冷却塔风振效应特征及影响因素分析

为深入理解冷却塔风振响应特征及其影响因素,通过动力计算获取风振响应并分析各内力的风振特征,尤其关注背景和共振分量σ_B,σ_R在总脉动响应σ中的贡献;另外,调整阻尼比ζ、风速取值V和风压子午向相关性等参数,探究其对内力脉动响应的影响幅度并分析其影响机理。结果表明:各内力σ_B和σ_R的耦合性极小,可以忽略;σ_R对σ的贡献随位置和响应而变化,忽略σ_R时,塔筒中下区段双向轴力的σ下降约10%,在顶部下降约20%～30%,环向弯矩的σ在整个塔筒高度都下降约20%～30%;随ζ的增加,各响应的σ_R显著下降且可由公式近似计算,但因各内力σ_R对σ的贡献权重有限,随ζ增加时σ的下降并不显著,尤其是双向轴力;通过调整风速V发现,σ_R与V~3成正比;子午向相关性主要是通过σ_B而影响σ,故主要对双向轴力的σ有影响,但子午向相关性的提高使F_Y的σ有所增加但使F_X的σ有所减小。结合结构配筋设计可知,子午向的共振效应可以忽略,而环向的共振效应不可忽略。     

NiTi（0.46wt%Cu）形状记忆合金中的诱发R相变

本文用电阻和 x-射线衍射的方法,对含0.46(wt)%Cu 的 NiTi 形状记忆合金中的 R相变进行了研究。结果表明,在本试验条件下,该合金中未能观察到 R 相变。然而,通过热循环或应力热循环可诱发出 R 相变,导致(011)B_2峰明显地分裂为(011)_R 和(0ì1)_R 两个次峰。应力循环的作用要大于热循环。特别是当低于 M_s 点时,马氏体大量生成的同时,(011)_R 峰比(0ì1)_R 峰更快消失。     

插销试验与PRRC试验的相关性

插销试验方法简单,操作方便,且能定量评定钢材的冷裂倾向,但其试验条件与实际工程结构中产生裂纹的情况有较大差异。平板刚性拘束裂纹(PRRC)试验能够反映实际结构的受力情况,并可用实测的临界拘束应力(或临界拘束度)作为冷裂纹的定量     

残余应力测定的基本知识——第六讲残余应力与环境敏感开裂

残余应力(σR)是环境敏感开裂(ESC)的三个重要因素之一。无论是应力腐蚀开裂(SCC)、氢致开裂(HIC),或者是腐蚀疲劳开裂(CFC),都存在一个开裂的阈值或条件阈值(SσCC,KISCC,σHIC,KIHIC或-σ1CF,ΔKth)。而σR可以单独存在,也可以与工作应力(σW)组合导致ESC。叙述了残余应力与环境敏感断裂的关系和实例,提出了残余应力测定对确保工程部件的安全运行及正确寿命评估的必要性和重要性。     

幂硬化材料解理断裂应力σf的测定

提出了在测定幂硬化材料解理断裂应力σ１的方法，并且测定了１６ＭｎＲ母材及焊缝金属低温下的σｆ。     

OOCr13Ni6MoTi焊缝的拘束与韧性

本文首次提出了该焊缝的拘束与韧性之间的关系问题。为此作者设计了三种不同拘束状态的实际焊接接头,即全拘束(Ⅰ)、半拘束(Ⅱ)及无拘束(Ⅲ).对用OOCr13Ni6MOTi焊丝和TIG(或MIG)完成的多层焊缝进行了研究。在该条件下,当焊缝由高温冷却时,在γ→α相变之前的奥氏体温度区,不可避免地存在着一定的拘束应变,该应变协助马氏体相变,导致在形态上马氏体单元体和板条宽度都减小,从而在力学性能方面大大提高了焊缝的冲击韧性。实验结果证明,该韧性随着拘束应变的增加而增大,例如拘束状态Ⅰ的冲击韧性比拘束状态Ⅲ的提高了40％。     

钒氮微合金钢动态再结晶动力学及影响因素

为研究钒氮微合金钢的动态再结晶动力学及影响因素,选取3种对比成分的钒氮微合金钢发生动态再结晶的流变应力曲线,利用硬化速率一应力(θ-σ)曲线获得了饱和流变应力σsat、峰值应力σp、动态再结晶临界应力σc及稳态应力σss的准确值及上述特征应力值与σp的依赖关系,回归得到应变速率敏感的中碳钒氮微合金钢动态再结晶临界应变ε...     

船体外板装配焊接裂纹分析

某船体尾部外板装配焊接后出现一条贯穿于焊缝和母材的裂纹,通过对船板原材料进行理化性能检验和裂纹断面进行宏、微观检查,对船体外板裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:船体外板开裂主要是由于焊接顺序及焊接措施不当,导致船板强制装配拘束应力大,焊缝中存在较多焊接缺陷,从而使得裂纹在两条焊缝交接处的高应力区萌生并延伸扩展至母材区。     

基于C(t)积分及参数Ac的P92钢高温蠕变裂纹扩展研究

对于在高温环境下工作的构件,蠕变裂纹扩展是一种主要的失效机制,而裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展率有很大的影响。通过数值仿真与相关试验数据对比的方法,对裂纹扩展尖端的应力应变率场表征参量C(t)积分进行了相关研究,并基于参数Ac研究了P92材料裂纹尖端的拘束水平对蠕变裂纹扩展的影响。研究结果表明,C(t)积分值随裂纹扩展急剧减小,其数值及变化与积分路径到裂纹尖端的距离相关性很强,并且与拘束水平有一定的关系;拘束水平影响蠕变裂纹扩展率,拘束越大,裂纹扩展速率越快;参数Ac可以有效表征裂纹尖端拘束水平,其在寿命预测方面的应用有待进一步研究,同时在含裂纹的高温工作构件寿命评估方面有重大的意义。     

单元体斜截面上的应力不是其上质点平衡的应力

以直杆轴向拉伸为例说明：单元体斜截面上的平衡应力只是保证斜截单元体平衡的应力，不是保证其上质点平衡的应力；单元体平衡与质点平衡是不同的。推导出二向应力状态下质点的平衡应力为σ′α=(σ2x+σ2y+2τ2+2τ(σ2x+σ2y)1/2(sinα2+cosα2))1/2，质点平衡应力σ′α与x轴的夹角为αx=arctan(τ+(σ2x+σ2y)1/2sinarctan (σy/σx))/(τ+(σ2x+σ2y)1/2cosarctan(σy/σx))。推导出二向应力状态质点平衡应力的极值条件：σx=σy；     

残余应力和粗糙度对叶片振动疲劳性能的影响

为了研究叶片表面完整性对其振动疲劳性能的影响,本文模拟分析了某型高温合金叶片在振动疲劳实验过程中的动力学应力响应,获得叶片共振时应力幅值随时间的变化规律,分析了残余应力和粗糙度对叶片振动疲劳寿命和疲劳极限的影响规律.结果表明:叶片共振过程中的应力响应幅值先增大后减小呈周期性变化,属于"拍"现象,满足关系σ=1 046sin(242.83t)sin(5 828t);叶片的振动疲劳极限和疲劳寿命均随残余应力和粗糙度的增大而减小,振动疲劳极限和残余应力之间的关系满足σfat=510.9-0.31-70.93σrest;而疲劳极限和粗糙度之间的关系则满足σfat=9.67R2roughness-70.93Rroughness+713.23.     

0Cr20Ni12Mn5Mo2NbN钢循环应力应变本构关系

针对奥氏体0Cr20Ni12Mn5Mo2Nb N钢开展了系列应变幅的循环加载试验,分析了其循环应力应变特性,结果表明,循环全过程中真应力和真应变呈指数关系,基于该指数关系提出了描述循环应力应变关系的本构模型:σ=σ0+α·exp(β·ε)。     

MICROSCOPIC ANALYSIS OF TENSILEσ-εCURVES

本文以实验事实证明宏观的σ-ε曲线的非唯一性。由于材料成分、体积、试样历史及处理条件以及试样试验温度、压力和环境等的不同,宏观本构方程中变量ε的系数K 和幂指数n 一定是不同的。只有上述热力学参数与外加应力σ同时被确定,才会有宏观应力σ与宏观应变ε之间一一对应的确定关系。但实验发现:不同热历史条件下宏观应力σ与微观应变ε_(mic)或位错亚结构分布组态之间总是存在一一对应的确定关系。     

静载拉伸45钢材料的金属磁记忆信号分析

研究了静载拉伸过程中三种规格45钢轴状试件表面法向磁场强度Hp(y)值的变化规律,并对H,(y)曲线斜率的绝对值|κ|与拉应力σ之间的对应关系进行了分析.结果表明:试件规格相同时,|κ|-σ的对应关系相同,即弹性范围内,|R|随σ的增加而增大;加载至屈服极限附近时,|κ|出现最大值;进入塑性变形阶段后,|R|出现减小的趋势;拉断后,HP(y)曲线在断口附近发生折转,并在断口两侧出现峰值.试件规格不同时,受载区域长度对|κ|-σ关系影响显著,即所受拉应力相同,受载区域的长度增大,|κ|减小.     

拉伸应力—应变曲线的微观分析

本文以实验事实证明宏观的σ-ε曲线的非唯一性。由于材料成分、体积、试样历史及处理条件以及试样试验温度、压力和环境等的不同,宏观本构方程中变量ε的系数 K 和幂指数 n 一定是不同的。只有上述热力学参数与外加应力σ同时被确定,才会有宏观应力σ与宏观应变ε之间一一对应的确定关系。但实验发现:不同热历史条件下宏观应力σ与微观应变ε_(mic)或位错亚结构分布组态之间总是存在一一对应的确定关系。     

材料的两种缓冲特性曲线的变换

缓冲系数与动应力(C-σ_d)曲线和冲击强度与静应力(G-σ_j)曲线是材料的两种缓冲特性曲线。本文从有关的基本概念出发,研究两种特性曲线之间的内在关系,证明两种特性曲线可以相互交换,并导出了实现两种变换的两组参数方程。     

刚性固定对接裂纹试验的拘束度有限元计算分析

本文采用了一种通过中间的验证性试验来保证刚性固定对接结构拘束度有限元计算的有效性,刚性固定对接结构的拘束度计算结果表明,从焊缝中心到焊缝两端拘束度逐渐变大,在焊缝中间位置处,试板板厚与拘束度近乎成正比例线性关系.     

DOP增塑PMMA的弛豫和力学行为

研究了0%～20%(质量分数)邻苯二甲酸二辛酯(DOP)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混合后的相溶性.用差熟分析(DSC)和动态机械分析(DMA)法表征了其玻璃化温度(Tg)和弛豫行为.Tg和α弛豫温度随DOP含量的增加而减小,表明DOP的添加改善了PMMA的塑性.在β弛豫区,损耗模量E"的振幅几乎不随DOP含量的增加而改变.DMA测试也表明,低温处存在明显的局部运动.用单轴力学压缩测试研究其塑性行为,通过应力-应变曲线分析了屈服强度(σy、塑性流动应力(σpf及应变软化(SSA)与温度和DOP含量的关系.不同DOP含量时的Tg-T关系曲线表明α运动在整个温度范围内对σpf作用;σy低温处由β运动起作用,在靠近Tg时α运动起作用.除低温外,所有的DIOP/PMMA体系均呈现出很小的SSA值,这与强的β弛豫运动有关.     

顺丁橡胶/天然橡胶硫化胶蠕变寿期研究

采用蠕变试验 ,结合分子热激活运动理论 ,研究了不同硫化体系 NR/BR硫化胶的蠕变寿命。结果表明 ,Zhurkov公式不适用描述硫化胶寿命 ,硫化胶的蠕变寿命不仅与材料本身有关 ,还与热氧 (ΔH /T)、热力 (V.σ/T)及应力 (α.σ)的交互作用有关。 NR在应力作用下产生定向 ,使σ对蠕变寿命具有正效应。蠕变寿期的数学模型可描述为 ln tf=ΔH /T- V.σ/T+α.σ-β     

水环境对控制棒驱动机构Ω焊缝母材应力腐蚀的影响

国内外发生了多起核反应堆控制棒驱动机构Ω焊缝母材区域的泄漏事故,其主要原因为母材的应力腐蚀开裂(SCC)。通过恒变形应力腐蚀实验、慢应变拉伸实验和应力腐蚀裂纹扩展实验对Ω焊缝母材在正常运行环境及Ω焊缝内部超标水环境条件下的应力腐蚀行为进行了实验研究。实验结果表明,Ω焊缝内部水环境中富集的溶解氧和氯离子会使母材的耐应力腐蚀性能下降,使材料对SCC更加敏感,并促进SCC裂纹的扩展。同时,本研究提出了改善Ω焊缝水环境的建议。