搪玻璃设备许用应力的探讨

搪玻璃层是搪玻璃设备的强度薄弱环节,但现有设计大都仅考虑了金属基体的强度,对搪玻璃层的强度没有关注。结合搪玻璃设备制造和运行中常常出现的裂纹或爆瓷等现象,借助有限元分析法和破坏性试验测试,初步探讨了搪玻璃设备的许用应力。结果表明,单纯依靠金属基体的总体薄膜应力进行搪玻璃设备的强度校核并不能确保搪玻璃层的安全,还必须考虑搪玻璃层的最大主应力。一般搪玻璃层的最大主应力出现在与金属基体最大主应力相同的位置,且搪玻璃层的最大主应力略高于金属基体的总体薄膜应力。故实际设计中必须同时兼顾金属基体和搪玻璃层的强度,并取1．2～1．5倍的金属基体总体薄膜应力作为搪玻璃层的最大主应力进行校核为宜,同时对设备高应力区还有必要通过结构优化来降低金属基体与搪玻璃层的应力水平。     

相贯线处圆角半径对泵头体自增强性能的影响研究

为了研究压裂柱塞泵泵头体相贯线处圆角半径大小与其自增强性能的关系,以某型号的压裂柱塞泵泵头体为研究对象,利用有限元分析软件,建立了泵头体的参数化有限元模型,针对不同相贯线处圆角半径大小,对其进行了有限元分析。分析结果表明:相贯线处圆角半径为7mm时,泵头体极限载荷较大;相贯线圆角半径为6.35mm时,泵头体残余应力最大;在综合考虑相贯线圆角半径大小对泵头体极限载荷及自增强处理后的残余应力的影响,压裂柱塞泵泵头体相贯线处圆角半径最佳值为6.35mm。     

苏州搪玻璃设备厂研制的搪玻璃测温报警装置在江苏省推广应用

由苏州搪玻璃设备厂研制的“搪玻璃测温报警装置”获得国家专利后,5月16日,江苏省劳动保护科学技术学会和省劳动局锅炉科联合召开技术交流会,向全省搪玻璃压力容器生产和制造企业推广。     

K型搪玻璃反应罐

我厂是中外合作企业,专业生产搪玻璃成套设备和一、二类压力容器,并可承接非标压力容器及非标搪玻璃设备的设计、制造和翻新业务。本厂自1989年成立以来,招聘了各种专业技术人才,于1990年11月取得了一、二类中低压压力容器和搪玻璃压力容器制造许可证,编号R22粤—072号;1991年5月取得了     

硬车削300M钢表面的残余主应力

针对工件已加工表面周向和轴向残余应力不能体现表面残余应力极值大小和方向的问题,对淬硬后的300M钢进行车削试验,然后采用X射线衍射仪测得工件表面周向、轴向和45°方向的残余应力,并基于平面应力状态分析求出了残余主应力的大小和最大残余应力的方向,研究了车削参数对残余主应力的影响规律。结果表明:残余主应力随车削速度的增加而增大,随背吃刀量的增加而减小,随进给量的增加呈"锯齿形"变化;最大残余应力的方向角随车削速度增加变化不大,随进给量增大先减小后保持稳定,随背吃刀量增加而减小。     

纵-扭复合振动超声深滚加工残余应力场数值分析

为研究平面试件在纵-扭复合振动超声深滚加工后材料应力分布及变化规律,采用有限元方法对Q345钢进行了纵-扭复合振动超声深滚加工残余应力场数值模拟。首先分析了加工后试件材料各应力分量沿深度方向的分布情况,然后研究了静压力、滚压速度、振幅和相位差对加工后材料残余应力的影响规律。结果表明:经纵-扭复合振动超声深滚加工后材料表层残余应力分布较均匀,表面为压应力,压应力沿试件深度方向先增后减;试件最大残余压应力及最大横向残余压应力深度和残余压应力层深度随静压力的增大而增大,随滚压速度的增大而减小,而表面残余压应力和最大纵向残余压应力深度无显著变化;试件横向残余压应力层深度随振幅的增加小幅度地增大,但最大残余压应力幅值和深度和纵向残余压应力层深度几无变化;相位差对残余应力影响可忽略不计。     

喷丸工艺对18Cr2Ni4WA钢残余应力影响的有限元模拟

采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟了在不同弹丸速度和半径下喷丸强化后18Cr2Ni4WA钢的表层残余应力分布,并进行了试验验证。结果表明:18Cr2Ni4WA钢表层中最大残余压应力随着弹丸速度或弹丸半径的增加均先增大后减小,当弹丸速度为120m·s-1、弹丸半径为0.6mm时喷丸强化效果较佳;喷丸后钢表层残余应力分布的模拟结果和试验结果相吻合,证明了模型的准确性。     

支撑板孔径对7A04-T6铝合金板冷挤压后孔周环向残余应力分布的影响

使用非线性有限元软件建立了含孔7A04-T6铝合金板的开缝衬套冷挤压模型,模拟了开缝衬套冷挤压过程,对冷挤压后孔周环向残余应力的分布进行了预测,并与实测结果进行对比,最后探讨了不同支撑板孔径下冷挤压后孔周环向残余应力的分布。结果表明:孔周环向残余应力的模拟结果与实测结果较为吻合;随着支撑板孔径增大,板件入口层处残余压应力有增大的趋势;当支撑板孔径小于11.74mm时,在孔边出口层会形成明显的凸台,造成残余压应力突变,出口层残余应力峰值出现在支撑板孔边所在处;随着支撑板孔径增大,板件出口层环向残余应力逐渐趋向平滑,凸台现象逐渐减缓。     

高速铣削 Inconel718已加工表面残余应力的有限元分析

利用有限元法对镍基高温合金Inconel 718的高速正交铣削进行模拟仿真,获得切削力、切削温度和残余应力.结果表明在仿真切削速度100-3000m/min范围内,刀尖峰值温度随切削速度提高而增大,由于高温造成工件软化,从而使切削力随切削速度增大而减小;残余应力层深度在已加工表面O.5mm以下,最大表面残余应力为拉应力...     

铝合金矩形截面内高压成形圆角充填行为研究

为了研究铝合金矩形截面内高压成形过程圆角充填行为,设计制造了专用试验装置,测试充填过程中圆角半径与内压的定量关系及其润滑条件影响,分析直边区与圆角区的过渡处开裂的机理,并对内压理论计算值与试验值进行对比。结果表明:充填过程中随圆角半径的减小,所需内压逐渐增大。当相对圆角半径大于5时,圆角半径变化趋势较快;而当相对圆角半径小于5时,变化趋势逐渐平缓。润滑条件对圆角充填影响较大,润滑的改善使成形相同圆角所需内压降低,极限圆角半径减小。从截面直边区的中点到直边区与圆角区的过渡点等效应力逐渐增大,所以过渡点附近最易发生壁厚过度减薄甚至开裂。对于硬化材料,未考虑材料硬化的内压理论计算值明显小于试验值,内压理论计算时必须使用材料硬化后的流动应力。     

基于DOE法的主轴系统的优化设计

应力集中现象经常出现在结构的设计中,为有效的降低应力集中保证结构部件的力学性能与寿命,针对主轴结构提出了基于DOE的方法优化设计主轴部件,建立了以最大应力最小化为目标,倒圆角半径和凸台厚度为设计变量的优化模型并进行求解。结果表明,在工程许可条件下尽可能增大圆角半径或者凸台厚度,能有效地减少应力集中;且圆角半径对最大应力影响较大,圆角半径从0.5mm增大到2mm,最大应力下降48%,因此,加工中应确保其加工精度。该方法对主轴零部件的设计加工具有一定的指导意义。     

曲轴感应淬火残余应力模拟与实验研究

为揭示曲轴感应淬火后残余应力的分布情况,采用有限元仿真与盲孔法相结合的方式对曲轴进行模拟和测试。结果表明:仿真与实测结果吻合度较高,曲轴经感应淬火后过渡圆角区域残余应力较大,其中在第一主轴颈处有最大值212 MPa。     

计入截面厚度均匀性的浪形保持架的工作应力分析

模拟了保持架梁与兜孔处相对弯曲半径为0.8和1.0的深沟球轴承浪形保持架的冲压成形过程,并将其截面厚度信息映射到保持架应力分析的有限元网格中,得到更接近于真实状况的保持架应力分布。结果表明:由冲压成形引起的保持架截面厚度不均匀性对相对弯曲半径为0.8的保持架圆角处应力分布状况影响较大,而对相对弯曲半径为1.0的保持架圆角处应力分布状况影响较小;保持架梁与兜孔处相对弯曲半径由0.8增大至1.0有利于改善圆角处应力分布状况。     

石墨/Ti(C,N)基金属陶瓷梯度自润滑复合材料残余应力的有限元模拟

利用有限元方法研究了组成分布指数和梯度自润滑层厚度(层厚)对石墨/Ti(C,N)基金属陶瓷梯度自润滑复合材料残余应力的影响;采用层铺-烧结法制备该梯度自润滑复合材料,利用X射线衍射法测试其表面残余应力,并与模拟结果进行了对比.结果表明:径向压应力主要分布在梯度自润滑层的表层,在金属陶瓷基体与梯度自润滑层界面边缘处存在严重的应力集中;随着组成分布指数的增大,表面径向压应力增大,界面处应力减小;增大层厚可以改善界面处的应力分布,但表面径向压应力也随之降低;最佳组成分布指数为1.0～2.0,层厚为1.0～1.5 mm;试验测得的表面残余压应力随层厚的变化与模拟结果基本一致.     

喷丸工艺对17CrNi2Mo钢喷丸层残余应力分布及残余奥氏体含量的影响

采用不同的喷丸工艺对渗碳淬火17CrNi2Mo钢进行表面强化处理,研究了喷丸工艺对喷丸层残余应力分布及残余奥氏体含量的影响。结果表明:喷丸能在17CrNi2Mo钢表层产生残余压应力,且残余压应力随层深增加而先增加后减小;增大喷丸强度,喷丸层的表面残余压应力、最大残余压应力及其影响层深均增大;增加喷丸次数可增大表面残余压应力和最大残余压应力;喷丸能降低喷丸层的残余奥氏体含量,喷丸强度或喷丸次数越大,残余奥氏体含量越低;残余奥氏体含量随层深增大而增加。     

基于三剪统一强度准则的厚壁圆筒自增强分析

基于三剪统一强度准则,考虑材料应变强化效应、包辛格效应、拉压异性及中间主应力的影响,采用双线性强化材料模型对厚壁圆筒进行自增强分析,得到了厚壁圆筒加载应力、残余应力和工作应力的解析解,提出了最佳自增强压力的计算方法,探讨了拉压比、强度准则变化参数的影响,比较了自增强处理和非自增强处理及双线性强化模型和理想弹塑性模型厚壁圆筒的应力分布差异。研究结果表明：厚壁圆筒的最佳自增强压力随半径比和强度准则参数的增大而增大;工作时的最大等效应力随半径比和强度理论参数的增大而减小,随拉压比的增大而增大;自增强等效应力的最大值在弹塑性分界面处,且应力沿壁厚的分布较均匀;与理想弹塑性模型相比,双线性强化模型所对应的弹塑性分界面半径和残余应力较小,且随着自增强压力的增大,两种模型的差值越来越大;等效应力随半径比的变化规律可为厚壁圆筒选择合理的壁厚提供一定的参考;自增强技术可改善厚壁圆筒工作时的实际应力分布,提高其极限承载能力。     

柴油机曲轴圆角处激光喷丸后的残余应力分布特牲研究

采用ANSYS有限元软件,研究了柴油机曲轴圆角处激光喷丸后的残余应力分布规律,并得到相应的模拟数值。将圆角处模拟的结果与未喷丸曲轴的实测点应力值进行对比分析,结果得出,经过喷丸处理后,曲轴连杆轴颈部位的圆角处残余应力由拉应力变成压应力．材料的硬度和强度明显得到提高。通过此类的有限元仿真,可以对激光喷丸的相关参数进行优化。     

基于ANSYS的曲轴应力及变形敏感度分析

建立了494柴油机曲轴有限元模型,采用试验的方法验证了模型的准确性。选择轴颈直径、过渡圆角半径、油孔直径等参数,模拟了最大爆发压力为15MPa时,曲轴过渡圆角应力和曲柄臂变形的变化规律,分析了曲轴结构参数与应力、变形敏感度系数的关系。结果表明,过渡圆角应力随轴颈直径、过渡圆角半径、重叠度的增加而减小,随油孔直径的增加而增加;曲柄臂变形随轴颈直径、曲柄销过渡圆角半径、重叠度的增加而减小,随主轴颈过渡圆角半径、油孔直径的增加而增加。曲柄销直径对过渡圆角应力最敏感,应力敏感度系数为-0.46;主轴颈直径对曲柄臂变形敏感度系数为-0.497,对变形最敏感。     

排水车三通管结构优化分析

旨在评估不同过渡圆角半径对三通管压头损失的影响。针对4种不同过渡圆角半径的三通管,采用数值模拟方法分析三通管的局部压头损失与内部流场特性。计算结果表明:随着过渡圆角半径增大,三通管压头损失逐渐减小,流体流动性能逐渐改善;弯道曲率半径R/D=0时三通管过渡处末端存在负压现象,形成二次流,局部水头损失最大;弯道曲率半径R/D=2的三通管管道具有较小的局部水头损失。     

42CrMo钢精车加工表面残余应力有限元仿真研究

基于ABAQUS软件建立了42CrMo锻钢活塞外圆精车加工的二维切削仿真模型,采用单因素法研究了切削参数对残余应力的影响规律.结果 表明:42CrMo钢精车加工过程中,热应力引起的残余拉应力起主导作用,已加工表面产生残余拉应力并沿深度方向迅速转变为压应力.残余应力层深度随进给量和背吃刀量的增大而增大,切削速度对残余应力层深度影响不显著.表面残余拉应力随切削速度和进给量的增大而增大,背吃刀量对表面残余应力影响不显著.最大残余拉应力出现在工件已加工表面以下,表面残余应力、最大残余拉应力和最大残余压应力随切削参数的变化趋势与切削温度随切削参数的变化趋势基本一致.