冷轧无缝钢管残余应力对液压缸筒承载能力影响的研究

采用非线性有限元法对经冷轧成型无缝钢管的液压缸筒承载能力进行了研究,目的在于定量分析冷轧钢管残余应力对液压缸承载能力的影响。对冷轧钢管成型过程进行了研究,获得了冷轧钢管脱模后的残余应力,在此基础上,在脱模后钢管的内表面施加内压模拟工作时的液压缸,获得残余应力和工作应力共同作用的应力场。计算了无残余应力缸筒在内压作用下的应力分布,并对有无残余应力液压缸筒的承载能力进行了比较。结果表明：初应力的存在改变了液压缸筒等效应力的大小和分布方式,最大等效应力是无初应力时的3倍,初应力降低了液压缸筒的承载能力,用冷轧钢管作液压缸筒应该首先进行热处理消除初应力。     

振动时效消除液压支架油缸缸筒残余应力的应用与研究

针对液压支架油缸在机械加工过程中产生的残余应力,以及由于残余应力显现的油缸变形问题,采用振动时效进行残余应力消除和均化,使用金属磁记忆应力检测仪分别对振动时效前、后残余应力分布进行检测,结果表明:基于频谱谐振原理的振动时效处理,能够对缸筒加工后的残余应力起到均化作用,加工变形得到有效改善,能够达到设计和使用要求。     

低碳钢管道焊接残余应力有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析有限元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行有限元分析。在热弹塑性分析中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化。结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力,随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余力为压应力,而环向残余应力为拉应力。计算预测值和实侧值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

耐热钢厚壁管环焊残余应力的有限元分析

以热-弹塑性理论为基础，建立了厚壁管环焊残余应力的二维轴对称有限元模型，利用ANSYS有限元分析软件，模拟了耐热钢厚壁管环焊对接的应力分布。结果表明，焊缝内表面及其附近处的轴向应力和环向应力均是拉应力，而外表面是压应力，接头处内表面应力水平高于外表面；径向应力数值远低于环向应力和轴向应力；各方向残余应力的最大值均位于距管道外表层一定距离处，其数值大小接近于材料的屈服点应力。     

预测长圆柱体淬火残余应力的有限元方法

利用伴随机变的热弹塑性本构方程及热传导方程，推导了计算热处理过程瞬态温度场和内应力的有限元列式。利用一组不同温度水平下的高温拉伸实验来确定构方程中的材料参数及其随温度的变化。依据上述理论及数据预报１Ｃｒ１３钢圆柱体在淬火过程中的瞬时内应力和残余应力分布。残余应力计算值与实验测定值比较，结果令人满意。     

一类接触问题的残余应力分布的有限元分析

弹塑性接触问题是一种几何非线性和材料非线性相耦合的双非线性问题。本文针对大变形弹塑性接触以及因此而诱发的残余应力,从应用的角度出发,建立了一套耗机时少而又简便的有限元求解方法。并研制了相应的程序。     

用有限元方法分析无缝钢管的淬火残余应力

利用有限元分析软件MSC.M arc模拟无缝钢管淬火过程,分析了淬火残余应力的分布情况,得到了残余应力按照温度梯度沿半径方向分层分布的规律。研究了在改变加热温度和冷却速度的情况下,淬火残余应力的变化规律,达到减小淬火过程中产生的残余应力,提高无缝钢管的机械性能,寻求最优淬火条件的目的。     

工具锥角对膨胀套管环向残余应力的影响

为了研究膨胀工具锥角对套管膨胀后环向残余应力分布的影响,采用有限元分析方法对常见的5°～11°锥角下Φ139.7 mm×8.5 mm的套管膨胀过程进行了非线性数值分析,得到不同锥角下整个套管膨胀后环向残余应力在套管轴向、周向和壁厚方向的分布规律。结果表明,套管膨胀后环向残余应力在套管轴向和圆周方向上分布不均匀,其数值呈波动趋势,波动幅度可达100MPa左右,且波动幅度随工具锥角的增大而减小。无论膨胀工具锥角如何变化,套管内壁至套管厚度中间的单元层始终受到残余拉应力,套管外壁及靠近外壁的单元层始终受到残余压应力,残余拉应力和残余压应力在壁厚厚度上所占比例分别约为75%和25%,且残余拉应力最大值位于套管壁厚中间部位,残余压应力最大值位于套管外壁。锥角变化对环向残余应力的大小有一定影响,当锥角从5°增加到11°时,残余拉应力和压应力最大值均上升,增加幅度分别约为套管材料屈服强度的3.4%和5.1%。     

关于影响残余奥氏体残余应力的研究

导入大而深的残余压应力能提高机械零件的疲劳极限,如承受R(应力比)≥0的渗碳齿轮。为了改善残余应力分布的工艺之一是用喷丸法。用此法能将残余奥氏体转变成马氏体。但是残余奥氏体对残余压应力的影响还不清楚。所以作者用真空渗碳和碳氮共渗试片做了一个实验,并用喷丸和低温处理来系统评估其影响。     

用有限元方法分析石油套管矫直产生的残余应力

为消除石油套管轧制和热处理后的纵向弯曲及圆度误差等,一般要采用矫直工艺。而作为石油套管制造最后生产环节的矫直工艺决定了石油套管的几何形状,同时也影响其力学性能。研究了满足石油套管的直线度和圆度要求下的矫直量与残余应力的关系;进行了石油套管矫直时的变形规律分析;建立了石油套管矫直的有限元模型。     

穿孔顶头等离子喷涂涂层残余应力分析

提出采用在顶头上喷涂等离子涂层的方法来提高穿孔顶头表面性能,从而提高其使用寿命,降低生产成本。采用有限元计算软件ANSYS对等离子喷涂过程进行瞬态分析,得到穿孔顶头与涂层内部的温度分布状况,在此基础上分析顶头与涂层界面处和涂层内部的应力状态,讨论了顶头预热温度、涂层厚度、涂层材料等因素对残余应力的影响,得出合理的喷涂工艺,为提高穿孔顶头的使用寿命提供理论依据。     

轴承套圈硬车削过程中的残余应力模拟及试验研究

为了研究在小进给量条件下风电机组轴承硬态车削加工后表层残余应力的分布规律,基于大型非线性有限元分析软件ABAUQS,采用合理的材料流动应力本构模型,对风电机组轴承硬态车削过程进行了有限元仿真,获得了硬态车削加工后轴承的表层残余应力。将在不同的背吃刀量和刀具前角参数下的获得的残余应力仿真值与试验测量值进行对比,结果表明:仿真结果与实验结果吻合,通过硬车削加工可以获得400~800 MPa的残余压应力,残余压压力的深度可达0.04~0.08 mm。     

柴油机缸体铸件残余应力测试及消除的研究

依据钻孔法测量铸件残余应力的基本原理,通过退火热处理,振动时效对消除柴油机缸体铸件残余应力测试结果表明:退火热处理可使缸体铸件残余应力下降87.61%,可满足该铸件的使用要求;而振动时效处理,可使残余应力下降27.4%,不能满足缸体铸件的使用要求.     

机械阻碍应力对铸造残余应力影响的研究

通过在实验室与生产条件下所进行的判断性试验确证,机械阻碍应力对铸造残余应力的大小、分布有着极为显著的影响.其影响机制就在于影响了铸造应力的产生与形成的全过程.其本身作为一类应力具有"临时性",而其对残余应力的影响是永久的.     

铸造残余应力某些影响因素的研究

对ＺＬ１０２合金冷却后的残余应力进行了研究，给出了应力－时间曲线．发现Ｅ形应力框的粗细杆横截面积比、应力杆长度和浇注温度等因素对ＺＬ１０２残余应力有着不同程度的影响，当粗细杆横截面积比为４时，残余应力出现极大值     

残余应力测量方法的研究现状

针对残余应力测量的重要性,对目前残余应力的测量方法进行了综述和展望.阐述了传统的测量残余应力的方法及其应用情况,介绍了几种新型的残余应力的测量方法及其适用范围,指出残余应力的测量技术正朝着无损、快捷、在线测量等方向发展.     

等离子喷涂涂层中残余应力分析

分析了等离子喷涂涂层中残余应力产生的起因,建立了基于增层模型的残余应力数学模型,并进行了实验验证,为热喷涂材料界面结合强度的研究提供了依据和方法.     

某发动机汽缸体开裂失效的残余应力分析

利用X射线无损检测方法,对铸造铝合金制造的某发动机汽缸体的残余应力分布进行了全面分析.分析认为：燃气钢管和汽缸体的过盈装配以及汽缸体底部进气管镶嵌处椭圆形长轴方向为几何尖角薄弱部位,此处存在较大的残余拉应力,这是诱发裂纹并导致汽缸体最终开裂的直接原因.     

基于神经网络的曲轴残余应力预测

基于曲轴强化的残余应力理论,将人工神经网络引入发动机曲轴圆角的残余应力预测中,首先利用DEFORM有限元软件对480Q曲轴进行滚压试验,得到数组不同滚压参数对应的残余应力,然后根据此数据建立了比较稳定的神经网络,并利用此网络预测曲轴圆角滚压后的残余应力.该神经网络与有限元分析结果比较接近,为曲轴滚压中残余应力预测提供了一种新方法.