预应力全索系整体张拉结构设计研究

预应力全索系整体张拉结构是具有“内部没有压杆的全索系拉杆海洋”特点的结构体系,该结构体系结构稳定承载力和变形性能是工程设计的关键。为研究全索系整体张拉结构的弹塑性发展规律,进行了基于材料非线性和几何非线性的结构承载全过程分析,得到典型单元荷载-应力、关键节点荷载-竖向位移全过程曲线。分析结果表明：建议全索系整体张拉结构索构件在弹性阶段的应力比应小于0.40,内环索竖向变形应小于悬挑跨度的1/40~1/50。全索系整体张拉结构的屈服荷载系数及延性性能高于有钢压杆的预应力钢结构体系;增大预应力度是改善谷索排雪水功能的有效措施之一。     

基础隔震结构隔震层水平性能设计研究

对于基础隔震结构,隔震层的水平刚度和阻尼比是其减震效率的关键因素。以成都博物馆为工程实例,以试验得到橡胶隔震支座的力学性能参数为基础,建立隔震与非隔震结构有限元计算模型。在多遇地震作用工况下和罕遇地震作用工况下,隔震层水平刚度在0.25～2.0倍实际工程隔震层水平刚度范围内,阻尼比在5%～30%范围内,对比分析结构层加速度、总剪力及总倾覆力矩的减震效率变化趋势,以及减震效率与隔震层水平刚度和阻尼比之间的对应关系。基于对比分析结果,对采用叠层橡胶支座的基础隔震结构,提出了不同隔震目标下隔震层水平刚度和阻尼比的建议取值范围。     

高温扩散对2.25Cr-1Mo-0.25V钢锭组织与性能的影响

研究了高温扩散工艺对2.25Cr-1Mo-0.25V钢锭枝晶组织、锻造纤维状组织以及锻件冲击韧性的影响.结果表明,提高加热温度、增加保温时间均可提高组织均匀程度.从枝晶组织消除程度判断,2.25Cr-1Mo-0.25V钢锭至少应在1200 ℃保温20 h,但保温时间不宜过长.锻前进行高温扩散可有效减轻锻后的纤维状组织.锻造比较大时,横向冲击韧性随保温时间增大;而发达的纤维状组织以及高温扩散引起成分的均匀化可提高纵向冲击韧性.     

基于LAM全域分析技术探究GH4698热加工过程组织演化

目的 研究GH4698在变形温度为1100℃、压下速率为0.12 mm/s、压下量为40％的热变形条件和固溶温度为1120℃、保温时间为8 h、水淬的热处理条件下的显微组织演化规律.方法 采用Thermecmastor-z型热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验,并随后在热处理炉内完成热处理试验,利用大面积拼接(LAM)全域表征技术,分析GH4698热变形和固溶处理后显微组织的演化规律.结果 在应变量小于动态再结晶临界应变(ε=0.165)的区域,固溶后晶粒尺寸分布不均,平均晶粒尺寸为63μm,最大晶粒尺寸为439μm,超过平均晶粒尺寸的5倍以上;随着应变量的增大(ε>0.165),动态再结晶百分数随之增加,固溶后平均晶粒尺寸也呈减小趋势.热变形后孪晶分布与应变量密切相关,具体为小应变区孪晶密度为40.7％,中应变区孪晶密度为10.6％,大应变区孪晶密度为28.9％.结论 固溶后晶粒尺寸分布特征与热变形后动态再结晶百分数密切相关:由于变形储能分布不均,固溶后晶界迁移速率较大,导致在临界应变区(ε=0.165)晶粒尺寸分布不均;固溶后小于临界应变的区域(ε<0.165),主要发生静态再结晶使晶粒细化;随着动态再结晶百分数的增加,固溶后晶粒尺寸随着应变量(ε>0.165)的增大而逐渐减小.孪晶分布和动态再结晶也存在一定的相关性.     

弦杆受压大直径空间相贯节点足尺模型试验与设计研究

针对贵阳奥体中心主体育场罩篷空间钢管桁架屋盖中的上、下弦相贯节点,进行了足尺节点破坏试验。详细介绍了试验方案、过程、现象和结果。根据试件的受力全过程特点,进行了试验数据分析,了解各加载阶段相贯节点的应力分布情况,得出了此工程节点的破坏模式。并运用有限元软件,从应力、应变和位移三方面对钢管相贯节点进行全过程屈曲分析。揭示了相贯节点的受力性能、塑性区的扩展过程和节点区的应力、应变分布状态,进一步确定了空间相贯节点的破坏准则和承载力确定准则。将节点试验结果、有限元计算结果和规范计算结果进行了对比,并对空间相贯节点的空间相关性予以分析和探讨。     

大型锻件内部缺陷演变行为的跨尺度模拟方法

针对大型锻件内部缺陷,提出了一种跨尺度模拟计算方法,即体胞模型法。以孔洞缺陷为例,论述了该方法的原理及应用思路。利用该方法对某锻件的孔洞缺陷演变行为进行了模拟计算,分析了孔洞缺陷的演变规律及其周围应变分布情况,并进行了人工预制孔洞的铅块变形实验。研究结果表明,孔洞随锻件变形程度增加而逐渐趋向闭合,其闭合程度与锻件应变分布情况有关;物理实验与数值模拟结果吻合度较高,体胞模型法的模拟计算较为准确;体胞模型法能够较好地解决大型锻件成形过程中内部缺陷的跨尺度数值模拟问题。     

800MN模锻液压机主缸缸底锻件关键成形技术的研究

利用数值模拟的技术,研究了采用平面、球面、锥形砧型时,800 MN模锻液压机主缸缸底锻件镦粗过程中锻件内部的应变、静水应力以及心部孔洞尺寸的变化情况。通过对不同砧型时锻件内部等效应变、静水应力、孔洞闭合程度以及镦粗工艺力的考察,得到了球面砧优于另外两种砧型的结论。     

TC21钛合金热变形过程中片层α相动态球化行为研究

目的 定量分析不同热变形参数下片层α相的演化行为,探究不同热变形参数对TC21钛合金中片层α相动态球化行为的影响规律,并探讨片层α相在动态球化过程中的组织演变机理。方法 基于Thermecmastor-z热模拟试验机对TC21钛合金开展不同变形参数的热压缩试验,结合SEM-EBSD材料表征技术进行显微组织的表征。结果 随着温度从890 ℃升高至950 ℃,片层α相的平均厚度从0.65 μm先增大至0.72 μm后减小至0.16 μm;在高温、低应变速率的条件下,片层α相球化百分数约为59%,而在低温、高应变速率条件下,片层α相球化百分数降至约26%;随着应变速率由0.001 s^?1升至1 s^?1,片层α相球化百分数的增量由10%减少至不足2%。结论 温度的高低主导了片层α相尺寸的变化趋势;变形温度的升高及应变速率的降低加速了片层α相的球化进程,而应变速率为主要影响因素;在α+β两相区变形过程中,LAGBs常形成于片层α相内部位错塞积程度较高的区域,并以此作为发生动态球化的界面。随着动态球化百分数的增大,α相中LAGBs的体积分数减小,而HAGBs的体积分数增大。     

Cr-Mo系低合金钢锻前高温扩散工艺的实验研究

文章以2.25Cr-1Mo-0.25V钢为对象,研究了锻前高温扩散工艺中加热温度、保温时间对低合金Cr-Mo钢组织均匀程度的影响。实验结果表明,提高加热温度、增加保温时间都将提高钢组织的均匀程度,而加热温度的影响尤其明显。若以组织均匀程度为判定依据,该材料的锻前高温扩散参数应为1150℃×30h或1200℃×20h。如果保温时间过长,将出现网状仿晶界型铁素体,力学性能下降。     

粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的真空热压烧结工艺

以气雾化法获得的Ti-22Al-25Nb（at.%）预合金粉末为初始原料,采用真空热压烧结工艺方法制备组织致密、成分均匀的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金。应用有限元软件MSC.Marc对Ti-22Al-25Nb（at.%）预合金粉末的致密化过程进行数值模拟,分析了温度和压力对Ti-22Al-25Nb粉末致密化过程的影响,揭示了粉末相对密度随温度和压力变化的规律,得到优化的烧结工艺参数,以指导热压实验烧结。通过热压烧结实验制备了组织致密、成分均匀的Ti-22Al-25Nb合金,发现1 050 ℃/35 MPa/1 h条件下烧结的合金具有最优的室温和650 ℃高温综合力学性能。