反应堆压力容器在核电站的整个寿期内不可更换,并且全寿期内一直运行在高温、高压以及强中子辐照的苛刻环境下,在役期间产生役致缺陷在所难免。所以有必要对含缺陷反应堆压力容器进行三维裂纹扩展分析,避免了二维模型过度简化、无法反映应力强度因子沿裂纹前缘变化规律的问题。文章首先计算AP1000反应堆压力容器在设计工况下的应力分布,并找出反应堆压力容器受力最恶劣区域。建立含有入口接管角裂纹的反应堆压力容器有限元模型,计算应力强度因子沿裂纹前缘的分布规律,并将得到的结果与权函数法得到的结果进行对比分析。然后对三种不同状态初始入口接管角裂纹进行扩展计算:1)裂纹位于入口接管的纵向剖面内;2)裂纹面与入口接管的纵向剖面夹角为15°;3)裂纹面与入口接管的纵向剖面夹角为30°。结果表明,反应堆压力容器入口接管和筒体的相交区域为受力最恶劣区域,该点的峰值应力超过了材料的屈服极限,在周期载荷的作用下很容易产生裂纹。入口接管处1/4壁厚的角裂纹不会影响压力容器的安全运行,在载荷水平较低的工况下,由权函数法计算得到的K_I值与有限元方法得到K_I值的均值较为接近。在载荷水平较高的工况下,权函数法得到的K_I值比正常值偏大。与入口接管的纵向剖面有夹角的斜裂纹在扩展过程中逐渐趋向于入口接管的纵向剖面中,裂纹变为I型主导的型式。