钢轨轧后冷却过程弯曲变形计算

本文提出了计算钢轨轧后冷却过程应力分布和弯曲变形的方法，并分析了断面应力分布的特点和导致终冷弯曲的原因。计算的４３公斤重轨在冷却和反复弯曲过程中恢复平直的时间与实测结果基本符合。     

双曲率筋条壁板铣削回弹预测

针对铝合金薄壁零件制造过程中的回弹问题,提出了一种双曲率壁板铣削回弹的预测方法.该方法根据材料逐层去除后板料内部残余应力的重新分布情况,估算板料两个弯曲方向的回弹值.有限元模拟结果表明,铣削过程中板料的应力分布和回弹与计算结果相近;当板料铣削至中性面时,两弯曲方向的应力变化最大;随着剩余板厚的减小,计算结果与模拟结果间...     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

9Cr18Mo钢圆柱试件淬火过程的数值模拟

采用有限元分析方法,利用ANSYS软件模拟9Cr18Mo钢圆柱形试样淬火冷却过程,得到淬火冷却曲线、残余应力随淬火时间变化曲线、残余应力沿圆柱体轴向分布曲线和试样最终轴向伸长量.分析结果表明,在热应力和组织应力的共同作用下淬火过程中试样应力状态变化复杂,最终的应力状态以组织应力为主.试样表面残余应力和试样轴向伸长的计算结果与测量结果符合的很好.     

聚合物注塑残余应力计算的非线性粘弹性模型研究

从无定形聚合物的结构特点出发,考虑注塑冷却过程中温度和应力对聚合物粘弹性行为的影响,提出了残余应力计算的粘弹性本构方程.利用该模型对无定形聚合物注塑冷却过程的残余应力进行模拟计算,计算结果与实验结果接近.     

高炉用铜－钢复合冷却壁传热及力学性能分析

采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜－钢复合冷却壁温度及应力分布的影响．以1：1比例铜－钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜－钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜－钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合．计算结果显示,铜－钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小．铜层厚度为60mm,冷却水道间距为220mm的铜－钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏．     

锌液冷却管热应力有限元分析

锌液冷却管是用20号无缝钢管弯制而成，在锌液的冷却过程中容易出现裂纹，使用寿命短．针对锌液冷却管材料特性和工作环境，利用ANSYS有限元分析软件建立了冷却管的温度-应力耦合分析的三维有限元模型．冷却管的传热特性随温度变化而变化，故采用非线性分析法分析其传热特性．通过计算分析，得到冷却管的热应力分布图及其分布规律，找出冷却管危险截面的位置．研究结果表明：弯管部分的等效应力比直管部分的等效应力大；对于整个弯曲部分，其内壁的等效应力大于外壁的等效应力．最大等效应力点在弯管与直管的连接处偏向弯管侧；冷却管在工作过程中存在显著的热应力，导致其爆裂失效，为研究冷却管的寿命提供了参考．     

马钢高炉破损冷却壁应力分析有限元软件的编制

对大中型计算机有限元通用程序SAP，ADINA和ADINAT进行了研究，根据高炉冷却壁的破损调查结果，开发出适合于486／586微机运行的应力分析有限元计算软件．算例结果与理论解良好吻合，可用于计算分析冷却壁的温度场和应力分布．     

金属基/陶瓷复合层受弯应力的有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件对弯曲状态下金属基／陶瓷涂层的应力分布情况进行了理论建模，并基于此模型计算了不同涂层厚度和不同涂层弹性模量比情况下的应力分布情况。在弯曲中心处，涂层所受的拉应力随弹性模量的增加而增大，剪应力很小。在远离弯曲中心两侧处，剪应力值会达到峰值而拉应力减小，且剪应力最大值随着弹性模量和涂层厚度的增加而增大，且由此分析了由应力产生涂层失效的原因，其结果对陶瓷涂层的可靠性设计及应用具有一定指导作用。     

沥青混合料半圆弯曲试验应力强度因子分析

模拟沥青混合料半圆弯曲试验,分析模型几何参数对裂缝尖端应力强度因子的影响,能够合理的确定试验的几何参数,准确评价沥青混合料抗低温开裂的性能。文章通过ANSYS模拟分析了沥青混合料半圆弯曲试件弯拉应力分布,明确了试件拉应力最大部位;基于控制变量法,利用Aashto计算方法和有限元方法研究了半圆弯曲试件几何参数(试件半径、试件厚度、支座跨度、裂缝长度)对裂缝尖端应力强度因子的影响。结果表明:半圆弯曲试件在裂缝尖端受到最大的拉应力,Aashto计算方法与有限元方法计算的裂缝应力强度因子随试件几何参数变化的趋势相同,计算结果相近,确定半圆弯曲试验试件几何参数半径为75 mm,厚度为25 mm,裂缝深度为15 mm,支座间距与试件直径比值为0.8。     

PC连续梁桥弯曲孔道摩阻损失

预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥摩阻损失过大,会导致桥梁结构过早失效或破坏.本文基于赫兹接触理论,探讨了预应力弯曲孔道接触应力的分布规律,分析了预应力弯曲孔道预应力摩阻损失计算理论存在的严重缺陷,指出了预应力弯曲孔道摩阻损失计算公式及其伸长量计算公式的不合理性.假定了几种弯曲孔道接触压应力分布,并对各接触压应力分布情况下的摩阻损失进行了比较分析.PC连续梁桥预应力弯曲孔道摩阻损失的分析,对于大跨度预应力混凝土桥梁结构的设计具有重要的理论价值.     

马钢高炉破损冷却壁应力分析有限元软件的编制

对大中型计算机有限元用程序ＳＡＰ，ＡＤＩＮＡ和ＡＤＩＮＡＴ进行了研究，根据了高炉冷却壁的破损调查结构，开哪出适合于４８６／５８６微机运行的应力分析有限元计算软件，算例结果与理论解良好吻合，可用于计算分析冷却壁的温度和应力分布。     

CFRP抗弯加固混凝土梁的界面应力分析

对CFRP抗弯加固混凝土梁的界面应力进行了解析分析,根据界面胶层剪应力和加固板正应力微分方程,推导了其在纯弯曲段应力分布的解析表达式。通过实例计算,分析了加固板的厚度和弹性模量等因素对应力分布的影响,可为加固设计与施工提供一定的理论指导。     

金属薄板拉延成形过程的通用计算机模型

建立了全面的金属薄板拉延成形过程塑性各向异性分析计算机通用模型；综合考虑了弯曲、摩擦、压边力、应变强化、板厚变化和模具几何性的影响，能用于动态模拟拉延成形过程；给出成形件应力、应变分布的连续变化曲线。结果表明，全量理论可代替增量理论分析、计算拉延成形过程的力和变形等。还得出弯曲因素的影响程度。     

马钢300 m3高炉冷却壁工作状态下的温度场与热应力分布

在解剖研究取得的对高炉冷却壁破损机理认识的基础上,使用开发的有限元程序计算并研究了高炉冷却壁工作状态下的温度场和热力应力分布,对灰口铸铁和球墨铸铁两种冷却壁材质的最大热应力进行了分析和比较,据此提出了冷却壁设计的一些改进性建议。     

钢与混凝土组合楼板的纵向抗剪分析

通过对压型钢板横向及纵向弯曲刚度的简化，将钢与混凝土组合楼板处理为弯曲各向异性楼板。文中采用有限元分析计算，分析了组合楼板在垂直集中荷载下的正应力和纵向剪应力分布，讨论了组合楼板在极限状态下的纵向剪力计算方法。     

低残余应力热轧带钢层流冷却工艺的数值模拟

通过建立厚度为3.0mm的Q345热轧带钢在层流冷却过程中的温度与相变耦合计算有限元模型,计算了热轧带钢冷却后在宽度方向上温度、组织转变、内应力的分布,分析了采用2种冷却工艺下带钢宽度方向上的温度、相变和内应力的差别.结果表明:带钢经过中凸型水流分布的层流冷却后,沿带钢宽度方向温度趋于一致,从而使得相变后得到的铁素体及珠光体沿宽度方向上均匀分布.与常规均匀流量分布层流冷却相比,中凸水流量分布层流冷却后,带钢边部压应力减少80MPa;带钢在宽度方向上的应变差变小,从原来的7.69×10^-6减少到3.71×10^-6,降低幅度为51.7%,有利于获得更好的板形。     

硬质合金圆环与钢基体钎焊接头残余应力的数值分析

针对硬质合金钎焊冷却过程中产生很大的热应力而导致裂纹这一问题,利用有限元软件MARC对硬质合金圆环钎焊在钢基体上的残余应力大小及分布进行了模拟,研究了钎缝厚度、钎焊压力对钎焊焊后残余应力大小及分布规律的影响．结果表明,钎缝厚度存在最佳值,在一定范围内钎焊压力增大,残余应力减小．经实验验证,计算结果与实验基本一致．     

冷却速率对钠钙硅玻璃表面增强性能的影响

了解冷却速率对离子交换性能的影响,对钠钙硅玻璃的快速钢化具有重要意义。结合玻璃表面的应力测试和电子探针测试,研究了玻璃钢化处理后的降温速率对玻璃表面应力和K~+分布的影响,根据Boltzmann-Matano方法计算得到K~+的扩散系数曲线。结果表明:加快离子交换过程中的降温速率可以有效避免玻璃表面的应力松弛,增大钢化后玻璃的表面应力。采用快速降温的方法可使玻璃的表面应力增加50~90 MPa。     

动载荷作用下的弹塑性微弯裂纹塑性区

主要研究动载荷作用下的弹塑性弯曲裂纹的塑性区.通过分析论证,比较精确地确定了弯曲裂纹尖端塑性区域边界上动态正应力与动态剪应力的分布状况.综合考虑了动态作用应力、塑性区域边界上动态正应力与动态剪应力,利用二阶摄动方法,计算了弯曲裂纹尖端塑性区域的范围;利用二阶摄动方法预测了动载荷作用下弹塑性裂纹的扩展路径.比较了弯曲裂纹与直线裂纹动态断裂特性的连续性与统一性.论证了弹塑性动态断裂特性与线弹性动态断裂特性的连续性与统一性.建立了一个计算弯曲裂纹尖端动态塑性区尺寸的崭新理论模型.