电机轴的断裂分析及优化设计

对电机轴断裂进行了系统的分析，并引入最先进的CAE软件，结合Pro／E建模、ANSYS有限元分析对电机轴进行了优化设计，进一步完善了电机轴的改进措施，确保了电机轴的安全运行。     

循环氢压缩机组主汽轮机轴失效分析

通过硬度检测、金相检验、宏观及微观断口分析, 结合力学分析证实了汽轮机轴失效是由于轴肩变径处加工刀痕导致应力集中,造成多条疲劳 裂纹萌生、扩展及最终的断裂,提出了防止汽轮机轴疲劳断裂的措施.     

大型电机转子焊接残余应力的数值分析

利用轴对称模型研究了大型电机转子焊接残余应力分布规律 ,探讨了单层单道焊情况下两侧同时焊接、热套、预热等工艺以及三层四道焊情况下焊接顺序对焊接残余应力的影响。研究结果表明 ,磁轭圈与辐板焊接后在焊缝及其周围区域产生较大的三向残余拉应力 ;两侧同时焊接可大大降低径向残余应力 ;热套可降低三向残余拉应力 ,热套后直接焊与热套后先冷却后焊相比效果更佳 ;预热可以降低周向残余拉应力 ;多道焊时径向残余应力主要取决于最后一层 ,尤其是最后一道焊缝 ;两侧的最后一道焊缝同时焊接可显著降低径向残余应力 ,而前面的焊道同时焊接与否并不重要。研究结果为优化生产工艺 ,降低残余应力提供了理论依据     

三通管接头模内自动脱螺纹注射模设计

以一内螺纹三通管接头模具为例,叙述了多方位模内自动脱螺纹的工作原理和结构特点,管接头成型模具同时运用电动机、液压马达、气缸等进行抽芯,提高了生产效率和塑件质量,对同类塑件的设计具有一定的参考作用。     

镁合金真空低压消失模铸造充型能力的研究

利用自主开发的真空低压消失模铸造技术及其装备研究了AZ91D镁合金在不同工艺参数条件下的成型能力，成功地浇注出了电机外壳、排气管等复杂的镁合金铸件，试验研究表明，这种新的消失模铸造工艺大大提高了镁合金的充型能力，消除了重力下消失模铸造美合金充型能力差，易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

短应力线轧机接轴托架的改进设计

针对线棒材生产过程中使用的无回转支撑保持架拉杆式接轴托架存在左右拉杆平衡接轴重力不对称、接轴与轧辊中心线对中困难等问题,根据碟簧刚度大、缓冲吸振能力强等特点,结合杠杆平衡原理,引入碟簧柔性结构,实现了接轴的自平衡调节,解决了上述问题。     

结合S-N曲线和断裂力学的焊接结构疲劳寿命分析

针对焊接结构的疲劳裂纹演化过程,将焊接结构的疲劳寿命定义为裂纹萌生寿命N_i和裂纹扩展寿命N_p之和,提出一种结合S-N曲线和断裂力学理论的疲劳寿命分析方法.采用等效结构应力法和99%下限主S-N曲线计算焊接结构的裂纹萌生寿命,并将这一阶段结束时的裂纹看作为半椭圆表面裂纹.采用Paris裂纹扩展模型和半椭圆表面裂纹应力强度因子ΔK计算裂纹扩展寿命N_p.参照某起重机走行梁的疲劳试验结果进行对比和验证研究.结果表明,等效结构应力可以较好地表征复杂焊接结构的裂纹萌生特性,结合S-N曲线和断裂力学的疲劳寿命计算结果与试验结果具有较好的一致性.     

自卸车拐轴的断裂分析

通过对T108t拐轴断口的宏观检查、材料的微观结构分析和力学性能的测试,特别是通过对断口电镜扫描照片的分析,判断出此拐轴断裂属低应力脆性断裂,这是轴断裂中少见的一种情形,为轴的失效分析提供了有效的参考资料.     

基于Verity方法的焊缝疲劳评估原理及验证

Verity方法是计算焊缝疲劳寿命的最新方法.该方法是在有限元计算过程中,将焊趾处结点载荷向单元边分布载荷进行等效转换,以薄膜应力解析公式求解焊趾处结构应力,实现了结构应力对有限元网格不敏感方法.Verity方法还基于Paris断裂力学公式,推导了以等效结构应力幅为参数的主S-N曲线方程.为验证Verity方法的有效性,以装甲钢T形焊接接头为对象,进行了仿真计算与疲劳试验.结果表明,采用Verity方法计算结构应力具有网格不敏感特性,根据主S-N曲线方程计算结果与试验值较为接近,和其它传统焊缝疲劳评估方法相比,Verity方法计算精度高,优势明显.     

基于损伤力学的含夹杂粉末高温合金FGH96低周裂纹萌生寿命预测

研究FGH96粉末高温合金中夹杂物对低周疲劳寿命的影响,提出基于损伤力学理论的低周裂纹萌生寿命预测模型,在建立损伤演化方程后提出损伤表征参数.对含夹杂物和不含夹杂物的粉末高温合金试样在530℃和600℃下进行疲劳试验,并对具有椭圆形、半椭圆形、多边形和条形表面/亚表面夹杂物的试样进行模型验证,然后通过有限元模拟进行应力...     

旋转法黏度传感器的转子模型设计及分析

润滑油在机床、液压等装置中起润滑、清洁等作用。随着机床和液压装置运行,润滑油的品质随之下降,润滑油黏度也会不断降低。为避免引起机床的故障,应在润滑油达到换油指标之前更换润滑油。基于旋转法设计的黏度传感器,转子部分是其核心部件,它的受力情况直接决定了传感器的最终检测效果。基于流体力学基础知识,结合Fluent仿真试验,分析转子所受的黏滞力矩,并结合电机的工作参数得到转子在不同温度、不同黏度下的受力情况,以及此时通过电机的电流大小,从而得到最优的转子结构。     

镁合金真空低压消失模铸造影响因素及充型能力的研究

介绍了一种新的真空低压消失模铸造工艺,分析了该工艺的工作原理和影响因素,并采用窗体及电机壳体模样测试了AZ91D镁合金在该工艺条件下的充型能力。研究表明：充型气体的气压与流量、泡沫模样的密度与裂解特性、涂层厚度及透气性、浇注温度、真空度等是镁合金真空低压消失模铸造过程中的主要影响因素。窗体和电机壳体成功浇注试验证明了真空低压消失模铸造新工艺大大提高了镁合金的充型能力,消除了重力下消失模铸造镁合金充型能力差、易形成浇不足和冷隔缺陷的缺点。     

Creep life prediction of low-alloy steels based on the β-envelope method

The creep life of low-alloy steels has been analyzed based on the β-envelope method. A parameter that compensates both the stress and the time axes is proposed involving the coefficients of the creep strain-time relations.     

带缺陷液化气球罐安全运行分析

某炼化企业于上世纪70年代建造的2台液化气球罐,投用3个月就发生开裂泄漏,经修复带缺陷运行,在服役30年后,因应力腐蚀开裂报废。本文结合硫化氢应力腐蚀开裂的机理和影响因素,对这两台液化气球罐的运行条件进行了深入分析,给出了液化气球罐运行安全控制建议。     

汽车发电机爪极精锻模具开裂分析及结构改进

针对发电机爪极在精锻成形中,承受载荷大、模具应力高、模具易开裂、寿命低等难题,采用有限元三维模拟软件Deform-3D分析了爪极精锻成形过程和模具的受力状态。研究结果表明,局部应力过大是模具开裂的主要原因。在此基础上,提出了加深预锻型槽爪尖处以及在终锻型槽爪尖处增设溢流孔等模具结构改进措施,使模具容易开裂部位的应力下降44.2%,从而提高了模具的使用寿命。     

Fatigue life prediction using two stage model for AISI 304L cruciform joints,with different fillet geometry,failing at toe

Abstract

Reports in the literature indicate that the fillet geometry affects the fatigue properties of cruciform welded joints in structural steels. In an attempt to study the above effect with respect to stainless steel sheet metal welded joints, load carrying transverse fillet welded cruciform joints having a two fillet geometry were fabricated from AISI 304L stainless steel using gas tungsten arc welding and gas metal arc welding with 308L electrodes. The objective of the present work is to predict the fatigue life of AISI 304L cruciform joints failing at the weld toe using a two stage model. The local stress life method was applied to calculate the fatigue crack initiation life, whereas the fatigue crack propagation life was estimated using fracture mechanics concepts. Constant amplitude fatigue tests with stress ratio R ~ 0 were carried out using a 100 kN servohydraulic Dartec universal testing machine at a frequency of 30 Hz. An automatic crack monitoring system based on crack propagation gauges was used to obtain the propagation data during the fatigue process. The predicted lives were compared with the experimental values.     

304H焊接接头蠕变疲劳寿命预测

文中进行了温度680 ℃，具有保持时间的304H对接焊试样在超声波消应力、焊态固溶处理状态下的蠕变疲劳试验. 结果表明，超声波消应力处理不能改善失效寿命，固溶处理可以显著提高失效寿命，固溶处理失效寿命约为焊态的1.6倍，同时根据四种蠕变疲劳寿命预估模型建立了680 ℃304H不锈钢焊态蠕变疲劳寿命预估式，并对四种寿命模型寿命预测效果进行了比较，其精度由高到低依次是延性耗竭法、平均应变速率法、应变能频率分离法、延性耗竭与损伤力学法.     

齿啮式谐波传动中短环型柔轮变形及应力

柔轮的疲劳断裂破坏是影响其使用寿命的主要原因,对柔轮的变形和应力分布规律进行研究,是谐波齿轮研究的重点。齿啮式谐波传动中短环型柔轮具有独特的结构特点,可有效解决杯型和钟型柔轮加工困难以及在筒底转角处应力集中的问题,从而延长谐波传动的使用寿命。文章利用弹性力学和材料力学理论,建立了短环型柔轮的数学模型,并对其变形和应力进行理论分析;在考虑几何非线性基础上,利用有限元方法,建立了谐波齿轮的接触非线性有限元实体模型,对其进行有限元仿真分析,并与理论分析结果进行比较,得到了短环型柔轮的初始变形和应力分布规律,为研究齿啮式谐波传动问题提供了理论依据。     

Combine S-N curve and fracture mechanics for fatigue life analysis of welded structures

Based on the evolution of fatigue cracks in welded structures, the fatigue life of welded structures was defined as the sum of the crack initiation life N_i and the crack propagation life N_p. Correspondingly, a fatigue-life analysis method combining S-N curves and fracture mechanics theory was proposed. The equivalent structural stress method and the lower 99% boundary of the master S-N curve were used to evaluate N_i, and cracks at the end of the initiation stage were considered as semi-elliptical surface cracks. Moreover, Paris equation and the stress intensity factor range of the cracks were used to evaluate N_p. Furthermore, the fatigue test results obtained from the running girder of cranes were used as a reference for comparison and verification of the results. The results revealed that the equivalent structural stress is a good indicator for the crack initiation behavior of complex welded structures. In addition, the predicted fatigue life corresponded closely to the testing life.     

Numerical stress analysis of crack at welded beam-to-column connection

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｔｅｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｔｈｅｂｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｍａｇａｉｎｓｔｅａｒｔｈｑｕａｋｅｆｏｒｉｔｓｇｏｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ.Ｒｅｃｅｎｔｌｙｄａｍａｇｅｓｔｏｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｒｅｐｏｒｔｅｄ.ＢｒｉｔｔｌｅｆｒａｃｔｕｒｅｗａｓｆｏｕｎｄｏｎｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓｏｆＮｏｒｔｈｒｉｄｇｅａｎｄＨｙｏｇｏｋｅｎＮａｎｂｕ,…