第三轨受流器滑板螺栓联接残余预紧力特性研究

针对第三轨受流器滑板螺栓联接的松驰问题,通过建立受流器与第三轨接触有限元模型,以轨道不平顺谱为振动源进行了仿真。从接触力层面分析了列车最佳运行速度区间,并提取了振动载荷;通过建立螺栓联接模型,采用Yamamoto方法验证了模型的正确性;根据实际工况分析了残余预紧力与列车运行速度、初始预紧力和摩擦系数之间的关系和变化规律。研究结果表明:在列车运行初期残余预紧力下降最多;初始预紧力过小或过大均会影响联接的可靠性,当列车在最佳速度区间运行时,选择适当的初始预紧力和摩擦系数,可以提高防松性能;该分析结果对研究第三轨受流器滑板螺栓联接松弛机理及防松具有一定的指导意义。     

钛合金抛光工艺对表面变质层的影响

抛光工艺作为工件加工的最后一道工序,对工件表面质量影响很大。页轮抛光具有高速和自锐特点,能够抛光出高质量的工件表面,因此在航空航天领域应用广泛。本文从页轮抛光钛合金试验出发,研究了页轮粒度、页轮线速度和进给速度对表面变质层的影响。试验结果表明,抛光变质层内均为残余压应力状态,最大压应力层约为200μm;表面出现了加工硬化现象,最大硬化程度和深度分别为14.7%和20μm;微观组织中没有产生明显的晶粒扭曲和细化现象。     

航空有机玻璃加工工艺对其残余应力影响的光弹性技术研究

航空有机玻璃在使用过程中的破坏主要是由于残余应力导致疲劳裂纹所致。残余应力会使航空有机玻璃材料链段或基团取向进而产生双折射效应。主要基于残余应力导致的双折射效应,运用数字相移光弹性法实现由钻孔工艺产生残余应力的无损检测,并对测试结果进行分析得出:钻头进给速度越小,加工时间越长,冻结的残余应力越大;而钻头转速越大,加工温度越高,冻结的残余应力越大。控制装卡使各个方向受到相同的约束,能够使孔周残余应力均匀,防止出现较大应力集中区域。加工直径稍大的孔时,应采用分级钻孔的方式,先钻小孔然后逐级扩大,能够保证孔周残余应力低。     

基于等承载理论的低匹配接头焊接残余应力三维有限元模拟

利用有限元法,采用生死单元技术对CF62焊接接头进行等匹配多道焊焊接模拟,并与316L不锈钢进行低匹配多道焊焊接模拟。设计基于等承载理论的低匹配焊接接头,建立低匹配多道焊焊接接头普通对称X型焊缝焊接接头和基于等承载理论设计的低匹配焊接接头模型。结果表明低匹配焊接接头相较等匹配焊接接头能降低残余应力。基于等承载理论设计的低匹配焊接接头残余应力较低匹配普通焊接接头更小,并能提升焊接接头后期使用的承载性能,更具优越性。     

基于Deform-2D的铝合金板料自冲铆接质量的研究

以电动汽车电池箱中铝合金板料的铆接为研究对象,利用Deform-2D软件,建立板料自冲铆接的有限元模型,并对两层1. 5 mm料厚的5052-H32铝合金板料的自冲铆接过程进行有限元仿真,借助铆接设备与安装模具对仿真结果进行试验验证,得到互锁长度、残余厚度和钉头高度的模拟值与试验值之间的相对误差分别为11. 46%、5. 37%和2. 86%,从而验证了有限元仿真的正确性。在有限元仿真的基础上,分析了工艺参数对板料铆接质量的影响变化趋势。研究结果表明:互锁长度随着模具凸台高度以及铆接速度的增加而增大,而随着模具深度的增大呈现不断减小的趋势;钉头高度与残余厚度随着模具凸台高度及铆接速度的增加而不断减小,而随着模具深度的增加则呈现逐渐增大的变化规律。     

DQ+ACC快冷工艺下X70M级管线钢板形质量提升及系统优化

钢板冷却过程中存在温度-相变二者耦合形成的内应力。通过建立温度场和相变耦合有限元模型,分析X70M级管线钢中厚板厚度方向上温度和相变分布规律。结果表明:在DQ+ACC冷却过程中,钢板宽度和厚度方向均存在温度分布不均现象,导致相变行为差异性。经过有限元计算分析得出,终冷温度为500℃,钢板边部和中部的温差为60℃,边部相变达到80%,中部相变达到40%,中部应力趋于0,边部存在很小的拉应力;终冷温度为550℃,边部相变达到40%,中部相变未开始,中部和边部均受压应力,最大值分别为-34 MPa和-170 MPa。通过采取DQ、ACC上部集管横向不均匀的水流量分布模式、优化DQ+ACC上下水比、降低终冷温度等措施,使X70M级管线钢中厚板在快冷工艺下的板形平直度得到明显改善。     

含焊接接头输气管线残余应力测试研究

本文采用钻孔法对煤层上方下沉360mm的输气管线焊接接头及管体进行残余应力测试,并对比研究了现场及实验室残余应力的测试结果。结果表明放空后的输气管线管体残余应力均呈现出较低的水平,管体环向残余应力低于轴向残余应力,受测区域最大轴向残余拉应力为129MPa;管接头区域主要表现为残余拉应力,最大值为318MPa。