD2；质量反应定律：氧化损伤变量：其中，U为自由氧的量，P为扩散系数，D表示在局部材料点处被氧化的金属的分数，称为氧化损伤变量，为空间梯度算子，C为自由氧的浓度，n为微小表面积的法向矢量，Poxi和Pmet分别为氧化物和金属中氧的扩散系数，C*表示反应氧的浓度，代表高铬钢中反应氧的最大浓度的材料参数，t表示时间；b代表反应阶数，k代表反应速率；所述确定扩散-反应方程与损伤演化方程的参数，包括：对扩散-反应方程进行离散化处理，对损伤演化方程进行积分处理；结合预设的实验数据和收敛值，对扩散-反应方程和损伤演化方程进行循环迭代处理，获得扩散-反应方程与损伤演化方程的参数；所述扩散-反应方程为： 所述损伤演化方程为： 其中，x、y和z分别代表三维空间上的坐标；所述构建扩散-反应连续性损伤模型，包括：构建三维的扩散-反应连续性损伤模型，对三维的扩散-反应连续性损伤模型进行简化处理后，获得一维的扩散-反应连续性损伤模型；其中，一维的扩散-反应连续性损伤模型的扩散-反应方程为：

全文数据：

权利要求：

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