含缠绕层缺陷大容积钢内胆复合材料气瓶爆破压力分析

采用有限元软件构建大容积钢内胆复合材料气瓶模型,并在缠绕层表面建立三个体积型缺陷。详细阐述了数值模型的构建过程,重点分析了在设计爆破压力(50 MPa)下含不同缠绕层表面缺陷的气瓶内胆和缠绕层应力分布及大小,通过最大应力准则预测了各自情况下的爆破压力,与气瓶水压爆破试验数据进行了对比,并在此基础上研究了不影响爆破压力的缠绕层表面临界缺陷尺寸。模拟结果表明:缺陷对内胆应力影响较小,但缠绕层应力会因此急剧增大;爆破压力则是明显减小,且深度对其影响更大;针对本文讨论的气瓶,给出了临界面积为200 mm×200 mm,临界深度为1 mm这一结论。     

大口径石墨防爆片静态变形的试验与分析

考虑到石墨制防爆片在应用上的种种优点，而目前国内仅有少数厂家有条件生产这种产品，且只在口径较小时才有较大的可靠性。笔者以中等粒度的石墨材料加工了Φ３００口径的石墨防爆片，并通过受压变形的分析。探讨了其可行性，探讨了其可靠性，为推广石墨防爆片的应用提供了一些可供参考的依据。     

板制同心大小头的应力和强度分析

本文介绍一种新的管件——板制的同心大小头,作者对五个不同结构参数的试验模型进行实验和弹性、弹塑性分析。还报告了水压试验下的弹性应力分布,比操作荷载为高时塑性区的延伸以及爆破试验的结果。结果表明在试验压力下,最大应力是出现在大小头小端和小端管子之间连接区的内侧。在比操作压力为高的压力下,屈服及最终爆破亦发生在该区。根据分析结果,可以得出结论,大小头是安全和可靠的。     

大型90°弯头应力测试与爆破试验研究

通过对一大型90°弯头进行应力测试与爆破试验,得到了内压载荷下该厚壁弯头的外壁应力分布情况,确定了弯头的薄弱部位,并将试验结果与理论计算结果进行了比较。试验结果可为大型厚壁弯头的设计,制造及使用提供参考数据。     

氯化氢合成炉故障处理

分析了氯化氢合成炉防爆板爆破、石墨底盘损坏和炉体结垢的原因,并给出了处理措施。     

静态爆破剂及其施工方案设计

静态破碎技术是对传统爆破技术的一种重要补充,可广泛应用于各类对爆炸、冲击等限制的场所。利用膨胀剂和水泥进行不同配比试验,研究凝结速度对玻璃瓶的胀裂能力,利用应力片测试膨胀压力进行验证,最后根据膨胀特性进行静态爆破具体施工参数的方案设计。     

储能钠硫电池β"-Al2O3陶瓷管静水压爆破试验分析

为了确定钠硫电池关键部件β"-Al2 O3陶瓷管的极限强度,利用直尺、游标卡尺及壁厚仪测量了陶瓷管外形尺寸,通过静水压爆破试验得到了爆破极限压力,采用薄壁容器受压后应力近似公式和第一强度理论设计准则计算出陶瓷管的极限应力,并分析了影响极限应力的主要因素,这对陶瓷管的强度校核和优化设计具有很强的指导意义.     

整体多层夹紧式高压容器应力测试与爆破试验研究

介绍了整体多层夹紧式高压容器的应力测试与爆破试验过程及结果,并通过理论分析说明应力测试与爆破试验结果是合理可靠的。     

正拱开缝型爆破片爆破性能有限元分析

采用有限元模拟方法,对正拱开缝型爆破片爆破压力进行了研究,探讨了爆破压力与预拱高度、孔间桥长之间的关系。正拱开缝爆破片爆破压力与相对预拱高度成线性关系。正拱开缝型爆破片的承载能力主要由桥长来决定。爆破压力跟桥长在数量上成正比。     

大型90°弯头应力测试与爆破试验研究

通过对一大型90°弯头进行应力测试与爆破试验，得到了内压载荷下该厚壁弯头的外壁应力分布情况，确定了弯头的薄弱部位，并将试验结果与理论计算结果进行了比较。试验结果可为大型厚壁弯头的设计，制造及使用提供参考数据。     

组合列管式石墨换热器在磷酸工业中的应用

介绍应用在磷酸浓缩工艺中的一种新型组合列管式石墨换热器。其突出的特点是采用石墨块材为结构材料,两端管板均为固定管板;管板与换热管之间采用高弹性耐磨材料,实现弹性密封的连接;单管伸缩,消除了温度不均导致的应力破坏。设备全部采用承插式活连接,换管简单,维修方便,其价格仅为国外进口价的1/10。     

孔洞平板玻璃钢化及承载仿真模拟

用非线性有限元分析方法,建立了玻璃的热粘弹性应力松弛数学模型、Narayanaswamy结构松弛数学模型,对带孔洞平板玻璃钢化过程进行三维仿真模拟,得到玻璃孔洞周围的应力分布。再把孔洞玻璃板的钢化应力场的最后结果作为初始应力状态导入拉伸模型中,进行孔洞玻璃承载仿真模拟,结果表明孔洞为最先破裂部位。模拟结果有助于在实际钢化生产中采取相应针对性工艺措施,提高玻璃孔周围的残余压应力,增强玻璃强度。     

论轮胎结构设计中材料力学的局限与断裂力学的发展

从轮胎的可靠性和安全性出发，分析了目前建立在材料力学基础上的传统强度理论和疲劳强度理论用于轮胎结构设计时存在局限性的原因（即没有考虑材料的缺陷及应力在该处的集中）。认为应该采用断裂力学的疲劳强度理论作为轮胎结构设计的依据，因为这种理论可以计算轮胎缺陷或不均匀处（如带束层和胎圈反包布两处端点）的应力集中程度。提出用作结构部件的橡胶制品的结构设计和配方设计都应当使用这种理论。     

平板玻璃钢化有限元数值模拟

用非线性有限元分析方法,建立了玻璃的热粘弹性应力松弛数学模型、Narayanaswamy结构松弛数学模型以及热边界模型,对平板玻璃钢化过程进行三维仿真模拟,得到玻璃中心和边界区域的温度与应力的变化历史及分布.为优化设计平板玻璃钢化参数提供了依据,能缩短产品开发周期、降低成本并保证产品质量.     

多源石墨固废制备电热板材配方试验研究

为了提高石墨固废利用率,本文以石墨开采废石为细骨料,添加球形石墨尾料以及不同质量分数的废石石粉进行电热板材配方试验,探究了石墨开采废石取代量、石粉掺量对电热板材性能的影响。结果表明：在100%(质量分数)使用石墨开采废石作为细骨料时,养护28 d的水泥板材抗折强度及抗压强度分别达到11.09 MPa和50.90 MPa,虽然略低于使用标准砂的水泥板材的强度指标,但是仍可满足相关要求,说明石墨开采废石可以作为细骨料使用;在废石石粉掺量为7%(质量分数)时,电热板材的抗折强度和抗压强度最高分别达到6.21 MPa和33.00 MPa,虽然强度有所降低,但是仍可满足低强度板材的要求;在球形石墨尾料掺量为9%(质量分数)时,电热板材体积电阻率为1.94Ω·m,发热温度为71℃,具有良好的电热效果。     

The Ball-on-Ring-test: Enhancing an analytical solution by numerical analysis for elastic deformation and small displacements

The Ball-on-Ring-test is a biaxial strength testing method utilized to test brittle materials such as ceramics, glass, or semiconductor wafers. In this work, an analytical solution for the BoR-test is derived using plate theory. In contrast to previous work, a Hertzian load distribution beneath the loading ball is considered. The solution provided in this work is extensively analyzed and validated by two Finite-Element-Analysis (FEA) models. For thin specimens, excellent agreement between FEA and the analytical solution was found. For many specimen geometries and loading configurations, it is shown that plate theory generally fails to accurately describe the maximum stress. Therefore, a simple correction for these cases is proposed. With this correction, an error < 2 % to the FEA-results is achieved. By combining these methods, accurate functional expressions for the displacement field, its derivatives, and the shear force-, the bending moment- and stress distributions are provided for the entire disc.     

Fracture toughness of reactor graphite at high temperature

By means of a disk test, fracture toughness values of reactor graphite are measured at high temperature up to 2600°C. In the disk test in which a circular disk with a central crack is compressed diametrally, the stress intensity factor is analyzed with due consideration of the Hertzian contact by compressive anvils. As specimens, all the four kinds of isotropically molded and anisotropically extruded graphite are measured. The results obtained about fracture toughness values are found to increase with increase in temperature. At 2000°C, for instance, the values indicate figures about 1.5 times that of the room temperature. From the tensile properties up to 2400°C, the equivalent lengths of cracks and sizes of plastic zones have been deduced and have been discussed in their temperature dependencies.     

薄板模型中渗碳诱发的扩散应力分析

基于文献数据,拟合得到渗碳后炉管径向碳浓度分布曲线方程,渗碳产生的膨胀应力可以等效成温差产生的温差应力,简化成二维薄板模型。结果表明:薄板的临气侧因渗碳而引起了一定的压应力,中间部位主要以受临气侧膨胀而产生的拉压力作用为主,表现出拉应力,背气源侧则主要受临气侧和中间部位的弯曲应力为主,表现出压应力。     

Thermal-Stress Crack-Initiation Method for Ranking Ceramic Materials

A test is described which permits ranking of brittle materials according to their resistance to thermal fracture under steady-state conditions. A water-cooled probe and a small, thin, annular disk specimen heated by a radiator are used. Tests on AUC graphite and on a series of composites of transition-metal pseudobinary solid-solution carbides with graphite were very reproducible and reliable. A thermal-stress analysis for the graphite agreed well with the test results.     

钢丝缠绕液压胶管设计优化有限元分析

钢丝缠绕胶管的爆破压力、轴向变形和径向变形与钢丝缠绕角度密切相关,目前的研究和工程实践中主要是基于压力容器薄膜应力理论和经验公式对四层排布角度相同或者相近的软管进行分析和设计。但是由于薄膜理论的假设建立在胶管小变形和材料各向同性的假设条件下,而由于各层钢丝在受力后,会发生耦合作用,工程上已发现四层角度相同的设计,无论在受力,还是轴向位移都不是最佳方案,不能满足优化的目的。因此,本文使用有限元的分析方法,对四层缠绕胶管的排布角度进行独立优化,发现四层钢丝缠绕胶管每层角度的变化对其本层和其他三层的应力分布均有影响,并且有一定的规律性。利用这一规律,可以实现对钢丝缠绕胶管排布角度的优化,使爆破压力和变形都达到符合使用要求的结果。本文分析的结果被证明和工程试验结果有很好的相关性。