DB34∕T 2844.1-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则 第1部分:应力术语.pdf
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1、TCS 27.120.99 F 69 DB34 r-1-.文徽省而bfTL,方标准DB 34/T 2844.1-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则第1部分:应力术语Design criteria for the main components of low-temperature superconducting magnets Part 1:Stress terms 2017-03-30发布2017-04-30实施安徽省质量技术监督局发布目IJ1=1 DB34/T 2844(大型低温超导磁体结构音IH牛设计准则分为三个部分:第1部分:应力术语:一一第2部分:金属音Is件:第3部分:非金
2、属音Is件。本部分为DB34/T2844的第1音Is分。本部分按照GB/Tl.1-2009给出的规则起草。本部分由中回科学院等离子体物理研究所提出。本部分由安徽省核聚变工程技术及应用标准化技术委员会归U。D834/T 2844.1-2017 本部分起草单位:中回科学院等离子体物理研究所、安徽省质量和标准化研究院。本部分主要起草人:宋云涛、郑金星、陆坤、卫靖、赵杰、张文秋、吴生什越、沈光、刘旭锋、江峰、李明、程宁。I D834/T 2844.1-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则第1部分:应力术语1 范围DB34/T 2844的本部分规定了大型低温超导磁体主要结构部件的相关应力术语。本部
3、分适用于低温超导磁体结构音1st牛设计。2 应力2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 正应力normalstress 垂直于参考干面的应力分量。注:通常,正)主力在厚度|二的分布是不均匀的,所以被认为由两个部分纠成,一部分是均匀分布并且等于所考虑的厚度1.的平均应力值,元一部分在沿厚度方向位置的均值附近。切应力shearstress 与参考半面相切的应力分量。膜应力membrane stress 沿截面厚度均匀分布的应力分量,它等于沿所考虑截面厚度的应力平均值。弯曲应力bendingstress 正应力的可变应力分量。注:可变部分可能沿厚度方向平线性关系。一次应力primarystress
4、外荷载引起的满足墓水平衡条件的法向应力和剪应力。注1:为了满足)J或力矩的平衡规律所必需的。j主2:一次出力的基本特性是非自限的。材料达到极限状态,即使主街不冉增加,仍时产生不nJ限制的塑性流动,直至破坏。注3:局部同版或小变形不能满足成为引起山力的条件。当一次出力大大超过材料的同版强度时卢会引起总体变形或/和失效。D834/T 2844.1-2017 2.6 2.7 j主4:热应力不按一次出力分类。二次应力secondarystress 由相邻材料的约束或者结构的自我约束产生的一种正应力或-t;1J应力。注1:一次应力的基本特),1,(是自我限制。同音Jrr1服和轻微的扭向都会满足产生应力的
5、条件,并且应)J导致的故障是不可预期的。注2:一次应)J的举例.一般热应力、总体结构不连续的同服应力。一次局部膜应力localprimary membrane stress 机械负载在产生不连续膜应力时,在不受限的情况下,负载转移到该结构其它部分产生过度形变时产生的应力。2.8 2.9 峰值应力peakstress 一次应力与二次应力相加的增量。注1:由闻部间断和包J而立力集中在内的同音1日热山)J引起。注2:峰值应力的基本特征是它不造成任何明显的畸变,)j且只有在作为可能的疲劳断裂来源和脆性断裂时才造故障。注3:足一种不能造成明显1巨变,并非局部高度集中的应力。注4:峰值应力的干要特点是高度
6、的局限性,国向不引起任何明显的变形。负载控制应力loadcontrol led stresses 加入负载所产生的大小不随位移变化的应力。注:例如内压力,惯性载荷,威者重力的作用,生l二大小不会因为位移向改变。2.10 热应力thermalstress 出温度的不均匀分布或热膨胀系数的差异引起的一种自、|衡山力。当材料的体积超过了其假设体积和该温度下的形状变化时,在固体巾产生。2.11 总应力totalstress 一次应力、二次应力和峰值应力的总和。2.12 应力循环stresscycle 2 D834/T 2844.1-2017 交变应力差从初始值(平均应力)到代数最大值,然后到代数最小值
7、,最后返回初始值的循环过程。一个单独的运行周期可能会导致一个或者儿个应力循环,动态影响也应视为应力循环。2.13 扩张应力expansionstresses 限制管道系统自由端位移产生的应力。2.14 屈服应力yieldstress 使材料发生屈服时的正应力,用5表币。j主1:在设计泪J支下,而服!业力5;.是一维的平均应力,并且有0.2%的永久形变误差。注2:峰时,5,.受影响小。j主3:不同的值会得到不同的应变率并且会被样品的极限强度Su影响,S,通常在大气上l二下军泪、77K(液氮)和4K(液氮)环境巾测定。巾间值很难得到并且一般不提供。2.15 交变应力alternatingstres
8、s 构件上随时间周期变化的应力。2.16 恒定主应力方向constantprincipal stress direction 在循环中,任何情况下恒定主应力的方向部认为是不变的。2.17 极限分析Iimit ana Iys i s 塑性分析的一种特殊情况。将材料假定为理想塑性(无硬化应变)进行分析,该种状态下的平衡状态和流动特性被用来计算极限载荷。2.18 极限载荷的极限分析Iimit analysis collapse load 用来计算理想塑性材料-在假设条件下部件能够承受的最大载荷的极|捉分析方法。在这个极|捉载荷下,结构的形变将会无限制的增加。2.19 疫劳与断裂应力强度fatigue
9、and fracture stress strength 构件裂绞尖端附近的应力和位移场。用品表示,按式(1)计算:KT=y.JJra.(1)式巾:3 D834/T 2844.1-2017 Y一一一个有关于裂缝和组件的无量纲的形状系数:外加应力系统:一一一个特征裂绞长度。2.20 极限强度ultimatestrength 材料受到压力被破坏时的应力,用Su表示。2.21 断裂韧度fracture toughness 材料裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度,导致裂纹夫稳扩展而导致断裂时的KT值,用乓(表示。注1:KII是面应变断裂韧性或者|临界应力强度因子。j主2:大规模的试样需要有
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