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关键词： B_(4)C/6061Al   材料损伤   应力   钝圆半径   有限元分析  

摘要： 作为核电领域重要的中子屏蔽材料,B_(4)C/6061Al复合材料具有典型的难加工特性,利用有限元分析和实验研究相结合的方法,对B_(4)C/6061Al切削过程的材料变形、损伤以及刀具钝圆半径的影响进行研究。结果表明:加工过程中的切削应力主要集中于切削刃及前刀面,加工表面形貌的形成受制于切削路径上B_(4)C颗粒与刀具的接触作用区域,加工过程中产生的颗粒拔出、基体撕裂和犁沟现象是影响加工表面质量的主要原因。随刀具钝圆半径增大,沿X方向的切削力呈先减小后增大的变化趋势,最大值为4.86 N。沿Y方向的切削力和加工表面的亚表面损伤深度均呈增大趋势,最大值分别为2.27 N和46.14μm。

关键词： 边部纵裂纹   连铸   板坯   不锈钢   应力   模拟   ProCAST   机理  

摘要： 针对国内某钢厂不锈钢板坯连铸生产过程中存在的宽面边部纵裂纹缺陷,通过实验室检测分析、连铸坯边部应力模拟等,揭示连铸坯宽面边部纵裂纹的形成机理。连铸坯边部纵裂纹附近晶粒粗大,原始奥氏体晶界处存在1层厚度从几十到上百微米的先析铁素体,裂纹主要沿着膜状先析铁素体开裂。连铸坯宽面边部纵裂纹内部检测到结晶器保护渣的特征元素Na,因此判定边部纵裂纹在结晶器内产生。距离弯月面大于0.2 m时,连铸坯宽面表面的应力值随着距边部距离的增加而增加,并在边部附近达到极大值,随后应力值逐渐降低并趋于稳定。连铸坯角部受到二维冷却产生较大凝固收缩导致间隙出现,使得角部冷却强度减弱,宽面侧靠近角部出现坯壳最薄点。由于凝固收缩使得靠近连铸坯边部附近存在应力的极大值,当结晶器锥度不能与凝固收缩完全匹配时,导致连铸坯宽面边部坯壳最薄处出现凹陷或裂纹。研究结果揭示了不锈钢连铸坯宽面边部纵裂纹的形成机理,为连铸坯表面缺陷控制提供理论依据。

关键词： 双曲线型冷却塔   Midas   风荷载   应力   有限元分析  

摘要： 双曲线型冷却塔作为循环水冷却的重要构筑物,在长期高湿热环境作用下,其混凝土结构易出现炭化、表面开裂等老化现象,钢筋易发生锈蚀,结构性能明显退化。本次检测针对已服役十余年的冷却塔,全面评估其外观缺陷,测定混凝土碳化程度、钢筋锈蚀率及倾斜度等,基于现场检测数据建立有限元模型,重点模拟不同风速条件下的风荷载效应,分析壳体结构的应力分布规律及变形特征。结合《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB 50144—2019)进行可靠性鉴定评级,为后续维修加固提供科学依据。通过系统评估,可有效预判结构剩余使用寿命,保障冷却塔在后续运行中的安全性。

关键词： 六角开槽螺母   多工位冷锻   断裂模型   应力分析   载荷   模具结构  

摘要： 以六角开槽螺母为研究对象,针对生产速度慢、耗材高、使用寿命短、断裂问题严重等情况,对其多工位冷锻成形工艺进行了研究。首先,根据塑性成形原理,按照各特征的不同成形顺序,为六角开槽螺母设计了两种合适的成形方案;其次,基于实况利用Deform-3D完成了模拟,对两方案各工位零件的内部成形质量和外形完整性进行了具体分析,并基于材料的断裂模型预测了断裂风险;最后,通过应力分析、载荷对比等完成了工艺的优选,同时完成了优选工艺的模具结构设计、制造与试模。结果表明:模拟预测准确,各工位零件冷锻效果好,薄壁、凹槽、六角等特征成形饱满,无划痕、裂纹、坑洼等问题,且螺母尺寸满足设计要求,与现工艺相比,螺母的性能、生产效率等均得到较大提升。

关键词： 沉降   管道   应力   应变   影响因素  

摘要： 土层沉降是埋地管道面临的常见地质灾害之一,严重影响管道安全运行。为研究管道在土层沉降作用下的形变及力学行为,建立了管土耦合模型,分析沉降深度、地层弹性模量、沉降区长度、沉降过渡区长度及工作内压对管道形变及力学行为的影响。结果表明,沉降深度增加会增加管道的应力应变;地层弹性模量与管道最大应力成负相关,对应变影响较小;沉降区长度变化对管道应力应变值无明显影响,会使管道应力应变分布沿轴向移动;沉降过渡区长度对管道沉降处及非沉降处影响较大,增加沉降过渡区长度可减小应力应变。内压增加可使管道最大应力应变值减小。

关键词： 工程力学   循环荷载   能量法   模量损伤   本构模型  

摘要： 为了解决原始Kong-Fang混凝土损伤本构模型无法描述混凝土在受压过程中的应变硬化现象和拉压循环荷载下的模量损伤问题,引入屈服强度面用于描述混凝土的应变硬化现象,基于能量法推导拉伸、剪切损伤标量,并将拉伸、剪切损伤标量分别与拉伸、切应力相乘,用于描述混凝土的模量损伤问题,建立拉压循环荷载下基于能量的混凝土损伤本构模型;将所建立的模型植入LS-DYNA软件,并在混凝土单单元模型的单轴压缩循环荷载、单轴拉伸循环荷载、单轴拉压循环荷载下预测应力-应变曲线。结果表明,利用所建立的模型数值计算单单元模型所得的应力-应变曲线包含弹性段、应变硬化段和应变软化段,所建立的模型不仅能较好地验证混凝土应力-应变曲线上升段的应变硬化现象和下降段的应变软化现象,而且能较好地预测单轴压缩循环荷载、单轴拉伸循环荷载、单轴拉压循环荷载下的应力-应变曲线。

关键词： 蒸汽管路   应力分析   柔性设计   固有频率   管系刚度  

摘要： [目的]针对冰区航行船舶蒸汽管路系统易出现振动、疲劳损伤和破裂进而造成管路失效的问题,在管线设计初期对整体结构的布局优化设计进行研究。[方法]根据建模计算得到管路系统应力校核结果,通过增设自然补偿及优化支吊架布局,确保管道能够适应复杂的应力和变形环境,并合理调整约束以提高管路系统的刚度,进而获得更加安全合理的布置方案。[结果]方案整改后,2次应力由材料许用应力值的290%减少至70%,符合ASME B31.3工艺管道规范,同时1阶固有频率满足高于工程管道设计频率的限值要求。[结论]为保证管路系统在各种工况下的安全性和稳定性,平衡了管路系统的柔性和刚度,取得良好效果,为其他类型的管路系统优化设计提供参考。

关键词： 贝雷梁   钢便桥   分析模型   应力分析   设计   施工  

摘要： 文章以湖州项目大跨径贝雷梁钢便桥施工为案例,对大跨径贝雷梁钢便桥设计与施工技术展开研究。通过对研究对象的工程特点与施工环境进行分析,并借助相关分析模型,对钢便桥各部位进行应力分析,得出施工技术与施工安全等相关研究结论。为今后类似工程提供了宝贵的实践经验,也为高效和环境友好型施工技术的发展提供了新的思路。

关键词： Mg合金   Cu含量   凝固   膨胀行为   位移   应力  

摘要： 采用位移和应力测量系统,获得Mg-Cu合金凝固冷却过程中的位移、应力随时间和温度的变化曲线,探究Mg-Cu合金凝固过程中成分、位移、应力和组织演变间的交互作用规律。研究结果表明:添加Cu使Mg熔体凝固过程中的膨胀行为由仅存在液相膨胀转变为同时存在液相膨胀和两相区膨胀,且两相区膨胀量(Δl)随Cu含量的增加先减小后增大,这是CuMg_(2)离异共晶相、ɑ-Mg+CuMg2共晶相以及结晶潜热对残余液相加热共同作用的结果。Mg-2.5Cu合金Δl最小,为7.5×10^(-3)mm。平均凝固收缩速率(v_(shr))随Cu含量的增加先显著增加后逐渐降低,Mg-0.8Cu合金v_(shr)最大,为3.3×10^(-4)mm·s^(-1)。凝固过程膨胀应力的产生受两相区膨胀影响更大。

关键词： 复合土工膜   抽水蓄能电站   面板堆石坝   静力分析   变形   应力  

摘要： 针对TPO土工膜适应不均匀沉降好而造价高、HDPE土工膜造价低而对不均匀沉降适应性差的特点,对某抽水蓄能电站上水库表面采用TPO-HDPE复合土工膜全库盆防渗方案。分析上水库竣工期和蓄水期时坝体和复合土工膜变形和应力变化。计算结果表明:上水库坝体应力和变形值较小,结果符合一般规律,复合土工膜应力和应变均小于膜屈服应力和应变,验证复合土工膜在抽水蓄能电站水库表面防渗应用的可行性。相关设计方案可为复合土工膜面板堆石坝防渗设计提供借鉴与参考。