残余应力对弹簧极限载荷的影响

本文分析了在螺旋拉伸及压缩弹簧,扭簧和过载弹簧中残余应力的大小及对不同弹簧极限载荷的影响,     

交变载荷下孔边残余应力变化规律的无损研究

用高灵敏度的云纹干涉法,无损研究了冷挤孔边残余应力在交变载荷下的变化规律。使用１２００线／ｍｍ的闪耀正交光栅,实时测量了冷挤孔边正交方向上因残余应力衰减而引起的应变量,估算出了这些方向上的残余应力的衰减量,并研究了不同挤压量下的残余应力衰减规律。试验研究表明,ＬＹ１２ＣＺ试件的孔边残余应力在交变载荷作用下发生了衰减,孔边残余应力的衰减量受挤压量影响,挤压量越大,孔边的残余应力相对衰减量就越小。     

球罐胀形后残余应力的研究

本文用X射线法对模拟胀球过程的宽板试样拉伸前后的残余应力分布进行了测量,用塑性理论及弹塑性有限元对测量结果进行了分析,现场实测了用无模胀球工艺制造的首台200m~3液化气球罐热处理后的残余应力分布。结果表明:球罐胀形后内侧存在横向(垂直于焊缝方向)残余压应力,纵向(平行于焊缝方向)残余应力水平很低,有时也为压应力。胀形后残余应力的这种有利分布,提高了球罐的抗应力腐蚀性能。这是新工艺在防止球罐破坏,保证安全运行方面的独特优点。     

胀接工艺对镍基合金换热管残余应力的影响

胀接残余拉伸应力是造成核岛换热设备换热管应力腐蚀开裂的主要原因。选取SB -163 UNS N06690镍基合金换热管开展胀接试验,检测分析换热管胀接残余应力。研究结果表明：换热管胀接过渡区残余拉应力最大,胀接区域次之,未胀接区域最小;机械胀接工艺使管子变形量明显大于液压胀接,过渡区域残余拉应力相对较大,且随壁厚减薄率的增加而变大。     

压缩超载残余应力对疲劳裂纹扩展的影响

对对称双V型缺口试件的疲劳试验结果表明,压缩超载后,缺口试件的疲劳裂纹扩展速率增大,其原因是由于压缩超载后在缺口根部产生了反向残余拉应力。对此残余应力分布,本文采用了弹塑性有限元方法进行计算,并运用R′法定量分析了压缩超载残余应力对疲劳裂纹扩展的影响。     

焊接残余应力拉力载荷消除法的实验研究

通过拉力载荷消除残余应力实验,求得了用拉力载荷消除焊接残余应力的充要条件和导出了焊接残余应力消除量计算式;并发现了惯性反弹现象,指出了残余应力的消除,须经一个由不稳定期到稳定期的过程。     

冷胀提高6005铝合金疲劳寿命的机理

针对冷胀对6005铝合金疲劳裂纹产生和扩展的影响,用单边预切口试样研究了含缺陷结构冷胀后的疲劳寿命,分析了不同情况下新裂纹产生的循环数;并用ANSYS软件进行了数值模拟,确定冷胀产生的残余应力场和塑性区及在不同参数下冷胀度对其的影响.结果表明:孔径和冷胀度对最大残余压应力值影响不大,都在材料屈服强度1～1.1倍的限定范围内,而冷胀度对塑性变形区和残余压应力区大小的影响则非常显著.     

3.5%NaCl水溶液腐蚀环境中冷胀孔抗疲劳强化效果的试验研究

在对以１２ｍｍ厚的７４７５－Ｔ７６１铝合金板为基村的常规制孔（铰孔）与冷胀孔（孔壁挤压）进行的腐蚀环境（３．５％ＮａＣｌ溶液）和随机谱载联合作用下的成对对比试验结果表明，冷胀孔的抗腐蚀疲劳性能比普通孔好得多。由试验结果的统计处理知，９５％置信水平下冷胀孔在３．５％ＮａＣｌ溶液中的平均疲劳寿命比常规制孔的提高２．３６倍到４．１６倍。因此，在飞机和其他结构的关键部位，采用冷胀孔技术是一种提高腐蚀环境下     

冷滚打成形中打入量对残余应力的影响规律仿真研究

在冷滚打成形过程中,当外加载荷逐渐卸去后成形件内部会出现残余应力,为了有效的控制其对成形件精度的影响,现针对打入量与残余应力之间的关系进行研究。依据冷滚打成形的基本原理,应用Abaqus软件建立了有限元动态仿真模型,通过仿真获得了不同打入量时工件表面Mises力的分布。由于动态仿真结果工件内部的力处于不平衡状态,不能直接进行残余应力求解,所以在动态仿真结果上建立了静态仿真模型,通过静态求解获得在不同打入量下成形工件在切向、轴向和径向的残余应力的变化规律。在自行开发的冷滚打设备上进行试验,运用X射线应力分析仪测量滚打后工件残余应力分布,进行冷滚打成形件残余应力的实验研究。通过对试件测量得到在不同打入量下制件沿深度方向的切向残余应力的分布,试验结果与有限元仿真结果对比分析表明,残余应力变化规律具有很好的一致性。     

等离子喷涂NiCrBSi涂层接触疲劳过程中残余应力变化规律研究

采用超声速等离子喷涂技术在45钢基体上制备NiCrBSi合金涂层,涂层整体结构致密,含有少量微缺陷。使用球盘式接触疲劳试验机在接触应力为1.86 GPa,转速为1 500 r/min的条件下对涂层试样进行接触疲劳试验,得到涂层的接触疲劳寿命为9.0×105周次;同时建立Weibull失效概率图,通过该图可以直观地得到在同一工作条件下,涂层任意循环次数的失效概率。测量涂层不同疲劳阶段的残余应力,结果表明:一旦进行接触疲劳试验,其残余应力形式由拉应力迅速转化为压应力,在整个疲劳过程的前半段,应力增强较为缓慢,在疲劳过程的后半段,应力值迅速增大,疲劳过程的中期成为了应力变化的转折点。根据这一规律,可以有效地判定涂层处于疲劳过程的哪个阶段,从而为预防涂层的突然失效提供了一种新的手段。     

缓解陶瓷与金属钎焊接头残余应力的新方法研究

填加中间过渡层是缓解陶瓷与金属钎焊接头残余应力的有效方法。但是在钎焊过程中还存在很多问题。金属泡沫具有显著的能量吸收特性,因此可以用作中间层材料,研究发现采用金属泡沫作为中间层可以有效缓解接头残余应力,并且存在一个最佳的泡沫层厚度。     

TC4板孔冷挤压强化残余应力分布与疲劳寿命

开展了不同挤压量下TC4钛合金板孔冷挤压强化有限元仿真研究,得到了挤压强化后最小截面的切向残余应力分布规律,分析了挤压量对受载试样孔边应力分布的影响,探讨了挤压量、残余应力和疲劳增益三者之间的内在关系。采用开缝衬套冷挤压强化工艺对TC4带孔板件进行冷挤压和疲劳验证试验。研究结果表明,挤压强化后的孔边切向压缩残余应力可以有效降低孔周应力集中程度,优化受拉试样最小截面应力分布,改变裂纹源的位置并延长疲劳裂纹的萌生和扩展寿命,有效提高试样疲劳寿命。综合仿真和疲劳试验得到TC4板孔最优挤压量为4%。     

冷强压工艺对膜片弹簧负荷特性的影响

通过有限元法仿真,研究了强压次数及强压行程对膜片弹簧弹力值衰减的影响规律;分析比较了强压工艺的两种主要影响机理。研究结果从理论上表明,第一次强压对膜片弹簧承载力衰减影响最大;强压行程增大,承载力衰减加大;强压行程的影响大于强压次数的影响。造成膜片弹簧承载力衰减的主要原因是由强压工艺引起的膜片结构参数的改变以及残余应力效应。     

轴承强化研磨加工时间对沟道表面残余压应力的影响

通过试验探讨了在轴承强化研磨加工中加工时间对套圈沟道表面残余压应力的影响。试验结果表明,加工时间对残余压应力影响反应很快,开始加工时间区段,随着加工时间的增加,残余压应力增大,随着时间的推移,增加速度变慢并逐渐趋于稳定。     

塑料注塑的CAD／CAE／CAM（Ⅳ）注塑件残余应力计算及弯曲变形分析

在热塑性注塑件的冷却过程中，型腔温度分布不均衡是残余应力和弯曲变形产生的主要原因．本文以热粘弹性的本构模型为基础，给出了残余应力的计算方法，并对平板注塑件的弯曲变形进行了分析．     

基于损伤容限的动车组车轴实测载荷谱等效应力评价

对高速列车进行线路实测,获得既有线和京津城际铁路上的时域载荷,通过雨流计数法车轴的弯曲应力谱子样。通过对车轴存在缺陷时的等效应力研究表明,对于同样的运行条件和应力谱,车轴表面是否存在缺陷时的等效应力不同。在不同的列车速度下,负载时车轴表面的动应力都大于空载情况。而在同样的线路条件下,速度对等效应力的影响不大。等效应力幅在不同的线路差别稍大,既有线等效应力幅比京津城际铁路上的值要高。计算得到车轴表面不同缺陷对应的S-N曲线参数和相应的疲劳极限,结果表明,光滑车轴的等效应力比车轴材料的疲劳极限低很多。当车轴表面有缺陷时,其等效应力大于等于疲劳极限。因此,有必要考虑外部运行环境和车轴表面状况,从而对车轴进行损伤容限设计。     

焊接顺序对挖掘机主平台T型焊残余应力的影响

对液压挖掘机主平台底板和立板T型焊接头的焊接温度场和应力场进行了数值模拟,并对主平台的模型进行了网格划分和工艺参数的确定,结合实际工艺提出了不同的焊接顺序方案,通过计算,分析了不同方案对焊接结构件残余应力的影响,从而为实际生产提供了可靠的数值预测依据.     

焊接顺序对挖掘机主平台T型焊残余应力的影响

对液压挖掘机主平台底板和立板T型焊接头的焊接温度场和应力场进行了数值模拟,并对主平台的模型进行了网格划分和工艺参数的确定,结合实际工艺提出了不同的焊接顺序方案,通过计算,分析了不同方案对焊接结构件残余应力的影响,从而为实际生产提供了可靠的数值预测依据。