螺旋缝埋弧焊管残余应力评价方法

基于弹性力学应力分析和叠加原理,研究了螺旋缝埋弧焊管切环法残余应力测试中的残余应力分布.建立了能综合考虑管段切口张开量、轴向错位量和径向错位量等因素的新残余应力评价方法,并与应变片法残余应力测试结果进行了对比.结果表明:应变片法测试的最大残余剪切应力平均值和局部最大剪切残余应力值均与新评价方法给出的相应值接近;管段内的宏观(平均)残余应力来自管段切开后的轴向错位和周向张开量,管段内残余应力的不均匀性来自管段切开后的径向错位.存在较大的径向错位情况下,宏观最大剪应力与局部最大剪应力的极大值之间有很大差别.就管线的工程应用而言,可以局部最大剪应力的极大值作为残余应力的控制条件.     

有限元分析在电缆摆杆动载荷分析中的应用

电缆摆杆不仅承受脱插、电缆的重力,而且还承受脱插脱落后的冲击载荷。文中利用UGNX4对电缆摆杆建模及有限元分析,并校核了电缆摆杆的强度刚度,在此基础上对其受到的冲击载荷进行了分析计算,利用此冲击载荷进行了强脱气缸缸座连接螺钉剪应力校核、钢丝绳强度校核及电缆摆杆锁紧机构受力校核,为电缆摆杆的设计开发提供了设计依据。     

冷连轧机工作辊综合应力场的解析、测试及剥落损伤的力学原因分析

本文用边界元法计算了工作辊的接触面力,给出了精确计算边界层域内应力的边界元法公式和计算表层淬火残余应力场的简便模型,从而计算了表层工作应力场与淬火残余应力场。通过工作辊综合应力场的计算得出了表层领域最大剪应力分布曲线,为工作辊剥落损伤原因的分析及改善措施提出了作者的见解。     

煤矿井下综采工作面高压电缆绕“8”字减扭收卷装置研究

煤矿井下综采工作面敷设多种大直径的高压电缆,大多依靠人工对电缆进行收卷。文中设计一种煤矿井下综采工作面高压电缆绕"8"字减扭收卷装置,利用齿轮曲柄滑块滑槽机构的运动特性,在高压电缆两端固定,在供电不中断的情况下对电缆进行"8"字形盘绕,既能减少电缆在收卷过程中的扭力,又能有效抵消收卷成圈后电缆的残余扭力。利用3D打印技术建立了该装置实体模型,通过模型试验,验证了装置运行满足设计要求。     

基于热失重法的高压交联电缆副产物释放研究

挤出交联后,高压交联电缆绝缘中残余的交联副产物会影响电缆的绝缘性能,并严重危害电缆的长期安全运行。目前制造厂家普遍对高压交联电缆进行去气处理,但面临无法表征去气效果、忽视副产物长期释放过程等问题,采用热失重法对交联副产物的长期释放过程进行研究,对去气工艺优化和电缆运行维护具有现实指导意义。     

管坯大变形自由推压缩径残余应力的研究

管坯大变形自由推压缩径时端部存在翘曲,即端部外径大于定径区外径。针对端部翘曲区进行变形分析,并基于平衡条件推导了周向残余应力与翘曲变形和剪应力的关系表达式,揭示了由内表面层到外表面层整体存在周向残余拉应力的事实。在三向液压机上进行219 mm×7.5 mm无缝钢管的双侧大变形缩径,在缩径管件上截取包含端部翘曲区和定径区的试样,在其内外表面不同区域选取测量点,并采用X射线衍射法测量残余应力,端部翘曲区测量结果与理论分析结果趋势一致。针对缩径管件变形过程,采用ABAQUS软件进行有限元模拟,缩径变形及缩径力的模拟结果与缩径试验结果吻合,内外表面层残余应力的模拟结果与X射线衍射法测量结果趋势一致。给出了自定径区至端部沿壁厚方向及沿轴向方向的残余应力分布规律。     

动态共振剪应力传感器概念研究

提出一种新的基于共振表面元的动态共振墙剪应力传感器概念,并且通过建立理论模型、数值模拟和实验验证进行了系统的研究.研究结果表明动态共振墙剪应力传感器概念能够精确测量低速流场的墙剪应力,而且可能用于壁面湍流流场的控制研究.实验设计了开环和闭环测量控制系统,用于测量动态共振墙剪应力传感器位移随墙剪应力的变化.实验结果表明随着平均墙剪应力的变化,动态共振墙剪应力传感器的共振表面元能够获得可以测到的位移信号.此外,实验结果也充分证明动态共振墙剪应力传感器概念完全可以测量墙剪应力,实验结果与所建立理论模型的数值模拟结果符合较好.     

周向磁巴克豪森噪声分布及平面应力测量

磁巴克豪森噪声对应力非常敏感,是一种操作便捷、检测灵敏度高、重复性好的原位无损应力测量技术,在残余应力测定、零部件应力集中区评价、结构承载应力评估中有广阔的应用前景。工程中铁磁性材料表面平面应力测量时最大主应力及其方向测量是一项亟待解决的难题,提出了一种基于周向磁巴克豪森噪声分布的平面应力测量方法,建立了求解平面应力张量的模型,实现了测量点任意方向的正应力和剪应力解调。实验验证了该方法的有效性,测量结果表明,当主应力大于50 MPa时,实测的最大主应力方向偏差为10°,最大正应力偏差为5 MPa,最大剪应力偏差为6 MPa,具有较高的测量准确度。     

重载点接触热弹流润滑中滚子表面剪应力分析

对HKD-1型航空润滑油进行了重载点接触热弹流计算和滚子表面剪应力分析,并进行了试验验证.结果表明:重载情况下,润滑油的非牛顿特性较显著.滚子表面的剪应力随滑滚比的增加而增大,各种模型下得到的剪应力分布形状相似.采用Evans-Johnson模型预测的剪应力较准确,采用Newton模型预测剪应力误差较大,滑滚比较大时,Newton模型对剪应力的预测失真.     

浮动式微剪应力传感器及其在气动测量中的应用

正壁面剪应力的测量是试验空气动力学领域中的一项重要测试任务。精确的测量剪应力能够判断边界层内的流体运动状态,为主动流动控制、摩擦阻力的计算提供依据。采用MEMS工艺制作的微剪应力传感器具有尺寸小、频响高、功耗低等特点,为壁面剪应力的测量提供了一种新的方法。