美国ASME规范应力分类准则浅析

本文试对美国ASME规范应力分类准则中的峰值应力与二次应力问题进行探讨:提出峰值应力的产生原因、分析此类应力的本质与特性、简要阐述其失效机理,同时论述了安定与疲劳的关系。对ASME中的各类应力,就其产生原因、自限特性、分布规律、破坏形式、控制准则及相应计算方法等,以列表的形式进行了详细比较。     

超高压楔形环密封性能分析

采用接触有限元法,根据Mises屈服准则对自紧式超高压楔形密封的性能进行分析,其中筒体材料采用双线性随动强化准则,密封材料采用多线性随动强化准则。通过数值模拟得到密封系统预紧工况及工作工况下的应力分布,并对其进行线性化,将工作应力分解为一次应力、二次应力及峰值应力,根据不同类型应力的特点对密封可靠性及系统安全性进行评估。结果表明:预紧及工作工况下,密封环受力变化很小,确保了其密封能力,密封力来源经历了预紧力、预紧力与内压力之和,再到内压力的变化过程;内压作用下筒体主要承受薄膜应力,但筒体端部螺纹则承受弯曲应力,应根据相应的应力极限进行评定。     

关于"分析设计方法和各类应力特性的讨论"一文的几点意见

（1）文章3．1节中提到“众所周知，在裂纹尖端、缺口、小圆角等处存在峰值应力，即使在一次性（静载）作用下，它和一次应力一起，可能会使缺口开裂，甚至使裂纹失稳扩展，而其中的二次应力（如有）则不会。”这一提法不正确。EN13445C．2．5峰值应力注1明确说明峰值应力会与一次和二次应力一起对疲劳和脆断有影响。     

8V60°柴油发动机的平衡分析与平衡方案设计

本文对8V60°柴油发动机进行了平衡分析,针对不平衡力(矩)进行了两种平衡机构设计,实现了100%平衡二次往复惯性力的目标,对比两种方案产生的附加倾覆力矩可知,采用双平衡轴方案更为合理。     

压力容器分析设计的力学基础 第二讲 应力分类与应力评定

压力容器的分析设计日趋广泛,本文以阐述基本概念为主,着重介绍分析设计与常规设计的主要不同点;论述了分析设计中常用的力学概念,如极限分析、安定性分析等。并且通过壳体理论介绍了应力分类及应力评定中的基本概念,如一次应力、二次应力、峰值应力及其评定准则等;最后通过示例说明了这些概念。本文分为两讲,第一讲介绍分析设计中的力学概念,第二讲介绍应力分类、应力评定及示例.     

压力容器分析设计的力学基础——第一讲 分析设计中的力学概念

压力容器的分析设计日趋广泛,本文以阐述基本概念为主,着重介绍分析设计与常规设计的主要不同点;论述了分析设计中常用的力学概念,如极限分析、安定性分析等。并且通过壳体理论介绍了应力分类及应力评定中的基本概念,如一次应力、二次应力、峰值应力及其评定准则等;最后通过示例说明了这些概念。本文分为两讲,第一讲介绍分析设计中的力学概念,第二讲介绍应力分类、应力评定及示例。     

陶瓷材料加热切削的研究

陶瓷材料切削加工的主要困难之一是它的脆性。如果能够解决这个问题,将会产生有利的效果。使脆性材料进行延伸性的破坏,一般可以考虑采用两种方法。即:(1)在大静水压力下;(2)提高温度。前一种方法是加压切削加工。从理论上说,需要相当高的压力,用简单的实验不能确认其效果。后一种方法是“加热切削”。这里的“加热切削”与单纯用加热来降低金属屈服强度的加热切削不同,而是利用陶瓷材料塑性变形对温度的依赖性大于裂纹源形成对温度的依赖性这一性质,将脆性破坏改变为延伸性的破坏(见图1),图中B为脆性破坏应力,Y为塑性破坏应力。     

基于ABAQUS的自紧身管应力仿真

目前高膛压火炮普遍采用自紧身管，自紧身管强度分析涉及制造时、制造后和射击时工况，应力分布十分复杂，为此借助ABAQUS软件基于mises屈服准则对确定的自紧身管截面进行了详细的应力仿真分析，包括弹性变形应力分布、自紧身管应力分布、变形硬化和反向屈服对自紧身管应力分布的影响。仿真表明，自紧身管制造后由于主应力顺序发生变化导致mises应力曲线变化十分复杂；向上的变形硬化会减小屈服区域，增大mises应力峰值；反向屈服通常出现在壁厚较大、自紧度较大的自紧身管中，其会导致管壁内应力分布更加复杂，但不会增加强度。由于我国自紧身管理论采用treca屈服准则，该研究有助于深化对自紧身管强度理论的认识。     

特大型高速钢刀具的热处理特点

根据对特大型高速钢刀具毛坯组织和刀具几何形状因素特点分析,经我们长期研究探索和实际应用效果表明:采用淬火温度下限加热保温、中上限出炉淬火;对直径(?)7O～200mm 刀具采用二次预热、一次分级加温淬火;对直径>200mm 刀具采用两次预热两次分级加等温淬火和“二次贝氏体”淬火:回火采用四次。采用上述一系列有效措施,从而保证了刀具金相组织中各相数量的合理匹配与分布,即保证最佳的性能,又保证了具有最小的应力和变形,提高了热处理质量。     

新型电磁式自动平衡头控制决策的研究

介绍一种新型电磁式在线自动平衡装置（简称“自动平衡头”）,给出了平衡准则,针对只能单方向移动平衡质量的自动平衡头,提出了一种快速随机寻优的控制策略,与普通随机寻优相比较,平衡盘移动迅速,准确,缩短了动平衡时间。     

新型电磁式自动平衡头控制决策研究

介绍一种新型电磁式在线自动平衡装置（简称“自动平衡头”）,给出了平衡准则,针对只能单方向移动平衡质量的自动平衡头,提出了一种快速随机寻优的控制策略,与普通随机寻优相比较,平衡盘移动迅速,准确、缩短了动平衡时间。     

关于应力分类问题的几点认识

围绕2004年中国压力容器学会设计委员会在杭州和上海两次研讨会的内容,就应力分析设计和塑性设计、峰值应力的自限性、有限元计算应力的等效线性化处理等问题进行了论述。认为：从应力的性质和影响范围来看,峰值应力的基本特征是具有自限性和局部性,这和ASME规范从变形角度提出的“不引起任何显著的变形”的特性是一致的;等效线性化处理方法的重要性在于它是区分峰值应力的有效方法,对如何正确选择校核线的位置和方向提出了一种一般性的建议。     

地铁列车轴装制动盘热力耦合仿真分析

电制动失效时的摩擦制动热负荷引起的制动盘热疲劳损伤是影响列车运行安全的重要因素。建立地铁列车轴装制动盘摩擦制动三维有限元模型,调查了制动盘在一次常用制动、一次紧急制动两种制动工况时的热-力耦合情况,获得制动盘在两种制动方式下的温度场和应力场。仿真结果表明,不同工况下制动盘面的温度分布具有相似规律,即在制动初期,盘面温度迅速上升并很快达到峰值点166.81℃和151.5℃,随后盘面温度缓慢下降。应力场初始以机械应力为主,随着制动温度的上升,热应力成为主要影响因素。应力场与温度场分布相似,但应力峰值延后于温度峰值出现。热应力在制动中会引起材料损伤积累,导致制动盘疲劳开裂。     

考虑非连续界面周向正应力时公路单心圆压强隧道衬砌的非完全接触和试验验证

以公路单心圆压强隧道为研究对象,考虑复连通物体的位移单值条件以及径向正应力和径向位移在接触面上均保持连续,推导出两种衬砌的径向正应力、周向正应力和轴向正应力的解析解。理论分析表明:(1)当体力为常量时,对于平面应力和平面应变两种情况,假如边界形状和外力都相同,则在该平面内的应力分布将是相同的,且不包含各向同性材料的弹性常数(即弹性模量和泊松比);(2)在二次衬砌外半径所在的圆周上,周向正应力和轴向正应力都会突现应力异常,导致第一类间断点中的跳跃间断点;(3)当初支衬砌与二次衬砌的材料弹性参数相同时,不存在跳跃现象;(4)塑性屈服的始端首先出现在二次衬砌内侧,并被周围的弹性区域约束。推导的完整应力公式可为分析公路单心圆压强隧道的接触特性提供参考。     

材料多轴疲劳破坏准则回顾

对多轴疲劳载荷作用下材料的疲劳破坏准则作了系统的回顾，按照用于描述材料疲劳破坏的参量，将多轴疲劳破坏准则划分为三类，应力准则、应变准则、能量准则。分别对这三种准则按多轴比例加载及多轴非比例加载两种情况进行阐述，并进行简单的评述。     

车加工偏心轮用的卡盘

为在车床上加工偏心轮,主要采用下列3种卡盘:1、两爪自定心卡盘,因其不能保证被加工表面具有足够的形状和相互位置精度,故应用甚少;2、三卡自定心卡盘,在加工时会产生显著的不平衡力,从而导致加工精度的下降和主轴支承过早的磨损;     

平面二次包络弧面蜗杆传动的研究与应用

“平面二次包络弧面蜗杆传动”是一种具有我国独特风格的新型弧面蜗杆传动。本文择要介绍了对该传动的研究与应用的主要结果。介绍了从研究传动的一般型式入手,把具有“两次接触”为特点的,典型的平面二次包络弧面蜗杆传动,当作它的一种典型情况;把常见的直线齿弧面蜗杆传动视为新型传动,当其平面萎缩为一直线时的一种特例。采用较简单的方法,导出了两类蜗杆两种型式传动通用的一般性啮合方程式,由这啮合方程式可一目了然地证明典型传动存在“两次接触”和“瞬时两线接触”的原因和条件。文中还利用通用方程式,有对比地计算分析了两类四种蜗杆传动的啮合特点,说明平面二次包络弧面蜗杆传动具有更好的磨削工艺性和啮合性能;指出典型传动蜗轮齿面的两次接触区在接触循环次数和诱导法曲率上存在的弱点,认为对“两次接触”应给以全面的估价,对一般型传动和选型问题的研究,应予以重视。此外,文中通过两次接触界限曲线和包络面界限曲线的研究,相应地讨论了有关“两次接触”、蜗杆根切和参数影响等问题。     

零矢量法用于曲柄滑块机构的平衡

众所周知,只有用零矢量法平衡曲柄滑块机构时,方可使不平衡力系的主矢量转化为零。但是,在活塞式压缩机机体中,由于在连杆和曲柄上装设平衡块质量的结构困难,使零矢量法在生产实践中应用得不多。本文切合这一实际,论证零矢量法用于平衡密闭输气的活塞式空气压缩机。由机构平衡理论可知,曲柄滑块机构的总质心位置是由矢径OS确定的,该矢径就是所说的运动构件不平衡力系主矢量作用点的几何和:     

疲劳累积损伤准则的一些新研究

文中证明,仅对材料疲劳裂纹萌生阶段,线性累积损伤准则成立,∑n_i/N_(ci)=1,而仅对疲劳裂纹扩展阶段,线性累积损伤准则成立,∑n_i/N_(pi)=1,也就是说,所谓“双线性累积损伤准则”成立。但是,对于疫劳全过程,线性累积损伤准则不能成立,∑n_i/N_(ft)≠1,对于高应力—低应力循环,∑n_i/N_(fi)<1,对于低应力—高应力循环,∑n_i/N_(fi)>1。为此,文中提出一种对于疲劳全过程的线性累积损伤准则的近似修正方法。其结果与实验数据相符。     

脆性破坏及COD准则

关于钢结构的脆性破坏事故的记载可以追溯到1879年或更早一些。而随着材料强度的提高以及焊接工艺的应用,脆性破坏的事故也在增多。因此对脆性破坏进行了广泛的研究。铁素体钢存在着二种断裂机理,即以沿一定的结晶学平面解理的解理断裂和以显微孔隙的产生和聚集为机理的范性断裂。在温度由高而降低时,就由范性断裂逐步转变到解理断裂。考查脆性破坏事故可以看到具有下述的特点:破坏时的名义应力较低,通常是低于设计应力或材料的屈服强度;破坏前没有或者只有局部的极小的塑性变形;断口是平直而光亮,即一般称为解理断口;破坏一旦发生便以极高的速度扩展