Acoustic emission and pressure vessel failure

Acoustic emission characteristics from steels Part 2: Acoustic measurements from fracture toughness tests☆

Acoustic emission from a defective C/Mn steel pressure vessel

Mit Hilfe der Bruchmechanik erhalt man unter Berucksichtigung der Werkstoffeigenschaften (Bruchzahigkeit, Riswachstum) sowie der vorhandenen Primar- und Sekundarspannungen fur Vorgegebene Riskonfigurationen Kritische Werte fur die Risgrose. Zulassige Risgrosen lassen sich unter Beachtung von Sicherheitsbeiwerten nach ASME-Code, Section XI, Appendix A, in Abhangigkeit von der Konfiguration und Lokalisierung eines Risses sowie von der Wanddicke ermitteln und so die in einer Struktur aufgefundenen tatsachlichen Fehler im Hinblick auf ihre sicherheitstechnische Bedeutung gegenuber sprodem und zahem Bruch bewerten. Auserdem sind in Appendix A Angaben uber die Bestimmung des unterkritischen Riswachstums enthalten. Die Aussagegenauigkeit bruchmechanischer Analysen ist somit von der Fehlerbestimmbarkeit, d. h. vom Entwicklungsstand der zerstorungsfreien Werkstoffprufung abhangig. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundsatze einer Integritatsbeurteilung risbehafteter Strukturen nach Appendix A dargelegt und die mit bruchmechanischen Analysen verbundenen Probleme aufgezeigt. Ausfuhrlich wird auf die bruchmechanische Behandlung von Fehlern und deren Ruckfuhrung auf einfache Grundformen eingegangen. Weiter werden zerstorungsfreie Prufmethoden zur Auffindung von Fehlern und ihre Anwendungsgrenzen diskutiert. Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der ZfP werden dargestellt. Zum gegenwartigen Zeitpunkt ist es noch nicht moglich, mit Hilfe zerstorungsfreier Prufverfahren den bruchmechanischen Forderungen genugende quantitative Aussagen uber Konfiguration, Lage und Ausdehnung von Fehlern in Bauteilen zu machen. Diese Unsicherheit findet deshalb in den Sicherheitsbeiwerten Berucksichtigung.



Requirements by Fracture Mechanics on Nondestructive Testing Methods



Fracture mechanics is a tool in evaluating the magnitude of critical flaws in structures. By means of Material properties such as fracture toughness, subcritical flaw growth, and existing primary and secondary stress it becomes possible to evaluate critical values for given flaw configurations. In Section XI, Appendix A of the ASME-Nuclear Pressure Vessel Code allowable flaw dephts are usually determined as a function of flaw configuration and localisation and wall thickness. Thus one wants to enable a fracture mechanical assessment of detected defects and of the safety of a component against brittle and tough fracture. Besides, it shall be possible to get an idea about the subcritical flaw growth. Therefore Practical application of fracture mechanics is based on progress in nondestructive surveillance methods. In the presented work the guidelines for integrity assessment of flawed structures based on Appendix A are described and the problems relating with fracture mechanical approaches are outlined. Up to this day it is not possible to get quantitative statements about the configuration, localisation and magnitude of flaws in structures by means of non destructive testing. Therefore factors of safety are introduced with the goal of assuring the integrity of flawed structures.

Acoustic emission and pressure vessel failure

Citations

Acoustic emission characteristics from steels Part 2: Acoustic measurements from fracture toughness tests☆

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Bruchmechanik und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

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