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移动式压力容器,如运送压缩天然气的高压气瓶,满载时内压20MPa,由于天然气中的硫化氢（H2S）与水共同作用形成了湿H2S环境,在较高的工作应力下构成应力腐蚀,加之气瓶每天的充放气及路面颠簸,形成了腐蚀疲劳工况。此工况下设备上存在的三维表面裂纹极易扩展成平面穿透裂纹,引起泄漏并造成重大事故。关于腐蚀疲劳的裂纹扩展问题,已经有很多实验方法对其进行了研究,但运用数值模拟对腐蚀疲劳裂纹扩展规律的研究却相对较少。本文围绕腐蚀环境下三维表面裂纹扩展特征问题进行了数值研究。应用边界元软件franc3d,采用数值计算的方法,研究在相同应力比下穿透裂纹模型和表面裂纹模型的寿命问题,由于表面裂纹模型寿命解析解非常复杂,本文对表面裂纹模型寿命的影响因素进行了探讨。为研究腐蚀疲劳表面裂纹扩展问题,本文首先提出Matlab样条函数求导的方法测定表面裂纹扩展速率,进而利用数值模拟方法探讨不同应力比（R=0.1、0.3、0.5）对表面裂纹模型的裂纹扩展速率以及形貌的影响,最后为评定氢致应力对表面裂纹模型裂纹扩展速率的影响,提出了施加与外载荷具有相同应力比的附加内应力的数值加载方法。运用该方法研究了腐蚀环境下不同应力比（R=0.1、0.3、0.5）对表面裂纹扩展速率的影响,并与空气中表面裂纹扩展速率进行对比。本文的主要工作及成果为:（1）得到初始表面裂纹在不同应力比下的裂纹扩展寿命模型,得出三维表面裂纹模型的寿命跟应力比R、初始表面裂纹长半轴c为非线性的关系。（2）得出不同应力比（R=0.1、0.3、0.5）下表面裂纹扩展的a-N、c-N曲线、裂纹扩展速率da/dN-△K、dc/dN-△K、裂纹扩展形貌;提出了针对腐蚀疲劳表面裂纹扩展问题的数值研究方法。（3）运用腐蚀疲劳数值研究方法得出:腐蚀环境下不同应力比（R=0.1、0.3、0.5）对表面裂纹扩展速率没有显著的影响;腐蚀增大了表面裂纹扩展速率。