残余应力对表面强化零件强度和寿命的影响

表面热处理或热化学处理和复盖强化保护层是石油气开采设备零件强化最普遍使用的方法。在零件表面强化过程中产生相当大的工艺性残余应力,这些残余应力与外力所产生的应力相叠加,使在零件中造成了相当复杂的应力状态和对零件强度和寿命造成极其重要的影响。     

不同冲蚀角下非均质脆性材料的残余应力和冲蚀机制

选用典型的非均质脆性材料刚玉质超低水泥耐火材料为靶材,进行常温冲蚀磨损试验,借助有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA建立单粒子冲蚀模型,参照试验条件模拟半径为0.39 mm的碳化硅球形粒子以3.97×10–6（kg.m）/s的动量对靶材的冲蚀过程,计算得到不同冲蚀角下靶材残余应力分布,对冲蚀后的靶材表面进行显微...     

脆性材料哑铃形拉伸试样的应力分布及断裂位置研究

应用大型有限元分析软件ANSYS模拟分析了哑铃形拉伸试样在拉伸过程中的应力分布及应力集中的位置和应力集中系数,分析结果显示过渡圆弧处出现应力集中,应力集中系数达到了1.123。分别采用聚苯乙烯（PS）的压制和注射成型的两种哑铃形试样,研究了试样的拉伸断裂过程及断裂位置,并验证了模拟分析结果正确性。结果表明压制哑铃形试样是均质各向同性,其断裂发生在应力集中系数最大的圆弧过渡位置;对于各向异性的注塑哑铃形试样,断裂发生在表层和剪切层较薄的浇口远端平直段,应力集中对其影响较弱。     

变曲率ICM聚碳酸酯制品残余应力分布

结合注射压缩成型（injection compression molding,ICM）工艺特点,运用平面偏振和数值仿真方法,对变曲率聚碳酸酯ICM制品残余应力的分布进行分析,研究不同压缩工艺下残余应力分布特点以及随曲率变化的规律。结果发现：除了浇口和末端小部分区域外,光弹应力条纹环绕制品形状分布;顺序式ICM残余应力条纹有较规整的对称分布结构,同步式ICM充填末端区域残余应力在厚度方向与传统注塑成型区别较为明显,呈现“压-拉”两层应力分布状态;同一平面内,变曲率ICM制品厚度方向残余应力随曲率的减小而递减。除平板制品外,其余四类不同曲率制品的平均残余应力与对应曲率均呈反比例变化关系。研究对优化变曲率透明聚合物制品的设计有一定指导意义。     

变曲率ICM聚碳酸酯制品残余应力分布

结合注射压缩成型(injection compression molding,ICM)工艺特点,运用平面偏振和数值仿真方法,对变曲率聚碳酸酯ICM制品残余应力的分布进行分析,研究不同压缩工艺下残余应力分布特点以及随曲率变化的规律。结果发现:除了浇口和末端小部分区域外,光弹应力条纹环绕制品形状分布;顺序式ICM残余应力条纹有较规整的对称分布结构,同步式ICM充填末端区域残余应力在厚度方向与传统注塑成型区别较为明显,呈现"压-拉"两层应力分布状态;同一平面内,变曲率ICM制品厚度方向残余应力随曲率的减小而递减。除平板制品外,其余四类不同曲率制品的平均残余应力与对应曲率均呈反比例变化关系。研究对优化变曲率透明聚合物制品的设计有一定指导意义。     

喷砂处理铝合金表面形貌及残余应力分析

采用干法喷砂工艺对5083铝合金进行表面处理。通过金相显微镜测试材料截面形貌、SEM观察表面微观形貌以及X射线衍射法对喷砂处理前后铝合金表面残余应力进行了测试,分析了喷砂处理前后的材料表面形貌以及残余应力的变化。结果表明,干法喷砂处理提高了铝合金的表面粗糙度,消除了铝合金在加工扎制过程中产生的裂纹;在铝合金表层产生残余压应力,消除了处理前合金表面存在的残余拉应力。     

激光强化电刷镀Ni镀层残余应力研究

利用Nd3+:YAG激光器和电刷镀设备制备了激光强化电刷镀Ni层,采用X-射线衍射法测定了镀层的轴向残余应力,分析了残余应力随镀层厚度变化的情况.结果表明,当镀层δ从10μm增加到200μm时,激光电刷镀Ni层轴向残余应力由压应力逐渐过渡为拉应力,最大值为197 MPa(激光功率300W、镀层δ为200μm),比普通电...     

挤出工艺对聚乙烯管材残余应力分布的影响

通过调整冷却速度制备出具有不同残余应力分布的高密度聚乙烯（PE-HD）管材,考察了挤出工艺对PE-HD管材内外层残余应力和常规物理性能的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,管材纵向回缩率逐步增大,且其静液压破坏时间和管材耐慢速裂纹增长（SCG）破坏时间也随之降低;同时管材外层的残余应力随着冷却速度和钻孔深度的增加逐步提高,呈现非均匀分布的情况,而管材内层的残余应力较小,均匀性差异不显著,并通过分层拉伸试验验证了盲孔法测量管材内外层残余应力的适用性。     

材料种类对夹芯注射制品残余应力的影响

采用Moldflow公司MPI软件中的Co-injection分析模块,对夹芯注射成型过程进行动态模拟分析；揭示不同材料种类组合对夹芯注射成型过程中残余应力的影响规律。结果发现,夹芯注射体系中两种物料相容性的好坏对芯/壳层界面处残余应力的分布有较大影响,芯层为结晶型材料时会导致残余应力有较大的跃迁。     

X射线法测残余应力的表面处理技术研究

本文研究了Ｘ射线残余应力测试中，表面处理所形成的附加应力层的分布，对去除该应力层所用的电解抛光工艺参数进行了探讨，回归了电解抛光方程式；并结合现场测试条件，提供了最佳抛光电流密度。     

Al2O3陶瓷表面加工残余应力的研究

讨论了四种不同的工艺对Al2O3-TiC复相陶瓷进行表面处理,以改变其表面残余应力分布状态。利用扫描电子显嫩镜(SEM)观察试样的表面形貌;采用非破坏性的X射线衍射sin^2ψ法,对不同工艺条件下的残余应力进行了测试研究。结果表明：在本研究条件下,经平面磨处理后．试样表面赴于拉应力状态;经工具磨处理后,试样表面处于压应力状态;经抛光处理后,残余应力值均有所减小。这对于提高陶瓷材料的强度和耐磨性具有重要的意义。     

脆性材料的亚临界裂纹扩展和双向应力的影响

分析了陶瓷,玻璃等脆性材料的断裂机理和表征.指出了脆性材料的失效过程的三种不同的裂纹发展模式.实验研究了玻璃在静载下的亚临界裂纹扩展特征及其受双向应力的影响.从而为脆性材料的可靠性和寿命评价提供理论基础和手段.     

某杀爆弹装药弹体残余应力分布的有限元分析

为研究装药弹体残余应力对杀爆弹使用安全性的影响,分析了装药过程的应力-应变特征。假设药柱的应力分布不涉及压制过程炸药的应力-应变历史,采用两种方法对装药弹体在静载荷下的应力进行分析计算,一种是将整个弹体划分成较小的网格进行求解,另一种是先对整个弹体进行网格划分,然后根据求解的需要对局部网格进行加密。两种计算结果相差不大,应力主要集中在扩爆孔底部,最大为1.907×1-0 3M Pa,与同等压药密度成型药柱的屈服极限8.67 M Pa相差甚远。在应力作用下,局部所产生的最大变形为2.71×1-0 9m,可以恢复。     

梯度功能陶瓷刀具材料的残余应力设计及制备

根据陶瓷刀具切割时刀楔内的应力分布规律及刀具损坏机理的分析,首次提出以陶瓷刀具材料的组成分布进行设计以及梯度的模型,通过对不同组成分布的刀具材料制备过程中的残余应力及刀具切削过程中的热应力,机械应力进行模拟,以残余应力与外加应力部分抵消为目标优化设计了梯度组成分布,按设计结果,采用粉末铺填－热压烧结工艺研制成功Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ系梯度功能陶瓷刀具材料。     

钢制工业管道材料基本许用应力的确定

要对管道元件进行强度计算,首先就要确定管道材料的许用应力。而管道许用应力是在确定了管道材料的基本许用应力后,乘以质量系数所得的值。这里的质量系数是指材料(焊管、焊接管件)的纵向焊接接头质量系数或是铸件质量系数。本文表述的是《工业金属管道安全技术规范》对钢制管道材料的基本许用应力的确定方法。     

焊接残余应力的测试方法

通常采用实验的方法,包括机械方法和物理方法,测定构件中的焊接残余应力。对于前者,应区分构件是完全破坏还是部分不破坏;后者包含构件表面开小孔或环形槽的测量方法,并允许零件在测量后继续使用。     

注塑件残余应力的测试方法

注塑制品的残余应力影响制品的形状、表面质量及使用性能。测试并研究残余应力对改进成型条件、提高产品质量、降低废品率意义重大。介绍4种残余应力的测试方法，包括无损测试的双折射法、X射线衍射法和有损测试的剥层法、钻孔法、应力松驰法。叙述了不同测试方法的测试原理、计算方法等，评述了各种测试方法的优缺点。