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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： 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： 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： 海上浮式装置   倾斜   摇摆   应力分析  

摘要： 海上浮式装置广泛应用于石油、化工、核电等领域,受海上风浪影响,海上浮式装置会产生剧烈的倾斜和摇摆现象。利用管道应力分析软件PepS对海上浮式装置管道系统进行力学分析时,必须考虑倾斜、摇摆载荷。采用载荷系数法,取虚拟节点的载荷系数,参照美国机械工程师学会(ASME)锅炉及压力容器规范,对倾斜、摇摆作用下的海上浮式装置管道进行了应力分析,为海上浮式装置管道的应力分析提供了有效示例。分析结果表明,载荷系数法计算出来的结果具有一定的保守性,当存在应力分析值超标或者过大的节点时,为真实地反映管道的结构应力情况和降低设计成本,可以用该节点处实际坐标的载荷系数重新计算该节点的摇摆载荷,进行该节点的应力评定,能够降低一定的保守性;同时在同一有限元模型下,对比有风浪和无风浪两种条件下应力分析结果,证明海上浮式装置受风浪造成的倾斜、摇摆载荷对管道造成了巨大的应力作用,因此,在设计阶段海上浮式装置管道应力分析研究中,应予以充分的考虑。

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。

关键词： 滚滑轴承   游隙   载荷   应力  

摘要： 滚滑轴承是一种新型轴承,可应用于风力发电机齿轮箱。根据滚动轴承基本原理和接触力学原理,建立滚滑轴承有限元模型,研究滑块与内外套圈滚道之间的游隙对滚滑轴承内部载荷及应力的影响,得到不同游隙时不同大小载荷工况下典型工作位置处滚滑轴承的内部载荷与应力分布规律。在研究中,提出滚滑轴承临界载荷的概念。研究结论可以为滚滑轴承的基础理论研究和参数优化提供参考。

关键词： 焊接结构   残余应力   随焊加载冷源   位移控制载荷   无应力焊接  

摘要： 应用一维杆模型论证了随焊加载冷源或位移控制载荷实现无应力焊接的原理.应用数值模拟探讨了其实现方式,对7种加载方案下杆件中心点应力、塑性应变等物理量的时程分布进行了数值模拟对比研究,认为任意时刻外加位移控制载荷产生的机械应变和热输入满足一定条件时焊后残余应力为零.随焊降低残余应力的工艺在焊件局部区域产生的变形速率与该局部区域的热膨胀或收缩变形量速率大小相同时,降低残余应力的效果达到最优.应用模型导出的原理对焊前预拉伸、焊前温差拉伸、动态温差拉伸、低应力无变形焊接(LSND)等工艺的原理和参数设置依据进行了讨论.结果表明,使焊件内部在冷却时产生足够大的拉伸塑性应变,是降低焊接残余应力的有效途径.

关键词： 轴向压缩载荷   闭环反馈控制   LabVIEW   应力   长骨   骨骼  

摘要： 目的:设计一种基于LabVIEW的闭环反馈控制的小动物长骨轴向压缩应力载荷加载系统,实现对小动物长骨应力加载装置的程序控制。方法:该系统基于课题组前期设计的小动物长骨应力加载装置进行设计,增加闭环反馈模块和应变测量模块,并将步进电动机替换为伺服电动机,上位机发送的电动机运行控制指令经RS485串行通信接口发送至电动机控制器。结果:该系统可对小动物长骨施加频率可控、强度精准、模式一致的周期载荷;增加闭环反馈模块后可有效消除偏差、自动调整峰值载荷,提高了稳定性;应变测量模块可实时监测骨骼表面的应变变化情况。结论:该系统保证了加载载荷的有效性及精确性,解决了因骨组织蠕变效应造成的加载初期应力下降的问题,能够有效建立动物长骨载荷模型,为探索骨质疏松、应力性骨折等骨骼疾病的发病机制及预防治疗措施提供了实验平台。

摘要： Fig.1 Four-corner periodic cracked square section tube

关键词： 立式拱顶储罐   流固耦合   应力分析   强度评定  

摘要： 随着国家石油资源战略基地的建设,立式拱顶钢制储罐的应用越来越多。立式拱顶储罐结构大、载荷多样,一旦发生破坏,将会产生巨大的经济损失,甚至造成人员伤亡。本论文采用有限元法,对组合载荷作用下某立式拱顶储罐罐体和环梁基础进行了应力与变形分析。论文的主要内容和结果如下:(1)根据GB50341和相关设计条件,对储罐进行了主体结构设计,并基于静压力计算得到了储罐罐体强度尺寸,为受包括风载荷和地震载荷在内的组合载荷作用下储罐的强度分析奠定了基础。(2)建立了储罐液固耦合有限元模型,进行了含介质储罐模态分析,得到了满液情况下储罐前1 1阶振型和固有频率,并考察了储液高度和介质密度的影响。(3)采用等效地震加速度法、振型分解反应谱法和时程分析法分析了储罐的地震响应。结果表明:对于本文研究的储罐,采用等效地震加速度法计算得到的储罐地震响应结果偏于保守。(4)分析了受地震载荷、风载荷、液柱静压力、内压、设计载荷共同作用下储罐罐体的应力和变形分布,并进行了强度校核。结果表明:储罐满足JB4732-1995的有关强度要求。(5)对储罐钢筋混凝土环梁基础进行了设计,建立了环梁的有限元分析模型,分析了在水平剪力和弯矩作用下混凝土环梁的应力并进行了强度校核。结果表明,所设计的钢筋混凝土环梁能满足强度要求;对比素混凝土环梁基础,钢筋的添加能够有效提高混凝土基础的抗拉能力,防止混凝土基础开裂。