残余应力数值计算中的相变影响分析

本文基于目前残余应力分析研究的现状,提出了在残余应力数值计算中一种考虑相变影响的方法——“等效线膨胀系数法”.实例的数值计算结果与实测数据的对比分析表明本文对相变影响的分析是必要的,方法是可行的.     

40Cr钢圆柱体淬火过程中的应力场数值计算改进

本文针对目前淬火过程中的应力场数值分析中存在的问题，用“等效线膨胀系数法”分析了４０Ｃｒ钢圆柱体淬火应力场．计算结果和实验分析表明，本文对此问题的改进分析更符合实际，方法是可行的     

淬火高强板矫直过程的残余应力计算模型

高强板材在生产淬火过程中产生的较大残余应力,会造成板型缺陷和产品性能的下降.为此,对Q960E高强钢的矫直过程,采用残余应力数值计算、实验和热力耦合仿真的方法,研究板材在矫直全过程中残余应力的变化.通过淬火热处理,高强板表面形成276.3 MPa左右的压应力,内部形成与之反向的拉应力,在矫直过程中,表面塑性变形最大,最...     

环形件残余应力测试与数值模拟

针对薄壁类零件受残余应力影响而产生变形开裂,且残余应力研究手段少、实验研究费用高等突出问题,基于Abaqus平台建立了GH4169、TC4环件在冷却过程中残余应力场的有限元模型,分析了环件冷却过程中残余应力场的分布规律;通过对比,模拟数据与残余应力实测数据分布规律一致,且误差均小于30MPa。结果表明,所建立的应力场预测模型能够有效可靠地预测残余应力场的水平及分布状态。     

储冰球相变传热数值计算及分析

对圆球形相变储冷器的相变传热问题进行了详细分析，采用焓法模型对常用相变介质水在球内的凝结过程进行了数值求解，得出了第一类边界条件下的相变界面位置变化与界面部移动速度变化以及相奕时间与球径和传热温差的关系等结果，可以为圆球形及其它形状的相变储的设计和分析计算提供理论依据与参考。     

扁平钢箱梁U肋焊接残余应力数值模拟分析

已建成的扁平钢箱梁桥在运营过程中发现一些与结构、构造和制造相关的病害,并且随着服役时间的增长越来越突出。其原因是扁平钢箱梁结构采用薄板组焊而成,因此,扁平钢箱梁在未受力之前,便已存在着由于焊接所产生的应力场和变形场, 导致扁平钢箱梁普遍出现裂纹等病害。运用热结构耦合法对扁平钢箱梁U肋与桥面板交接处焊接的温度场和应力场进行数值模拟计算分析,并得到焊接残余应力的分布规律,为进一步分析结构病害与加固设计提供依据。     

机车车轮与重载辙叉的接触与残余应力分析

针对大秦重载线路道岔辙叉区疲劳伤损、裂纹、剥离掉块等问题,利用JM3机车车轮型面和标准75 kg/m钢轨12号辙叉型面,建立机车车轮和辙叉区三维有限元接触模型,对辙叉等效应力、表面接触应力和内部残余应力进行有限元弹塑性分析;结果表明:翼轨上距离理论尖端240 mm位置的MISES应力最大,达到1 537 MPa,进入塑性变形阶段,塑性应变会引起材料的残余应力和残余变形;距理论尖端240~420 mm区段残余应力较大,最大可达到945 MPa,主要分布深度在0.5mm左右;机车通过辙叉区段平顺性良好,最大变形相差不大,但距离理论尖端480 mm位置的最大残余变形超出其他位置,达到0.087 mm,该截面位置翼轨磨耗会相对严重.     

低残余应力热轧带钢层流冷却工艺的数值模拟

通过建立厚度为3.0mm的Q345热轧带钢在层流冷却过程中的温度与相变耦合计算有限元模型,计算了热轧带钢冷却后在宽度方向上温度、组织转变、内应力的分布,分析了采用2种冷却工艺下带钢宽度方向上的温度、相变和内应力的差别.结果表明:带钢经过中凸型水流分布的层流冷却后,沿带钢宽度方向温度趋于一致,从而使得相变后得到的铁素体及珠光体沿宽度方向上均匀分布.与常规均匀流量分布层流冷却相比,中凸水流量分布层流冷却后,带钢边部压应力减少80MPa;带钢在宽度方向上的应变差变小,从原来的7.69×10^-6减少到3.71×10^-6,降低幅度为51.7%,有利于获得更好的板形。     

硬质合金圆环与钢基体钎焊接头残余应力的数值分析

针对硬质合金钎焊冷却过程中产生很大的热应力而导致裂纹这一问题,利用有限元软件MARC对硬质合金圆环钎焊在钢基体上的残余应力大小及分布进行了模拟,研究了钎缝厚度、钎焊压力对钎焊焊后残余应力大小及分布规律的影响．结果表明,钎缝厚度存在最佳值,在一定范围内钎焊压力增大,残余应力减小．经实验验证,计算结果与实验基本一致．     

横向受荷桩残余应力及残余变形计算

提出一个估算横向受荷桩残余应力和残余变形的方法,用大口径横轴向受荷钢管桩的离心试验结果和现场荷载试验结果进行了实例分析,获得较好效果.此外,还提出按荷载试验和按 p-y 曲线设计横向受荷桩时考虑残余应力的方法。     

焊接残余应力工程估算法的数值分析验证

利用多层焊热弹塑性有限元程序，对文献中所提出的对接焊结构焊缝区的残余应力估算公式进行数值验证。结果表明二者吻合较好，从而为该估算公式的工程应用提供了依据。     

锤击处理消除白口铸铁焊接残余应力的数值分析

根据锤击力作用的特点，建立了锤击消除焊接应力的有限元数学模型，利用该模型对白口铸铁焊补过程进行了实例分析；应用力学和金属学理论，探讨了锤击处理消除焊接应力的机制。研究结果表明：锤击作用在合适的规范下，可以有效的消除焊接残余应力，防止裂纹的产生。     

ZrO_2的t→m相变对Al_2O_3－ZrO_2陶瓷表面残余应力的影响

本文利用ＸＲＤ分析了Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２及Ａｌ２Ｏ３陶瓷的表面残余应力．并对其产生的原因和有关的影响因素进行了深入的讨论，结果表明机械研磨后陶瓷表面均存在残余压应力，而且ＺｒＯ２的ｔ→ｍ相变比机械研磨对残余应力的贡献大。     

考虑残余应力影响的蜂窝梁畸变屈曲性能研究

基于蜂窝梁残余应力的试验研究成果和普通工字钢梁的残余应力分布研究成果,给出了蜂窝梁的残余应力分布模型,并与已有试验研究结果对比,以验证该模型的正确性。通过分析梁的长度、翼缘厚度和宽度等对蜂窝梁畸变屈曲临界荷载的影响规律,进一步探索了残余应力对蜂窝梁畸变屈曲荷载的影响程度及简化考虑残余应力影响的计算方法。研究结果表明：翼缘宽度和厚度对蜂窝梁畸变屈曲临界荷载影响较大,而腹板厚度对蜂窝梁畸变屈曲临界荷载影响较小;提高钢材强度可在一定程度上提高蜂窝梁畸变屈曲临界荷载,但残余应力的影响程度会相应增大;提出采用折减系数Kd=0.85来计算蜂窝梁畸变屈曲荷载中的残余应力影响,该方法安全且简便,便于实际工程应用。     

界面形貌对残余应力的影响

以等离子喷涂热障涂层为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS中热应力分析功能,对于不同的界面形貌模型,分析计算了其热障涂层中的残余应力的分布和极值,从而得出了不同的界面形貌对涂层中残余应力的一些影响规律。     

基于ANSYS平台的焊接残余应力模拟

基于 ANSYS平台给出了焊接残余应力数值模拟的计算流程 ,利用 APDL 语言编程实现该模拟焊接接头残余应力大小和分布 ,模拟结果与实测结果吻合较好。对于优化焊接工艺设计具有较好的指导作用     

界面形貌对涂层残余应力影响的数值模拟

应用有限元软件ANSYS中的热分析功能,对涂层中的残余应力进行有限元分析,得到不同界面形貌模型残余应力的分布状况。分析表明,平面界面形貌比其他形貌有明显的局部应力集中现象,该结论为提高涂层界面结合强度的界面造形提供了理论支持。     

钻孔法测量残余应力时双向等应力下孔边塑性变形对残余应力分析的影响

本文根据弹塑性理论基本方程,导出了高水平均匀残余应力场由于钻孔引起的松弛应变与残余应力的关系公式。利用所得关系,研究了孔附近塑性区对残余应力分析的影响。所得结果可用以对基于线弹性理论的残余应力值进行修正。