未焊透缺陷是一种形状极不规则的焊接缺陷,普遍存在于工业压力管道中,给企业和社会带来潜在危险,因此开展对含未焊透缺陷压力管道的安全性分析具有重要的学术意义和应用价值,而国内外对此研究较少。本文主要针对含未焊透缺陷工业压力管道塑性失效载荷的确定、最大载荷的工程估算、未焊透缺陷工程简化方法以及安全评定曲线的建立等关键技术进行了系统的理论分析、数值计算及试验验证,取得的主要研究成果如下:(1)鉴于国内外确定含缺陷承压设备塑性失效载荷比较混乱的现状,本文提出了在“合乎使用”缺陷评定中,含未焊透缺陷工业压力管道安全评定中宜以最大载荷作为塑性失效载荷。同时将失效评定技术中塑性失效载荷估算方法(流变应力极限分析法)推广到含未焊透缺陷工业压力管道塑性失效载荷计算中,克服了用弹塑性有限元计算最大载荷的复杂性和只适用于特定材料的局限性,该方法能得到在保证安全的前提下尽可能挖掘其承载能力的计算结果。(2)提出了未焊透缺陷根部形貌规则化和塑性失效载荷计算相结合的未焊透缺陷简化方法,为缺陷的工程简化提供理论依据,对含未焊透缺陷压力管道安全性分析研究具有重要的工程意义。(3)引入了用流变应力比值表示的等效匹配系数,实现了不等匹配下含未焊透缺陷压力管道塑性失效载荷的计算。同时获得了综合考虑管径比、未焊透深度尺寸、环向尺寸以及焊缝与母材匹配系数的含未焊透缺陷压力管道的塑性失效内压、塑性失效弯矩工程拟合公式。(4)通过对1029个计算模型的有限元计算和无量纲化处理,建立了等匹配和不等匹配条件下的内压弯矩组合载荷下的含未焊透缺陷压力管道安全评定曲线,并拟合获得安全评定参数与匹配系数的关系;同时开展了对模拟管件试验研究,对计算模型有限元结果进行试验验证。