残余应力松弛和自增强处理压力对在役高压容器的安全影响

为了确定残余应力松弛和自增强处理压力对在役高压容器安全性能的影响,通过分析测试结果获得了残余应力的松弛规律,计算了在工作压力、残余应力作用下的当量等效应力沿壁厚分布情况,模拟计算出了不同的工作压力、自增强处理压力下的安全系数,推导出了最佳自增强处理压力。结果表明所研究的高压聚乙烯反应管在使用10年后,环向应力在近内壁区衰减最快,从-600MPa衰减到-333MPa,衰减率达45%;在弹性区衰减较小,残余应力峰值位置外移,但其峰值大小变化不大。对于自增强处理后的压力容器,在工作压力作用下,随着残余应力的松弛,内壁面当量等效应力增大,当量等效应力在弹塑性交界处最大,应该按此处的当量等效应力计算安全系数。依据示例聚乙烯反应管尺寸,模拟计算出在工作压力分别为180、280、380MPa时,经过自增强处理压力分别为606、677、743MPa的最佳自增强处理后,其安全系数比残余应力全部衰减为0时分别高16%、26%、37%。压力容器工作压力越大,经最佳自增强处理后安全系数增大得越多,但残余应力衰减对其安全影响越大。     

交变载荷下孔边残余应力变化规律的无损研究

用高灵敏度的云纹干涉法，无损研究了冷挤孔边残余应力在交变载荷下的变化规律。使用１２００线／ｍｍ的闪耀正交光栅，实时测量了冷挤孔边正交方向上因残余应力衰减而引起的应变量，估算出了这些方向上的残余应力的衰减量，并研究了不同挤压量下的残余应力衰减规律。试验研究表明，ＬＹ１２ＣＺ试件的孔边残余应力在交变载荷作用下发生了衰减，孔边残余应力的衰减量受挤压量影响，挤压量越大，孔边的残余应力相对衰减量就越小。     

超高压自增强反应管R401内壁 残余应力无损测量方法研究

在实验室内对自增强厚壁管的残余应力衰减规律进行了一系列模拟强化实验 ,在总结试验结果的基础上用单因素叠加理论得出工程实用的残余应力衰减率的计算式[1] 。该计算式虽然得到一个工程实例的验证 ,这是不够的 ,还应经足够数量的工程实例的检验。然而 ,对昂贵的反应管进行破损检验是不现实的 ,这必然要求找到一种能够对高压聚乙烯反应管内壁残余应力进行无损检测的有效方法。另外 ,反应器内壁残余应力的大小可作为反应器安全的一个重要指标来加以检验。因此 ,研究反应管内壁残余应力无损测量方法是十分必要的。到目前为止 ,国内还没有自增…     

在役聚乙烯超高压反应器安全技术分析

本文对在役的自增强管式反应器的部分反应管进行了力学性能试验、残余应力检测、内压疲劳试验、系统强度计算,并根据各项试验结果,特别是自增强残余应力衰减的情况,进行安全技术分析评定。     

在役超高压反应管的疲劳强度及裂纹扩展寿命的研究

本文根据带内外壁人工缺口高压聚乙烯反应管的内压疲劳试验结果,分析了适用于厚壁管的应力强度因子表达式,研究了残余应力衰减对反应管疲劳裂纹扩展寿命的影响。研究结果表明:厚壁管的疲劳裂纹扩展计算应采用Newman—Raju公式(对外壁裂纹还应进行适当修正);自增强残余应力的作用主要在提高裂纹萌生寿命,而对在役反应管的裂纹扩展寿命影响不大;反应管的裂纹扩展寿命较短,所以应尽量避免内外壁产生裂纹。     

在役自增强反应管残余应力衰减规律及影响

采用Sachs内孔逐层镗削应力释放法测试AISI4333M4在役自增强反应管残余应力。结果显示,在役反应管经过17年的运行使用后,周向残余应力衰减了18．0％。分析表明,在长期的交变压力和高温作用下,在役反应管的应力松弛随管壁厚度呈V字形变化,弹塑性界面沿半径外扩,疲劳强度减小,这为在役反应管安全评估提供了参考。     

有利于提高硬态切削滚动轴承疲劳寿命的残余应力临界条件

超精硬态切削在滚动轴承表面形成的残余压应力 ,经工作应力衰减后才成为影响滚动接触疲劳寿命的应力状态。基于此 ,本文在考虑特定滚动轴承使用条件的基础上 ,推导出滚动轴承采用超精硬态切削加工工艺时 ,已加工表面的残余应力需要满足的两个临界条件 ,即在接触区的每一离散点的残余应力必须与工作应力符号相同 ,且随时间变化残余应力的幅值应小于或等于工作应力幅值的两倍时 ,才有利于提高滚动轴承的使用寿命。该结论澄清了长久以来文献中所提出的残余压应力总是有利于提高工件疲劳寿命的这个似是而非的概念。     

M50NiL材料复合化学热处理后残余应力的预测

为了预测渗层中残余应力的分布状态,选用不同工艺参数对M50Ni L材料进行复合化学热处理,分析不同工艺参数下渗层的硬度梯度及残余应力,研究硬度梯度与残余应力的关系,建立残余应力的预测模型。经过残余应力的测定,验证了该模型的准确性。     

超高压反应管残余应力测试研究

对某公司存放15年的超高压自增强反应管备管的残余应力进行了理论计算和试验测试,采用镗削法测定了自增强超高压反应管的残余应力值,根据M ises变形能量理论推导出残余应力的计算公式,计算出自增强处理后的超高压反应管的残余应力。     

论渗碳钢中残余压应力的作用

本文研究结果表明,渗碳钢淬火形成的残余压应力对提高疲劳强度、多次冲击抗力、疲劳断裂韧性、宏观疲劳裂纹萌生与扩展寿命,降低疲劳缺口敏感性,和疲劳载荷抑制脆性等均起着主要的作用。表层材料强度或硬度与残余应力的相关性在于高的表层材料强度或硬度能减小残余应力的衰减,有助于发挥残余应力对疲劳性能的有利作用。长期以来对渗碳钢中微观组织和残余压应力作用的含混看法得到了澄清。     

薄壁金属直缝圆焊管残余应力超声检测

为了研究小口径的薄壁金属直缝圆焊管焊接区域残余应力的大小,利用临界折射纵波对焊管焊接区域进行残余应力检测。结合静载拉伸实验标定了焊管的声弹性系数。结果表明,残余应力随着拉伸距离的增加而变大;拉伸距离相同时残余应力随着焊管直径的增大而增大;声弹性系数与焊管直径无关。通过与盲孔法检测实验的对比,结果表明了临界折射纵波检测残余应力是可靠的。     

在役高压聚乙烯管式反应器的安全性研究

根据大量的测试和试验结果,本文对在用高压聚乙烯管式反应器的安全性进行了全面的分析,由试验和分析得出只要管材的韧性良好,即使残余应力有较大衰减,也不会影响反应管的安全使用,因此不必对反应管做再次自增强处理;对受多次分解反应的反应管和腐蚀较严重的反应管外壁应加强定期检查。     

摩擦焊接头残余应力与形变组织的超声特性

通过超声水浸聚焦透射法对摩擦焊接头的无损检测试验,研究了摩擦焊接头残余应力与形变组织对超声信号的不同影响规律。研究结果表明残余应力对超声信号的低频分量产生明显衰减,改变超声频谱谐波系数的大小;而形变组织对超声信号的高频分量有较大作用,并主要影响谐波系数的变化规律。     

铝合金7475已加工表面残余应力的数值模拟

为了揭示铝合金材料已加工表面残余应力的分布规律,建立了三维有限元模型对铝合金材料7475的切削加工过程进行了数值模拟,获得了铝合金材料7475已加工残余应力的分布规律,同时也研究了不同切削深度对已加工表面残余应力的影响规律。模拟结果表明：已加工表面层残余应力为拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;而切削深度对铝合金7475已加工表面残余应力的影响较小。     

基于磁性方法的集成无损检测装置研究

为了对铁磁性材料的残余应力、微裂纹等缺陷进行快速检测,设计了基于AMR传感器的集成无损检测装置。该装置集成了磁记忆检测技术、漏磁检测技术和磁巴克豪森噪声检测技术,并对含残余应力带与不同方向预制裂纹的45#钢试件进行检测实验。结果表明:该集成装置既可以检测试件中的残余应力,又可以识别不同角度的微裂纹缺陷,并且可以对残余应力进行定量化评价,实现了铁磁材料残余应力、微裂纹等损伤状态的综合评估。     

基于数字散斑相关法的弯管残余应力测量系统

为了测量圆形管件在弯曲后产生的残余应力的情况,提出了一种新的基于数字散斑相关法(DSCM)的残余应力测量方法并且搭建了对应的测量系统.利用该系统对90.弯管外圆弯曲处的残余应力进行了测量.使用电测法作为参考,验证了基于数字散斑相关法的测量方法能够有效测定弯管内残余应力的值.实验结果表明,该方法在保证一定的测量精度的同时能够大幅度地提高测量效率,为进一步研究残余应力对弯管工艺的影响提供了基础.     

30CrMnSiA钢在循环载荷作用下冷挤压孔边残余应变场变化初探

用实测方法初步探讨了３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料冷挤压强化孔边残余应变场在几种不同交变应力作用下的衰减变化情况。结果表明，３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料的残余应变场没有随外加循环载荷作用衰减的特性，但存在一个临界值，当孔边实际最大应力超过这个临界值时，孔边材料将再次屈服；当孔边实际最大应力低于这个临界值时，孔边残余应变场保持稳定，这个临界值的实质是使孔边实际最大应力恰好达到材料屈服极限。     

切削用量对钛合金已加工表面残余应力的影响

为了得到切削用量对钛合金加工表面残余应力的影响,本文根据金属切削有限元分析相关理论,建立了三维斜角切削有限元模型,对钛合金Ti6Al4V的铣削加工进行了模拟分析,得到了切削速度和切削深度对工件加工表面残余应力的影响。由模拟结果得出:残余应力随切削速度的增大而逐渐增加,切削速度对加工表面残余应力的影响较大,同时随着切削速度的改变,表面残余应力层的厚度有上升趋势;残余应力在已加工表面外表面表现为拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;切削深度对残余应力及残余应力层的影响都较小。     

塑性变形T8碳素钢中渗碳体相的残余应力

运用X射线残余应力测量法分析了含有球状渗碳体的碳素钢在拉伸塑性变形后铁素体相及渗碳体相的残余应力情况.结果表明:在经过拉伸塑性变形后,铁素体相呈现残余压应力状态,而渗碳体相呈现残余拉应力状态;当施加的塑性应变在边界应变点之前,渗碳体的残余应力随应变值的增加而增大,而在边界应变点之后,残余应力呈下降趋势.观察发现渗碳体颗粒内部的断裂及渗碳体与铁素体结合边界部分的分离是引起渗碳体残余应力下降的原因.为了更好地理解渗碳体相和铁素体相之间的相互作用,在Eshelby/Mori-Tanaka模型的基础上分析了两相各自的塑性应变及两相间的塑性应变失配.     

航空不锈钢铣削表面残余应力试验

为了研究耐热不锈钢1Cr11Ni2W2Mo V切削用量对加工表面残余应力的影响规律,采用正交试验法进行铣削试验。建立了切削用量与加工表面残余应力之间的经验公式,并分析了铣削用量对加工表面残余应力的影响规律。结果表明,加工表面的进给方向(X方向)和垂直进给方向(Y方向)都会产生残余拉应力;在选用的铣削参数范围内,每齿进给量对X方向残余应力的影响最为显著,铣削速度对Y方向残余应力的影响最显著;X方向和Y方向表面残余应力都随铣削速度和进给量的增加而增加,随切削深度的增加而减小。