金属陶瓷复合材料的残余应力研究

考虑整块材料的收缩对残余应力的影响，建立了计算金属陶瓷复合材料平均残余应力的力学模型，推导了平均残余应力公式，该式对材料的设计和制备有重要的意义．研究表明，平均残余应力与温度差呈线性关系；与硬质相的体积含量、组份材料的弹性模量、线[膨]胀系数以及泊松比密切相关；随硬质相体积含量的增加而增大；金属粘结相“堆积”区域平均残余应力较大．     

固体物料应力松弛特性的研究

通过萝卜的应力松弛试验，得出萝卜在不同加载速率、不同方向取样时的流变学参数：松弛应力、松弛模量和松弛时间，从而得出应力松弛曲线。其松弛模量随加载速率的增大而减小，径向取样时这种变化比轴向更为明显。在同一加载速率下，轴向试样比径向试祥松弛时间短。因此建立用四单元Maxwell模型来描述萝卜的应力松弛现象，为机械设计及鉴定品种质量提供了理论依据，为预测机械损伤、提高产品质量、探索新的控制方法和判断依据提供最佳参数。     

纤维增强金属基复合材料残余应力及其在拉伸时的行为

根据弹性力学理论建立了纤维增强金属基复合材料中纤维周围基体中的残余热应力模型。探讨了在单向拉伸时该残余热应力对材料性能的影响,为分析复合材料的力学行为理论指导。     

金属陶瓷复合材料的残余应力研究

考虑整块材料的收缩对残余应力的影响,建立了计算金属陶瓷复合材料平均残余应力的力学模型,推导了平均残余应力公式,该式对材料的设计和制备有重要的意义.研究表明,平均残余应力与温度差呈线性关系;与硬质相的体积含量、组份材料的弹性模量、线[膨]胀系数以及泊松比密切相关;随硬质相体积含量的增加而增大;金属粘结相"堆积"区域平均残余应力较大.     

自增强技术研究（I）—考虑Bauschinger效应影响卸载幂函数硬化材料的自增强

本文研究的是实际使用的超高压乙烯管式反应器。利用40Cr钢作为简体模拟材料，从理论和实验两方面对增强处理的实际效果进行了研究。文中推导了自增强处理过程全部应力解析解，通过实验了理论计算敖余应力公式的准确性。     

CMMp复合材料热残余应力的计算模型

采用统一型非线性动态粘弹塑性本构模型，经修改完善后用于ＣＭＭｐ复合材料残余应力的计算，算例的计算结果表明，该力学模型比弹性本构模型和弹塑性本构模型更正确地描述了ＣＭＭｐ复合材料中的热残余应力的分布变化情况。     

顶板-纵肋焊接细节残余应力的松弛效应

为了准确把握钢桥面顶板-纵肋焊缝位置的真实拉、压状态和应力比对正交异性钢桥面板（OSD）疲劳寿命的影响,通过建立焊接残余应力与车载应力的耦合应力分析模型,构建焊接残余应力和车辆荷载耦合作用下的应力比、等效应力幅等疲劳参数计算方法,形成了焊接残余应力与车载应力的耦合应力精细化计算方法. 以江阴长江大桥为例,应用该方法,开展车辆荷载和残余应力场对疲劳损伤的定量分析. 案例分析表明,焊缝位置残余拉应力在叠加了以拉应力为主的循环车载应力后,纵、横向应力松弛大小均超过车载应力峰值,出现明显的应力松弛现象,而叠加以压应力为主的循环车载应力后,应力松弛效应不明显;与仅考虑车载应力作用下的焊缝位置应力状态相比,考虑焊接残余应力和车载应力耦合作用之后,压应力循环工况焊缝位置疲劳应力状态发生了本质变化,即由不需要进行疲劳验算的压应力状态变为拉应力状态;拉应力循环工况的疲劳状态虽未改变,但该状态下焊缝位置的疲劳寿命由无限变为有限.     

不同状态灰砂岩应力松弛特性试验及本构模型研究

岩石的应力松弛现象涉及到各类岩体工程的长期稳定性,且工程中水的影响不容忽视.开展干燥与饱和两种状态下灰砂岩单级应力松弛试验与循环应力松弛试验,对比分析了两种状态试样的松弛行为差异,并采用四单元广义Maxwell应力松弛本构模型对试验结果进行数值模拟验证.结果表明:(1)两种状态下的灰砂岩都表现为非完全衰减的应力松弛形式...     

爆轰自增强弹塑性动力分析

用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ 拉、压杆装置测试了４３ＣｒＮｉ２ ＭｏＶＡ钢的动态力学性能，根据该材质的动态本构关系及爆轰冲击波压力曲线对厚壁圆筒的爆轰自增强过程进行了非线性动态有限元分析，得到了各部位在不同爆轰冲击压力下的应力、位移、速度等随时间的变化规律及塑性变形区尺寸。最后，用Ｓａｃｈｓ 内层逐次剥层法对爆轰后所产生的残余应力进行了测定，并对爆轰法和静液压法自增强所形成的残余应力进行了对比分析。     

浅盲孔法测量残余应力的分析

通过三维有限元分析方法,对浅盲孔法Ａ、Ｂ松驰系数随孔深度的变化进行了计算机模拟,同时,应用误差传递理论,重点分析了孔深度变化对松弛应力的影响。并且获得松弛应力与孔深度误差的规律性结论。为进一步应用浅盲孔法提供一理论依据。     

置入光纤传感器测定FRP残余应力的研究

利用最新发展的基于光纤微弯传感原理制作的缠绕式光纤应变传感器来测定FRP的残余应力.自行设计模具以制成两种FRP复合材料试件,一种为按照普通成型的过程制成试件,另一种为采用预加张力复合原理制成试件,通过测量两种试件的残余应力,得到大量有价值的实验数据,分析、对比实验结果,得到预加张力引起的残余应力.说明给纤维预加张力后,能提高复合材料的强度水平,对获取高质量的复合材料产品具有重大意义.     

汽轮机螺栓应力松弛行为预测的研究

根据高温下金属应力松弛的基本特征,建立了预测应力松弛行为的动力学方程式,该表达式可根据某初应力下的松弛试验结果预测不同初应力时的应力松弛行为。多种材料试验数据的验证结果表明,本文采用的预测方法合理,提出的动力学方程式具有广泛的适应性以及良好的拟合和预测精度,便于工程应用。利用该方程式,还分析讨论了不同初应力下的材料松弛塑性应变速率随时间的变化及其趋势比较,其规律与现有的研究结果保持一致。     

利用FEM修正法测量Ti6Al4V管件表面残余应力

为精确测量车削加工钛合金薄壁管件引起的表面残余应力,综合考虑测量精度、可操作性以及节约材料等因素,运用有限元法(FEM)分析确定零件合适的轴向长度,结果表明:当管件的轴向长度与外径比值λ≥1.11时,其边缘效应对于测量结果的影响可以忽略不计.为对零件剥层后新表面应力值变化进行补偿,运用FEM修正法对X射线法测得的剥层后表面应力值进行修正,测量结果表明:Ti6Al4V管件车削加工引起的表面残余应力在轴向和切向上均呈压应力状态,切向应力高于轴向应力,深度为60μm时,两个方向的残余应力都已基本趋于0.表明该修正方法计算简单,其修正精度明显高于传统修正方法,可以广泛运用于实际表面加工残余应力的测量过程.     

深冷处理消除7050铝合金残余应力的研究

提出了一种被称为“反淬火法”的深冷处理新工艺，将铝合金构件浸入液氮中深冷后，采用一种特制的QCW—01型有机介质进行“反淬火”，从而消除7050铝合金的残余应力．探讨了深冷处理工艺路线与工艺参数对应力消除效果与机械性能的影响．采用x射线衍射法测定应力消除前后铝合金试样的残余应力，利用电导率涡流检测技术与拉伸试验相结合的方法来评价铝合金深冷处理后的抗应力腐蚀性与机械性能等质量指标．得到了在兼顾满足机械性能要求前提下取得最佳应力消除效果的深冷处理工艺．经实验证实，在该深冷处理中采用QCW—01型有机介质的残余应力消除率达到58％，远远高于采用沸水急热的传统深冷处理工艺的应力消除率．     

结构钢焊接残余应力三维有限元分析

对结构钢板对接焊接及腹板与翼缘角焊缝连接的工字型截面梁进行三维有限元模拟,分析了焊接温度场、残余应力分布及残余变形。有限元计算结果与试验结果比较吻合,证实了计算模型的有效性。计算结果表明:焊接热影响区存在较大的三向残余应力,且纵向残余应力大于横向残余应力,对结构局部受力将产生较大影响,但由于焊接残余应力是自平衡的,故焊接残余应力的存在对钢材宏观受力影响不大。     

硬铝合金超精密车削残余应力的仿真及试验

为满足超精密车削加工零件低表面应力的使用性能要求,采用有限元和试验相结合的方法,对硬铝合金进行微米级的超精密车削仿真和试验.分析切削过程的切削力和切削温度,研究已加工表面残余应力产生的原因及残余应力的性质,得到切削深度和切削速度对已加工表面残余应力的影响规律.仿真结果表明:金刚石刀具车削硬铝合金,切削温度低,切削力小,但是单位切削力大.切削力是已加工表面形成残余压应力的主导因素.表层残余应力随着切削深度的增加而变大,随着切削速度的增大反而有减小的趋势.在微米级硬铝合金的超精密切削过程中,切削深度对已加工表面残余应力的影响更为显著.进行微米级的超精密车削试验,采用XRD对表层残余应力进行测量,对有限元仿真结果进行了验证,为硬铝合金超精密车削表面残余应力的控制打下理论基础.     

铝合金预拉伸板数控加工过程中残余应力释放研究

利用MSC.Marc软件中的中CAD/NC接口,导入Catia的刀具路径文件,模拟出机械加工过程中多轴刀具在不同路径控制中工件内部原有的残余应力的释放情况以及应力释放对工件最终变形的影响.材料去除的越多,工件内部原有的残余应力释放的越多,最后工件的变形就越大.将工件作为航空上有很少内部支架的薄壁件,则整个部件将发生畸变.