基于ANSYS的筒体法兰的疲劳强度分析

运用有限元分析软件ANSYS,建立某种筒体法兰的有限元分析计算模型,并在最高使用压力及螺栓预紧力等载荷条件下对其进行数值模拟,得到最大的应力应变分布。在此静态分析的基础上,通过疲劳分析模块进行疲劳仿真计算,估算其疲劳寿命耗用系数,从而为筒体法兰进一步的结构设计提供必要的理论依据。     

用中心管限位的椭球壳无模液压成形试验研究

理论与实践均证明,长短轴比大于2的椭球壳体在自由胀形时会在赤道附近起皱,其原因是由于存在纬向压应力。首次提出采用带中心管约束法整体无模胀形技术,对长短轴比为2的椭球壳体进行液压胀形试验研究,得到了椭球壳体胀形时应变分布及尺寸变化规律。试验结果表明：在中心管约束下的椭球壳体胀形可以较好地控制椭球轴长比。椭球状壳体在胀形过程中经历焊缝起皱凸起,后又在更高内压的作用下逐渐消皱的过程。塑性变形首先发生在赤道焊缝处,随后球瓣靠近南北极的部位也发生塑性变形,并由赤道和极板向温带区域扩展。用此方法所获得的壳体可以直接用于椭球形水塔。     

基于弹塑性有限元法的冷挤压模具应变法疲劳寿命分析

对冷挤压模具的低周疲劳破坏进行了寿命分析.首先对模具采用弹塑性热力耦合模型进行了成型过程仿真,获得了成型过程中模具完整的应变-时间历程;然后采用Fortran语言对MSC.Marc分析后处理文件进行修改,删除不需要的模型数据和结果数据,对后处理文件重新进行封装,将需要的弹塑性结果导入到专用疲劳分析软件MSC.Fatigue,使用应变寿命法进行了疲劳寿命预测,获得了模具疲劳寿命分布云图.分析结果与实际情况符合良好,预测寿命具有较高的可信度,实现了挤压模具完整的疲劳寿命预测,为基于疲劳寿命的模具结构设计提供了一整套可行的方法.     

应变曲线在零件疲劳寿命设计时的应用

首先对零件产生低周疲劳的原因及其特点进行了简要叙述,说明了应用σ-N曲线无法描述零件低周疲劳寿命的变化规律.在工程设计应用中通常采用σ-N曲线来反映零件低周疲劳的实际寿命变化的规律.扼要论述了通过实践验证及对多种不同静强度的材料进行等应变幅疲劳试验,归纳出适用于零件低周疲劳的通用公式.并用实例验证了其估算过程,对计算结...     

预应变对管线钢低温断裂韧度影响研究

油气管线无论是在安装还是在服役过程中,都会不可避免地产生大塑性应变(即预应变).为了研究预应变对材料力学性能和断裂韧度的影响,对X80管线钢原材料和塑性变形材料分别进行不同温度下的拉伸试验和断裂韧度试验,并对试样断口形貌进行分析.试验结果表明,温度对管线钢的断裂韧度具有显著作用,钢材的断裂韧度随着温度的降低显著减小,断裂方式也由延性断裂转变为脆性断裂;拉伸预应变因工作硬化提高了钢材的屈服强度与抗拉强度,而压缩预应变因包申格效应降低了钢材的屈服强度与抗拉强度,但两者都降低了钢材的塑性及断裂韧度,进一步增加脆性断裂发生的概率.因此,在管道设计、选材、安全分析及评定时,应充分考虑温度和预应变对管线钢断裂行为的影响.     

镁、锰、铁元素含量对5083铝合金超塑性行为的影响

采用金相、扫描电镜等检测手段，对不同镁、锰及铁元素含量5083铝合金超塑性变形后微观组织与结构进行观察。结果表明，在相同的应变率下，镁、锰、铁含量高的合金（合金A）形成了由Al-Mg-Fe及Al-Mg-Mn金属间化合物组成的第二相粒子，这些金属间化合物为超塑性变形中空洞的形核提供了条件。     

MnCu基合金的时效特性

本文主要以Mn55Cu45合金为研究对象,通过控制时效温度和时效时间对合金进行不同的热处理,从而分析不同时效条件下所得到合金组织的结构特点。分析方法主要有显微组织分析、X射线衍射分析、差示扫描量热法等。实验结果表明:经过时效处理,Mn55Cu45合金中会形成富锰区和贫锰区,且在富锰区中会发生fcc到fct马氏体相变,并能获得最大4.2×10-5的磁诱发应变。     

GH690-RE合金高温塑性本构方程研究

采用Gleeble-3500热模拟机对GH690-RE合金进行高温压缩变形试验,在温度为950～1200℃,应变速率为0.001～2.000s-1的变形条件下测定并分析其应力-应变曲线。结果表明,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,且流变应力特征可用经典的双曲正弦模型描述。以应力-应变曲线为基础,采用线性回归法确定了GH690-RE合金的常数,建立了GH690-RE合金的高温本构关系方程。     

镁合金复合挤压工艺的有限元模拟

研究将普通挤压和等通道角挤压工艺结合而开发出的新型复合挤压工艺。采用有限元技术建立具有不同摩擦系数和不同转角的模型,模拟镁合金复合挤压过程,分析复合挤压力变化特征,以及挤压过程的应变累积情况。结果表明,摩擦系数增大或者通道角减小,复合挤压的挤压力和等效应变增加。摩擦和转角均会引起变形的不均匀性,摩擦因数越大,通道转角越小,其不均匀性越大。在摩擦因数为0.3,通道转角为120°时可以获得较大且均匀的等效应变。     

应变速率对低C高Mn TRIP/TWIP钢组织演变和力学行为的影响

研究了Fe-18Mn低C高Mn TRIP/TWIP钢在应变速率范围为1.67×10^-4-10³s^-1的室温拉伸实验过程中力学性能和组织的变化.在准静态拉伸应变速率范围内(1.67×10^-4-1.67×10^-1s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的抗拉强度产生逆效应,随着应变速率的加快,抗拉强度和延伸率都降低;而在动态拉伸应变速率范围内(10¹-10³s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的延伸率产生逆效应,抗拉强度和延伸率都随着应变速率的加快而增加;在应变速率为10³s^-1时,高Mn TRIP/TWIP钢抗拉强度可达到957 MPa,延伸率达到55.8%,具有较好的综合力学性能;随着应变速率的提高,马氏体转变量减少,孪生变形向多个方向发展.采用SEM,TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析,在所有应变速率范围内的拉伸变形过程中都产生了奥氏体向马氏体转变和形变孪晶,并且在应变速率为10³s^-1的高速拉伸过程中产生绝热温升效应,使得基体软化.