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关键词： 冲击载荷   胶接接头   有限元分析   应力分布  

摘要： 采用LY12铝合金材料在Ansys12.0软件平台上建立环氧树脂胶粘剂双搭接胶接接头有限元模型进行分析,着重考察了在冲击载荷作用下胶层厚度的改变对胶接接头应力分布的影响。研究结果表明:在一定范围内,随着胶层厚度的增加,胶接接头中最大应力值逐渐下降,而最小应力值开始先下降,在胶层厚度为0.4 mm时最小,之后应力值又继续增大,且最大应力值总是出现在胶层界面的边缘处;在冲击速率为3.4 m/s时,胶接接头在0.4、0.6 mm的胶层中节点的轴向应力Sx、剥离应力Sy、剪切应力Sxy、第一主应力S1、等效应力Seqv随着胶层厚度的增加,波动范围变窄,应力峰值也变小,而胶层厚度为0.2 mm时应力值波动异常剧烈,峰值很大。

关键词： 铝锂合金   激光焊接   有限元分析   残余应力演变   服役载荷  

摘要： 研究了服役载荷作用下铝锂合金蒙皮–桁条T型接头的焊接残余应力演变规律。首先建立了T型接头双激光束双侧同步焊接过程的3D热–结构有限元模型,并通过试验验证了该模型的合理性,以获取准确的焊接残余应力。随后,将焊接残余应力、应变分布和总等效塑性应变作为初始条件,采用弹塑性结构模型,进行有限元数值分析,以研究T形接头在服役载荷下的残余应力再分布情况。结果表明,施加载荷结束后,结构表面的纵向应力松弛明显(尤其是在焊缝处),桁条中间的纵向应力对服役载荷不敏感。

关键词： 泥浆泵   曲轴   静力学分析   有限元分析   可靠性试验  

摘要： 为更好地满足千米钻机孔底动力定向钻进的需求,研制了BWY-200/9型泥浆泵。对泥浆泵的关键部件曲轴进行动力学分析,得到一个工作循环中曲轴的受力危险区域,并采用有限元分析软件对这些危险区域进行静力学及疲劳强度分析,得到曲轴的应力应变分布云图,为BWY-200/9泥浆泵优化设计提供了理论依据。最后用试验结果证明泥浆泵的工作能力及主要部件曲轴的结构设计是合理、安全可靠的。

关键词： 瓦斯爆炸   巷道损伤   预应力   地应力   位移  

摘要： 近年来我国煤矿安全得到一定改善,但是瓦斯爆炸事故没有从根本上消除,依然是煤矿事故的重中之重。煤矿深部巷道发生的瓦斯爆炸造成的事故损伤巨大,爆炸冲击不仅造成人员伤亡,同时也造成巷道坍塌,这主要是因为高预应力和爆炸载荷的耦合作用。为了研究高预应力损伤与瓦斯爆炸载荷耦合作用下巷道围岩损伤规律以及多种载荷叠加的作用机制,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,采用隐-显式耦合分析方法,模拟了0,5,10和15 MPa初始地应力和爆炸载荷耦合作用下巷道围岩的动态响应特征,通过研究巷道预应力损伤和位移的变化以及预应力与爆炸载荷耦合下损伤、位移和应力的变化,得出以下研究结果:在无地应力下,巷道几乎没有预应力损伤和初始位移,随着地应力的增加,巷道的预应力损伤程度和区域以及初始位移逐渐变大。爆炸载荷单独作用下巷道几乎没有位移,且损伤较小。在爆炸载荷和预应力造成的损伤耦合作用下,巷道位移和损伤随地应力增大而增大。地应力与爆炸载荷耦合作用下,爆炸产生的应力在巷道中的传播被抑制,且随着地应力增加,抑制效果也更加明显。地应力存在两种作用:在爆炸载荷作用前,地应力的存在造成了巷道围岩的预应力损伤,降低了围岩强度,导致围岩在爆炸载荷作用下发生变形破坏;在瓦斯爆炸载荷作用于巷道围岩后,地应力对应力在围岩内的传播起到抑制作用。

关键词： 残余应力   预压缩   外加载荷   重新分布   裂纹起裂  

摘要： 用机械预压缩法在裂纹前端引入残余应力,模拟了残余应力与外加载荷共同作用下CT试样裂尖前端的应力场,对比分析了外加载荷、刚体压缩位置和缺口半径对裂尖前端残余应力重新分布的影响。结果表明,随着外加载荷的增大,残余应力拉压应力峰值均有远离缺口前端的趋势,外加载荷和刚体压缩位置的改变对裂纹尖端周向张开应力几乎没有影响。小的缺口半径会产生更大的张开应力,更容易导致裂纹的起裂和扩展。

关键词： 薄壁方形截面管   应力强度因子   裂纹   守恒律   有限元  

摘要： 薄壁方形截面管广泛应用于建筑、机械、石油化工等领域,随着使用年限的增加和人为因素的影响,薄壁管会产生裂纹。应力强度因子作为一个断裂参量,在工程构件断裂分析过程中起着重要的作用。在以往的研究中,几乎所有关于同一个裂纹截面含多个不同奇异应力场的情形都被回避。以弯曲载荷作用下薄壁方形截面管周期角裂纹问题为例,利用初等力学和守恒律的概念,通过找出不同应力强度因子之间的简单关系,提出了一种简便的求解同一截面上不同应力强度因子的方法。同时也给出了有限元数值解与本文解的比较,两者吻合较好。

关键词： 盘式制动器   制动部件   应力分布  

摘要： 为了对提升机盘式制动器各个部件的结构设计提供依据,通过有限元仿真技术对制动部件的受载状况及其受力应力分布规律进行研究。针对制动部件的应力分布云图,全面掌握盘式制动器整体部件的结构受力状况,为各个部件的结构优化设计和研发方向提供数据支撑。

关键词： 行走机构   动力学分析   突变载荷   应力分布  

摘要： 为研究采煤机行走机构的动态特性,提高行走机构的使用性能,研究了行走机构在不同工况下的应力分布规律,采用动力学仿真软件LS-DYNA建立行走机构动力学仿真模型,对比理想工况,分析了行走轮受突变载荷作用时单齿啮合状态下不同啮合阶段的应力变化规律,结果表明:行走轮单齿啮合周期内,稳定啮合阶段应力最小;对比理想工况,在突变载荷作用下行走轮各个啮合阶段的应力均明显增加。

关键词： 湿法喷丸   残余应力松弛   再次喷丸   疲劳性能  

摘要： 采用湿法喷丸强化工艺(wet shot-peening)对TC4钛合金表面进行处理,研究高、低周的拉-拉疲劳过程中合金残余应力松弛规律,探讨再次喷丸工艺(re-shot-peening,RSP)对疲劳寿命的影响。结果表明:在拉应力载荷状态下,残余压应力依然发生松弛现象。疲劳载荷水平对喷丸TC4钛合金残余压应力场(CRSF)的松弛速率、松弛程度和松弛范围具有重要影响。高周疲劳(HCF)过程中残余应力松弛主要发生在近表层0~30μm,松弛速率较慢。低周疲劳(LCF)过程中残余应力松弛发生在0~80μm,范围更大,速率更快。RSP周期对于TC4钛合金的疲劳寿命也具有较大影响。在25%和50%初始喷丸疲劳寿命进行RSP处理会显著提高疲劳寿命,而在75%初始喷丸疲劳寿命处进行RSP处理对于疲劳寿命基本没有影响。此外,RSP的强化效果与疲劳载荷水平相关,对于高周疲劳寿命提高明显。

关键词： 内压载荷   管道裂纹   应力分布  

摘要： 为了研究内压作用下管道裂纹应力场分布规律,以含有表面裂纹的X80管道为研究对象,对不同形状、不同方向、不同内压、不同尺寸的含裂纹管道进行仿真分析和实验验证。结果表明:裂纹尖端处应力远大于裂纹中心应力。裂纹形状对应力影响作用较小,随着裂纹方向与管道轴向夹角增大,裂纹尖端应力先增大后减小,随着管道内压、裂纹深度、裂纹长度的增大,裂纹尖端处应力随之线性增大。其中,裂纹长度对裂纹尖端应力的影响小于管道内压和裂纹深度。