叶片的应力状态对混流式水轮机转轮失效的影响

在解决焊接热源沿任意空间路径移动的加载问题以及具有复杂形状的叶片在焊接时与空气之间的散热问题的基础上,对转轮实体模型焊接过程的温度场与应力场进行了数值模拟。得到了焊接应力的演变规律与焊后应力场的分布情况。结果表明,焊后应力的峰值出现在叶片与上冠或叶片与下环接触面附近的叶片上。结合转轮工作应力的分布状态,解释了混流式水轮机转轮的失效原因。     

铜/锡界面间扩散行为分子动力学模拟

采用分子动力学方法,基于MEAM原子间作用势模型模拟了钎焊过程中固液界面扩散过程,从原子尺度对液态钎料原子向母材金属中的扩散行为进行模拟计算.计算了锡钎料在510 K温度下向母材中的扩散系数.结果表明,当扩散反应达到平衡态时,原子位移平均平方代换与反应时间成线性关系,钎料原子在x与y矢量方向扩散速度相近,且远大于z方向扩散速率.根据爱因斯坦扩散方程计算得到界面反应过程中钎料原子在xyz三个矢量方向上的扩散系数分别为2.03×10-9,2.05×10-9,5.06×10-10 cm2/s.z方向扩散系数模拟值同试验值比较,模拟结果与试验结果吻合一致.     

6N01-T5铝合金焊接接头疲劳断裂分析

为了确定6N01-T5铝合金挤压型材焊接接头发生疲劳断裂的原因,对6N01-T5铝合金型材及其焊接接头分别进行了疲劳试验,获得了它们的S-N曲线及条件疲劳极限.分析了接头的显微组织与力学性能,并对疲劳断口进行分析,得到了6N01-T5铝合金焊接接头的疲劳断口特征.结果表明,接头显微组织为α-Al与α-Al和Mg2Si的伪共晶,主要缺欠为气孔;在热影响区与母材交界处存在一软化区,该软化区会引起静载断裂,但不是构件发生疲劳断裂的主要原因;位于焊缝表面焊接缺欠以及构件的表面状态是影响接头疲劳性能的主要原因.     

顶板焊接顺序优化减小焊接变形的预测

利用热弹塑性有限元方法对材料Q345大型吊车箱形梁分段的顶板结构焊接变形进行了数值模拟计算,建立了分析模型,定量地描述了纵筋与顶板焊接顺序及横筋与顶板焊接顺序对焊接变形的影响,并按照"与"的关系结合两者的最优化焊接顺序形成整体焊接结构的最佳焊接顺序.对预测的最佳焊接顺序下的变形模拟值和测量值进行了对比.结果表明,两者吻合良好,最优与最差的焊接顺序得到的变形量为15.12和28.47mm,降低了47%,为实际生产提供了可靠的数值预测依据.     

激光二极管抽运Er,Yb∶Ca4YO(BO3)3晶体实现1553 nm激光输出

波长为1.55 μm附近的激光,对人的眼睛是安全的,在光通讯上有重要应用.晶体中Er3+离子通过4I13/2→4I15/2跃迁可以产生该波长的激光.但Er3+对1.55 μm波长激光有较强吸收,而对InGaAs和AlGaAs激光二极管(LD)的激光则吸收很弱,因此用LD抽运Er3+掺杂晶体输出1.55 μm激光几乎是不可能的.     

A7N01铝合金焊接接头的补焊性能分析

以高速列车用A7N01铝合金原始焊接接头和一次补焊接头为研究对象,通过残余应力测试、拉伸试验、硬度试验、金相分析以及断裂韧度测试等手段对补焊前后焊接接头力学性能进行了研究,基于断裂力学理论对补焊前后焊接接头进行了力学性能测试和显微组织分析,依据试验结果对补焊前后构件临界失稳断裂长度进行计算,由金相分析结果假定补焊前后初始裂纹长度,利用Paris公式对含有初始缺陷的补焊前后焊接接头进行疲劳剩余寿命计算,计算结果说明尽管补焊工艺一定程度造成了材料性能损失,在存在裂纹的情况下依然是一种有效的提高构件承载能力的方法.     

现浇空心板施工质量控制

现浇砼空心楼盖结构是近年来我国建设部大力推广的一种新兴工艺,其把内模按一定规则放置后,经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。其具有自重轻,地震作用小等优点,在跨度较大的公共建筑和住宅建筑中已有较多应用。     

300km/h高速列车车体残余应力超声波法无损测量

高速列车车体采用铝合金焊接结构,高速列车起动快和制动,交会对接和出入隧道,车体承受应力复杂,车体残余应力分布迫切需要关注.基于声弹性效应,超声波可以无损检测出结构内部应力.开发了超声波法焊接残余应力测量系统,克服了传统应力测量方法费时耗力、破坏、体积庞大等缺点.对高速列车车体侧墙部位的焊接残余应力进行了实时快速无损测量,为服役状态下高速列车车体结构安全评估和疲劳寿命预测奠定了基础.提出了焊接结构安全评定虚拟样机的工程应用设想.     

随焊锤击对高强铝合金焊接接头应变分布的影响

采用云纹分析的试验力学方法，研究了不同情况下LYl2CZ高强铝合金焊接接头应变场的分布特点。研究结果表明，断裂前夕，常规焊接头的云纹条纹稀疏且不均匀，拉伸过程中应力集中在薄弱环节焊趾部位，焊接接头的力学性能指标较差；采用随焊锤击工艺，由于在焊接过程中同步锤击强化了焊趾部位，断裂前夕焊接接头的云纹条纹分布比较密集均匀，断裂部位由焊趾转移到焊缝，焊接接头的力学性能指标较常规焊有了较大提高，这充分说明随焊锤击技术对于实现高强铝合金焊接接头的强化是行之有效的。     

薄板高强铝合金LY12CZ焊接工艺参数的优化

从力学角度出发，通过调整焊接温度场，控制焊缝及近缝区的应力应变发展，实现了高强铝合金LY12CZ薄板的低应力少变形无热裂焊接。运用正交试验设计来安排试验、筛选因子，并用一次回归正交设计调优运算优化因子的匹配，找到了影响铝合金薄板焊接变形的主要因子和最佳工艺参数匹配，揭示了主要工艺参数对减小变形效果的影响规律。