美国机械工程师学会 (ASME) 已更新其在 asme.org 上的数字交付方式,影响之前购买的规范和标准 PDF。用户需要通过“我的帐户”中数字下载页面上的新链接重新下载在 2024 年 4 月 15 日之前购买的文档。要随时了解更新,用户可以注册电子邮件通知。ASME 第 VIII 部分第 2 部分对于设计和制造压力容器至关重要。它是美国机械工程师学会锅炉和压力容器规范的一部分,为制造压力容器提供指导。ASME VIII 第 1 部分和第 2 部分是 ASME 锅炉和压力容器规范的两个部分,每个部分都为设计和建造压力容器提供指导。主要区别在于设计裕度和材料允许应力的方法。第 2 部分采用了较低的设计裕度,因此与第 1 部分相比,材料允许应力更高。ASME 第 VIII 卷第 1 部分和第 2 部分之间的主要区别包括: - **范围**:涵盖压力容器的设计、制造、检验、测试和认证(第 1 部分),而第 2 部分则涵盖压力容器设计和建造的替代规则。 - **设计方法**:基于规则设计方法(第 1 部分),而第 2 部分则强调分析设计方法。 - **安全系数**:使用固定安全系数(第 1 部分),而第 2 部分则允许使用基于风险的安全系数,从而可能降低材料成本(第 2 部分)。与第 2 部分相比,ASME 第 VIII 卷第 1 部分涵盖更为保守的材料要求和规定的测试要求,从而允许使用更先进的材料并考虑断裂力学。下表总结了 ASME 第 VIII 卷第 1 部分和第 2 部分之间的主要区别:| 特点 | ASME 第 VIII 卷第 1 部分 | ASME 第 VIII 卷第 2 部分 | | --- | --- | --- | | 范围 | 涵盖压力容器的设计、制造、检查、测试和认证。| 压力容器设计和建造的替代规则。允许在设计方法上更灵活。| | 设计方法 | 基于规则设计方法。| 强调分析设计方法。| | 设计公式 | 为各种组件规定的公式和规则。| 允许使用更先进的分析方法和设计计算的灵活性。| | 安全系数 | 使用固定安全系数。| 允许使用基于风险的安全系数,从而可能降低材料成本。| | 材料要求 | 更保守的材料要求。| 允许使用更先进的材料并考虑断裂力学。| | 接头效率 | 固定接头效率值。| 根据接头类型和检查方法考虑接头效率。 | | 测试要求 | 规定的测试要求。| 提供基于风险分析和检查结果的测试灵活性。| | 疲劳分析 | 简化的疲劳分析。| 更详细的疲劳分析方法。| | 抗震设计 | 有限的抗震设计规定。| 抗震设计的具体规定。| | 风和外部载荷 | 规定的风和外部载荷公式。| 允许使用更先进的分析方法和设计计算灵活性。设计外部载荷的过程涉及考虑各种因素,包括风和外部压力。为确保安全,在某些情况下会应用更保守的安全系数。有限元分析 (FEA) 可用于更准确地评估这些力。但是,它在某些设计方法中的使用受到限制。在 ASME 第 VIII 条第 1 部分和第 2 部分之间做出选择时,必须考虑所设计压力容器的具体要求。第 1 部分提供了一种广泛使用的更直接的方法,而第 2 部分为需要精细安全系数的特殊应用提供了更大的灵活性。在 ASME 第 VIII 部分第 2 部分中,材料的允许应力是根据材料特性、设计条件和安全裕度确定的。这种方法可以根据每个容器的独特要求更精确地确定允许应力。与提供固定允许应力值的第 1 部分不同,第 2 部分可以对这些因素进行定制评估。ASME 规范中规定的最大允许应力值随温度而变化。在第 1 部分中,根据规则进行设计,安全系数为 3.5,60,000 psi 抗拉强度材料的最大允许应力值为 17,142 psi。在第 2 部分中,根据分析进行设计,安全系数较低,为 2.5,相同材料的最大允许应力变为 24,000 psi。由于要求更严格,一些公司更喜欢为其压力容器采用第 2 部分标准。其他公司可能会根据成本考虑在第 1 部分和第 2 部分之间进行选择。制造商通常为低压容器选择第 1 部分,为高压容器选择第 2 部分。在比较 ASME VIII 第 1 部分和第 2 部分的成本时,必须考虑材料和人工方面的节省是否超过工程、质量控制和管理方面的额外费用。传统上,大型和厚容器适合第 2 部分,但随着 2017 年版第 1 级容器的引入,更多场景现在可以从成本降低中受益。第 2 部分需要更少的加强垫,并允许使用更薄的喷嘴锻件,从而节省更多成本。总之,如果您是从事压力容器设计的专业人士,了解 ASME 第 VIII 部分第 2 部分至关重要。PetroSync 的培训计划为寻求压力容器设计专业知识的专业人士提供全面的学习机会,帮助他们做出明智的决策并确保安全高效的运营。通过将知识扩展到 ASME 第 VIII 部分第 2 部分之外,包括 PetroSync ASME 第 VIII 部分培训,个人可以进一步提高技能并始终站在行业发展的前沿。
Lado Filipovic 教授 奥地利维也纳科技大学 维也纳技术大学微电子研究所多尺度工艺 TCAD 近年来,微电子行业经历了重大创新。涉及平面晶体管缩放的数十年技术路线图已演变为对硅以外最佳几何形状和材料的搜索。电路设计师和制造工程师不能再享受数十年单纯针对硅的实验数据带来的好处。技术计算机辅助设计 (TCAD) 和设计技术共同优化 (DTCO) 策略需要进行调整,以通过多尺度建模方法寻找新材料,其中材料的原子行为可为设计决策提供信息。随着设计裕度的持续减少,工艺变异性正成为一个重要问题。了解设备级和晶圆间变异至关重要。然而,当前的物理沉积和蚀刻模型并不能直接链接到设备输入。本次演讲将讨论过程模拟和仿真的现状,以及我们为协助微电子行业(包括半导体制造商和电子设计自动化 (EDA) 供应商)而开发的成果。在设计过程中加入 TCAD 和 DTCO 已经变得非常有价值。我将讨论机器学习如何帮助将特征尺度建模与反应堆级输入和设备可变性相结合。最终,我们旨在实现一种数字化 DTCO 策略来进行设计发现,同时通过减少对实验过程开发的依赖来降低设计周期的成本、时间和环境影响。关于演讲者:Lado Filipovic 是维也纳技术大学微电子学和纳米电子学副教授,也是 Christian Doppler 半导体器件和传感器多尺度过程建模实验室主任。他于 2020 年和 2012 年在维也纳技术大学获得了半导体集成传感器方面的博士学位 (venia docendi) 和微电子学博士学位 (Dr.techn.)。他是基础科学和工业相关研究项目的首席研究员。他的主要研究兴趣是使用先进的工艺和设备建模来制造、操作、稳定性和可靠性新型半导体器件和传感器;以及涉及半导体器件和传感器制造过程的多尺度建模。这涉及将原子建模与蒙特卡罗和连续方法相结合,以及将物理模型与经验几何描述符合并在一个框架中,特别是用于过程 TCAD。他的团队已经发布了几种开源软件工具来模拟半导体器件制造(ViennaPS - https://github.com/ViennaTools/ViennaPS )和操作(Vien- naEMC - https://github.com/ViennaTools/ViennaEMC )。他目前还在研究机器学习与过程 TCAD 的有效集成,以将从头计算与分子动力学相结合,辅助材料和设计发现,并结合特征规模和反应堆规模模型。
将残余应力效应纳入塑性、断裂和疲劳裂纹扩展模型以评估铝制船舶结构的可靠性 1.0 目标。 1.1 本项目的目标是开发一种经过实验校准和验证的计算工具,该工具可准确预测结构铝合金在残余应力影响下因疲劳和延性断裂而产生的塑性响应和失效。该数值工具不仅可用于铝制船舶结构的可靠性评估和生存力分析,还可用于制定船舶设计和优化的断裂控制计划。 2.0 背景。 2.1 近年来,计算力学的快速发展使工程师能够分析复杂的船舶结构、评估结构可靠性和优化结构设计。因此,对更精确的材料模型的需求变得越来越明显;特别是当最小化设计裕度成为重量优化或延长寿命的方法时。 2.2 船舶结构可能会受到大海或事故(如碰撞和搁浅)造成的极端载荷条件的影响。军用舰船在作战中还要承受严峻的载荷,在极端条件下,舰船结构可能会发生较大的塑性变形,这种变形可能是单调的,也可能是循环的,从而导致结构失效。2.3 到目前为止,绝大多数结构分析采用经典的 J 2 塑性理论来描述金属合金的塑性响应,该理论假设静水应力和应力偏量第三不变量不影响塑性行为。然而,越来越多的实验证据表明,J 2 塑性理论中的假设对许多材料来说是无效的。Gao 等(2009)注意到 5083 铝合金的塑性响应与应力状态有关,并提出了 I 1 -J 2 -J 3 塑性模型。2.4 等效断裂应变通常用作延性断裂准则,人们普遍认为它的值取决于应力三轴性(Johnson and Cook,1985)。然而,最近的研究表明,单独的应力三轴性不足以表征应力状态对延性断裂的影响。Gao 等人(2009)开发了一种应力状态相关的延性断裂模型,其中失效等效应变表示为应力三轴性和应力偏差的第三不变量的函数,并且针对 ABS Grade DH36 钢校准了该断裂模型。2.5 Gao 团队(Jiang, Gao and Srivatsan;2009)的先前研究开发了一种不可逆内聚区模型来模拟疲劳裂纹扩展。该模型已成功针对 7075 铝合金进行校准,并预测了紧凑拉伸剪切试样中的疲劳裂纹扩展。数值结果捕捉了加载模式和过载对疲劳裂纹扩展速率的影响。2.6 焊接接头广泛应用于船舶结构。然而,它们给建模和分析带来了很大的复杂性,例如母材、焊件和热影响区的材料行为和特性不同;焊趾处的几何不连续性(这会改变应力分布并导致焊趾处出现高应力)和残余应力。这些因素加剧了施加在底层材料上的局部应力,降低了不考虑此类影响的材料模型的准确性。焊缝通常不会在结构尺度上以这种详细程度建模,但由于这些原因,故障通常会在这个区域开始