20CrMnTi钢齿轮渗碳直接淬火工艺的探讨

对大型重载齿轮渗碳,渗层表面碳浓度及碳化物形态对齿轮质量的影响在不少文献中早有论述。碳化物的大小和形态对钢的抗疲劳性能有显著影响。 我厂生产的齿轮、齿轴多采用20CrMnTi钢渗碳淬火,要求热处理后碳化物级别为1～5级,渗层中过共析层 共析层的深度为渗层的70％。我们使用的是老式设备,没有碳势控制系统,渗碳温度采用920℃,渗剂为煤油,采用气体渗碳后重新加热淬火     

输入齿轮轴断裂失效分析

我厂用20CrMnTi钢制造的输入齿轮轴是圆锥圆柱齿轮减速机上的主要结构件,在使用中出现早期断裂失效,我们从使用现场收集断件进行分析,发现断口在退刀槽处(见下图)。断裂的主要原因是台阶处无过渡圆角,且表面粗糙度值较高,淬火冷却不足。为此,我们根据存在的问题进行了工艺改进。     

高拱坝坝肩稳定分析中拉裂面的作用机理研究

在拱坝坝肩稳定分析的刚体极限平衡法里，一般认为滑移体拉裂面完全脱开，不考虑其上的岩体抗力，对高拱坝而言，这种做法可能使稳定分析过于保守。基于三维有限元分析的多重网格分析方法，可以将三维有限元分析成果投影到任一滑面网格上，进而求得其上的应力分布及合力，以及滑面和滑块的安全系数。利用此方法对溪洛渡高拱坝工程的坝肩关键滑块的分析研究表明，直至超载3倍时，虽有部分区域受拉，拉裂面就合力来说仍处于受压状态，故拉裂面提供的抗力在较大荷载变幅内是可资利用的。计算表明计入拉裂面岩体抗拉力后，块体稳定安全度有显著的提高。     

基于改进遗传算法的拱坝位移反分析

利用遗传算法对拱坝地质力学参数位移反分析的方法进行了研究。针对简单遗传算法的早熟现象，引入了小生境技术与自适应杂交变异概率的方法，并结合拱坝地质力学模型试验与三维有限元方法，给出了适合推求拱坝地质力学参数的反分析方法。结合实际工程，反演了拱坝基岩的弹性模量和泊松比。结果表明，该算法适用于拱坝地质力学参数的位移反分析，可以有效地解决简单遗传算法的早熟现象，而且收敛效率也有明显提高。     

基于直接内力法的拱坝建基面等效应力分析

本文提出适合分析拱坝建基面等效正应力的直接内力法。在目前有限元的水平上,该方法可以相对准确地计算建基面上的应力。该方法通过有限元计算的应力结果计算建基面上结点的内力,将建基面沿高程依次分成若干段曲面,对每段曲面均采用等效矩形进行近似,分别求解各等效矩形截面的内力。根据材料力学公式可以计算建基面上任意点的线性化等效正应力。工程实例分析说明了该方法的合理性和正确性。     

超载过程中高拱坝坝肩推力角的研究

本文采用基于D-P准则的理想弹塑性三维有限元分析以及一种高精度的基于体积积分的拱端推力确定方法,结合国内一个典型的300米级高拱坝三维弹塑性有限元整体分析成果,研究分析了超载过程中拱端推力的非线性重分布规律,以确定拱坝-坝肩非线性相互作用。研究结果表明:高拱坝超载过程中各高程段的推力角均有所增加,这反映了拱坝具有较高超载能力的内在机制,也说明基于刚体极限平衡法的拱坝坝肩稳定分析成果偏于安全。     

三维初始地应力场的多尺度弹塑性校正

本文运用弹塑性增量计算中转移应力的概念,对三维初始地应力场多元线性回归分析结果进行弹塑性校正。测点地应力的实际测量值与多元回归值之间的差值就是测点处应进行弹塑性校正的转移应力值;本文采用基于D-P准则的增量分析方法,计算出应力状态不满足塑性屈服条件的各点转移应力,然后进行弹塑性迭代计算,完成对回归结果的弹塑性校正。实际工程的计算表明,校正后的初始地应力场能合理反映出地形、地质、构造和岩石力学性质的影响,回归地应力场能够满足屈服条件,该方法回归精度高,简单实用。     

基于矩法的重力坝建基面非线性等效应力分析

针对重力坝建基面角缘应力问题提出了非线性等效应力的概念。采用多项式表示等效应力,根据等效应力的各阶矩与有限元应力相应的各阶矩相等,确定多项式的系数,进而得到等效应力的分布。分析表明,当前普遍采用的线性化等效应力仅是非线性等效应力在一次矩等效时的特例。重力坝算例说明,2阶等效应力具有一定的网格稳定性,适合在重力坝工程中比较局部角缘应力。