下承式系杆钢拱桥拱脚应力及极限承载力

下承式系杆钢拱桥拱脚是全桥受力关键的部位之一,在正常使用过程中可能会发生强度破坏,从而引起桥梁的整体破坏。为了研究拱脚的受力性能,本文以深圳空港新城跨截流河3号景观桥项目为研究背景,通过有限元软件ANSYS建立拱脚壳单元有限元模型,考虑材料非线性及位移非线性,对4种正常使用荷载工况作用进行应力及极限承载力分析,得出了该部位的详细应力分布情况。结果表明：在正常使用最不利工况下,拱脚整体平均应力水平小于70 MPa,保证了拱脚在正常使用时不屈服;在极限荷载作用下,拱脚腹板底部大范围进入屈服,整体呈现塑性屈服破坏,屈服后拱脚无法继续承载,其极限荷载系数为4.71,拱脚受力合理,满足设计要求;最后给出合理的工程建议,为同类工程提供参考。     

HG785高强钢焊接残余应力试验研究

利用X-射线法对HG785高强度钢焊接残余应力进行了测试,得到了该材料焊后残余应力的大小及分布规律;并探索了不同深度方向焊接残余应力分布特点。通过试验发现经对接施焊后,表面残余应力主要表现为残余拉应力,最大幅值可达760.4 MPa,为试验件材料屈服强度的92.2%,几乎接近屈服强度。试验结果表明,内部残余应力较表面应力有所降低,在焊缝中心的残余应力值降幅较小;而在远离焊缝中心区域的应力值降幅明显,部分区域甚至出现了残余压应力。     

飞机受损件打磨表面形状对激光喷丸残余应力的影响

为研究飞机受损件经打磨后表面形状对残余应力分布的影响,文中对飞机受损件腐蚀损伤区域打磨后的表面形状进行分类,并对表面形状进行函数表征,采用ABAQUS软件完成了不同表面形状及曲面曲率下激光喷丸的有限元模拟.模拟结果表明,激光喷丸后,材料表面最大残余压应力由大到小的表面形状依次为双凹面、凹圆弧面、凸凹面、平面、凸圆弧面、双凸面,表面形状对残余压应力层深度影响较小.随着曲面曲率的增加,双凹面、凹圆弧面、凸凹面表面最大残余压应力逐渐增大,而双凸面、凸圆弧面表面最大残余压应力逐渐减小,曲面曲率对残余压应力层深度影响较小.     

圆锥形零件拉深成形时应变,应力分布的实验研究

用实验研究的方法分析了锥形件冲压成形过程中悬空侧壁的外凸（靠近凹模圆角部分）内凹（靠近凸模圆角部分）曲面,根据变形前后质点在坐标关系用几休方程确定了各质点的真实变变分布,用力的平衡方程给同子悬空侧壁的应力分布规律,并对应变,应力分布进行了分析和研究,利用已确定的板面内的真实应力,应变分布,根据对锥形件成形过程中各接触区域的受力分析,首次确定并分析了各接触区域的接触应力分布形式及特点,同时根据对凸模     

板件厚度对钢桥面板顶板纵肋焊接残余应力的影响分析

为考察板件厚度变化对正交异性钢桥面板顶板-纵肋焊接残余应力的影响规律,采用ANSYS有限元软件的生死单元技术和热-结构耦合分析方法,对顶板-纵肋焊接细节进行了数值模拟,得到其焊接残余应力分布,并重点分析了板件厚度变化对焊接残余应力的影响规律.研究结果表明,横向残余应力在焊趾和焊根附近达到最大值,其数值约为材料屈服强度的2/3;纵向残余应力在焊缝中心处达到最大值,其数值已超过材料屈服点.板件厚度变化对纵向残余应力影响不明显,对横向残余应力影响较大,当顶板件厚度由12 mm增大到20 mm时,横向残余应力最大值增加45%.基于分析结果,建立了不同板件厚度的焊接残余应力统一分布模型,为顶板-纵肋焊接残余应力的研究与设计提供参考.     

X80钢曲面对接焊缝残余应力尺寸效应

以试验测得的X80钢高温性能参数为基础建立了曲面对焊结构仿真模型,并进行了试验验证,研究了曲面外径、曲面壁厚和焊缝宽度等尺寸效应对曲面对接焊缝残余应力分布的影响规律。结果表明：曲面外径、曲面壁厚和焊缝宽度的变化均会对曲面对接焊缝残余应力的分布规律产生影响;随着曲面径向截面面积的增大,焊趾处径向残余拉应力逐渐增大,残余压应力峰值逐渐减小;曲面径向截面面积和焊缝宽度的增加,均会引起焊趾处残余拉应力峰值的增大并导致曲面对焊结构中焊接残余应力水平的升高,降低结构整体的耐腐蚀性能和疲劳性能;在选用曲面壁厚小于4 mm的曲面结构进行工程设计时,焊接残余应力分布对壁厚的变化十分敏感,极易导致结构内部残余拉应力的增大并产生应力集中区域。     

圆锥形件拉深成形时悬空侧壁应力分布的实验研究

用实验研究的方法分析了锥形件冲压成形过程中悬空侧壁的外凸内凹曲面，用力的平衡方程人出了悬空侧壁的应力分布规律，并对此规律进行了分析和研究。对进一步揭示圆锥形件冲压成形机理。确定箕破裂和超皱（内皱）临界条件，进而实现成形过程的智能化誓由人有重要的意义     

打孔管道焊接修复结构的残余应力测试

输油管道上的打孔盗油案件时有发生.对被打孔的管道,只能采用焊接方法抢修,而焊接产生的残余应力影响管道承压能力和剩余寿命.为了解管道修复中焊接残余应力对管道完整性的影响,用钻孔法分别测试了打孔管道的不同焊接修复结构的残余应力,并和管道螺旋焊缝处的残余应力进行了对比.测试结果表明,焊缝近处存在残余应力,且距焊缝越近,残余应力越大.管道修复结构中的残余应力的第一主应力多为拉应力,其最大值为管材屈服极限的70.94%;管道螺旋焊缝处的残余应力的第二主应力为压应力,其最大值约为管材屈服极限的74.66%.同时在焊接接管的根部存在较大的残余应力.     

低应力灰铸铁的研究和应用

“低应力灰铸铁的研究”课题1981年列入机械部重点科研项目,1983年列为国家38项重点科技攻关项目内容之一,同时也是北京市的科研项目。 低应力灰铸铁从1981年起经过大量系统的试验室试验研究,大量的生产试验验证,和全面投产使用,其结果证实了通过适当调正灰铸铁的化学成分(Si/C比值等)。并辅以恰当的孕育处理或必要的微量合金化处理,可以获得具有良好综合性能的优质孕育铸     

冷弯方管纵向残余应力分布的数值分析

应用有限元数值技术,模拟了冷弯方管的辊弯成型与回弹过程中所产生的截面纵向残余应力分布,并分析了冷弯方管宽度、壁厚和钢材屈服强度等参数对其纵向残余应力分布的影响效应.研究表明冷弯方管纵向残余应力沿壁厚方向呈现非线性分布,外壁受拉、内壁受压,外壁与内壁在数值上基本相等;弯角部位和平板部分的纵向残余应力幅值分别达到冷弯方管钢材屈服强度的50%和45%;随着壁厚的增加,边长小的冷弯方管纵向残余应力有所提高,而边长大的冷弯方管这种趋势并不明显;随着边长的增大,冷弯方管纵向残余应力减小;随着冷弯方管屈服强度的变化,纵向残余应力与屈服强度的比值变化不大.     

灰铁件表面层石墨球化工艺的比较与选择

使用稀土基涂料和稀土镁基涂料实现了灰铸铁件表面层石墨的球化, 在原铁水不同的碳当量和含硫量的情况下, 分析和比较了使用不同涂料处理的灰铸铁表面层的石墨形态和基体组织的变化规律, 以及结晶凝固冷却曲线.     

钇基重稀土蠕墨铸铁的高温性能研究

利用钇基重稀土资源熔炼蠕墨铸铁,探讨高温条件下灰铸铁和蠕墨铸铁的抗拉强度、氧化增重值、伸长百分率、耐热疲劳性和线性膨胀系数等性能,同时用数理统计的方法推导出两种铸件线性膨胀系数的回归方程.结果表明:高温下蠕墨铸铁的断裂性质为韧窝断裂,其高温抗拉强度明显比灰铸铁高;蠕墨铸铁的抗氧化性和抗生长性均比灰铸铁好而导热系数与灰铸铁相近;灰铸铁和蠕墨铸铁的线性膨胀系数相近,但灰铸铁的相变收缩要比蠕墨铸铁强烈得多.     

铸造充型过程初始温度场的数值模拟及实验研究

对铸造充型过程进行数值模拟是铸造计算机辅助工艺设计的重要内容之一。对铸件充型过程的流场温度场变化及初始温度分布进行了数值模拟研究。在计算方法改进方面，以二维ＶＯＦ方法为基础，提出了一种简单实用的三维自由表面处理技术。用显式热焓法求解能量方程，显著缩短了计算时间。为验证这些计算方法，以灰铸铁试件为例，对其初始温度场进行了重复测试。模拟结果与实测结果吻合较好。     

灰铸铁件表面硬度的控制

本文介绍了灰铸铁件在浇注前表面硬度的测定方法,并对可能出现的不良品提出如何挽救的具体措施.从而减少了灰铸铁件因表面硬度不合格造成的废品损失,获得了良好的经济效益.     

基于虚拟模具技术的铸造过程热应力分析

为了在铸造过程中有效分析预测裂纹倾向、变形和残余应力,从而为铸造工艺设计人员提供改进、优化工艺的科学依据,保证铸件尺寸精度及稳定性,提高铸件质量,提出了虚拟模具技术。虚拟模具技术仅使用了铸件部分的有限元网格分析铸造过程中的热应力。在虚拟模具技术中,弹簧杆单元是用来考虑铸件和模具的接触,一般来说,模具的体积相比铸件大得多,因此该方法能够大量减少网格数,节省大量的计算内存和时间。通过与传统的接触相比较,验证了该技术是可行的。     

逆变式铸件孔眼焊补机的研制

采用新型功率器件绝缘门极双极型晶体管 (IGBT) ,结合PWM控制技术 ,研制用于铸件孔眼焊补的逆变式电弧螺柱焊焊机。解决当前铸件孔眼焊补存在的材质差异大、易出现白口组织、易开裂脱落、焊接热影响区性能下降等问题 ,进而 ,挽救大量铸造孔眼缺陷造成的废品 ,提高铸造生产率     

湿砂型球铁件锥形冒口的设计

用缩管法设计球铁铸件冒口时，为了既保证铸件质量，又节约金属，提高工艺出品率，采用了向下逐渐增大冒口直径，即所谓锥形冒口，本文介绍了球铁锥形冒口的设计方法及其需注意的问题，并用Ｃ语言设计编制了计算机程序     

Numerical Simulation and Analysis of Residual Stress in Machine Tool Bed Casting

ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓｉｎＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＢｅｄＣａｓｔｉｎｇ￥ＸｉｏｎｇＳｈｏｕｍｅｉ，ＬｉｕＢａｉｃｈｅｎｇ，ＺｈｕＲｉｍｉｎｇ，ＧａｏＹｉｎｇ熊守美，柳百成，朱日明，高...     

应力椭球面上全应力作用面的讨论

在一般应力状态的应力椭球面上．一点的矢径不能直接给出相应全应力作用面的方向，但是，通过调整坐标比例尺，将应力椭球面改制成应力球面，该球面上一点矢径指向就是相应全应力作用面的法向。