焊接接头冲击断裂韧性分析

本文对焊接接头在高速冲击加载条件下的冲击断裂韧性数据进行了分析研究,通过对试样冲击功、动态断裂韧性及其影响因素以及断口形貌进行分析,说明焊接接头在冲击载荷条件下的冲击断裂韧性受到焊接组配、焊接接头区域以及冲击速度的影响.在冲击载荷作用下,焊接接头的安全设计完全按传统的强度理论设计是不安全的,更应重视和优先考虑冲击断裂韧性的好坏.     

复合载荷作用下特殊螺纹套管接头性能分析

针对在复合载荷工况下石油套管易失效和易泄漏的问题,对复合载荷作用下套管特殊螺纹接头的应力水平和接触压力沿密封面的分布规律进行了研究。依据材料性能和套管接头的结构特点,对特殊螺纹套管接头进行了简化;运用ANSYS软件建立了套管接头的有限元模型,包括网格划分、加载和约束,然后利用ANSYS接触分析功能模块计算得到了特殊螺纹套管接头在上扣过盈配合、轴向拉力、内压以及复合载荷下的应力云图和接触压力云图,着重研究了套管在不同荷载作用下的连接性能和密封性能。研究结果表明:复合载荷中的各个单一载荷对套管接头的性能影响是不同的;轴向拉伸荷载对扭矩台肩和主密封密封性能影响较大,内部压力的增大能够提高接头的密封性能。     

HQ785C钢示波冲击试验韧脆断裂转变特性研究

利用示波冲击试验及断口分析方法对ＨＱ７８５Ｃ钢的韧脆断裂转变特性进行了研究。结果表明，动态断裂韧性ＫＩｄ与最大载荷吸收功Ｅｍ具有随温度一致变化的规律，而与总的冲击能Ｅｔ则无这种关系。试验还发现，屈服载荷与最大载荷相等的温度为材料的韧脆转变温度，该温度受控于材料的解理断裂应力σｆ，在此温度下有解理断裂发生。     

改性聚四氟乙烯材料的力学性能实验研究（英文）

为了研究改性低密度聚四氟乙烯材料的力学性能,利用万能试验机进行了准静态拉伸和压缩试验,通过霍普金森杆实验研究其在冲击载荷作用下的动态力学特性。对不同长径比改性与非改性试样在不同载荷加载下的力学特性以及不同冲击速度下的动态响应特性进行了分析。结果表明,通过在聚四氟乙烯材料中添加铜粉可以提高其抗拉强度,改善伸长率,增强抗压缩强度;随应变率的增大,改性聚四氟乙烯的屈服强度得到提高。     

改性聚四氟乙烯材料的力学性能实验研究

为了研究改性低密度聚四氟乙烯材料的力学性能,利用万能试验机进行了准静态拉伸和压缩试验,通过霍普金森杆实验研究其在冲击载荷作用下的动态力学特性.对不同长径比改性与非改性试样在不同载荷加载下的力学特性以及不同冲击速度下的动态响应特性进行了分析.结果表明,通过在聚四氟乙烯材料中添加铜粉可以提高其抗拉强度,改善伸长率,增强抗压缩强度;随应变率的增大,改性聚四氟乙烯的屈服强度得到提高.     

冲击载荷下的石油测试管柱系统的动力学性质研究

基于波动方程分析井下钻柱振型及其减振模型,并就振型的非线性展开讨论,最后基于有限元软件ANSYS／LS．DYNA研究冲击载荷下石油测试管柱减振系统的动力学性质。在模拟过程中涉及几何非线性、材料非线性、状态非线性和动态加载等问题。     

桥塞卡瓦坐封下套管磨损机制研究

在油田开发中桥塞是主要井下工具之一,在不同的密封压差下,不同材料的桥塞卡瓦对套管产生不同的损伤。在SRV型摩擦磨损试验机上进行卡瓦磨损套管试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDAX)对套管磨损表面的形貌及元素成分进行分析。结果表明:套管的磨损性能与载荷和接触的卡瓦材料有关;随着卡瓦材料的硬度和载荷的增加,套管的磨损加重;在重载荷作用下,套管磨损机制主要为接触疲劳磨损、黏着磨损和磨粒磨损,表面犁沟现象明显。     

冲击载荷下的石油测试管柱减振系统的数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS研究冲击载荷下石油测试管柱减振系统的动力学性质,在模拟过程中涉及几何非线性、材料非线性、状态非线性和动态加载等问题.建立新设计研制的减振器和以往现场用的减振器三维有限元模型,在ANSYS/LS-DYNA中进行仿真计算,讨论在冲击强度一定的条件下,三种不同频率范围内的半正弦脉冲力对减振效果的影响,并比较两种减振器的减振效果.并用实验结果验证模型.     

冲击载荷时2A12材料的动态特性及材料本构模型参数识别

开展2A12铝合金物理冲击试验,获取材料在不同冲击载荷下的应力-应变数据.采用有限元技术并结合材料的动态试验力学性能数据,识别材料本构模型参数,建立宽应变率范围下材料的动态本构关系,实现了材料与相关力学性能的完整表达.     

力学不均匀性对焊接接头动态J积分影响的实验研究

用真空电子束焊的方法建立焊接接头的“软夹硬”非均匀体模型。用示波冲击的试验方法测出试件的动态断裂韧性,用该模型研究了焊接接头的力学不均匀性对其动态J积分的影响。结果表明,裂纹位于硬区材料,断裂韧性值理接近硬区材料,与软区材料的断裂韧性值差别较大;随夹层宽度增加,断裂韧性值减小,夹层宽度到某一值时,断裂韧性值趋于稳定。     

动载作用下K—T和J—Q理论的推广应用

用塑性变形理论研究了稳定裂纹在动态载荷作有征的裂纹顶端渐近场－动态ＨＲＲ场,针对低速冲击载荷作用下平面应力双边裂纹板,以及高速冲击载荷作用下的三点弯曲试件,分别进行了试验和动态弹塑性有限元分析,主要讨论了动载作用下幂硬化材料Ｉ型ＨＲＲ场,Ｋ－Ｔ以及Ｊ－Ｑ理论的推广应用,从计算分析结果可得到两个主要结构：（１）Ｋ－Ｔ理论对低,高速冲击载荷均可适用,而Ｊ－Ｑ理论和动态ＨＲＲ场对低速冲击载荷可推广应用,     

材料特性对车轮疲劳强度的影响

研究材料非线性本构、非金属夹杂物、低温冲击功和断裂韧性对高速动车组车轮疲劳强度的影响。考虑弹塑性接触带钢轨车轮有限元分析模型,研究不同轮径下车轮轮辋应力分布规律。研究影响车轮疲劳强度的材料主要性能指标,研究夹杂物尺寸和许用应力、裂纹扩展门槛值的关系。研究断裂韧性和踏面剥离的关系、低温冲击功和车轮瞬间脆性破坏的关系。分析不同轮径和车轮疲劳强度的关系。     

线性缓冲材料对弹性杆动态屈曲影响的理论研究

通过分析两种不同类型载荷对带线性缓冲材料的弹性直杆的撞击,得到撞击条件下杆体屈曲发生的临界弹簧刚度。结合具体材料进行计算,分析了临界弹簧刚度与载荷作用时间、载荷幅值、缓冲材料和杆体长度的关系,以及缓冲材料位置对于杆体屈曲防护的影响等。所得结论为解决在不同冲击载荷作用下弹性直杆的动态屈曲防护问题提供了理论依据。     

弹性拉杆在冲击载荷下的力学性能分析

弹性拉杆是某断离机构的重要元件,其在静力载荷和冲击载荷下的力学响应特性尤为关键。采用理论方法和有限元方法分别建立了该弹性拉杆在静力载荷和冲击载荷下的分析模型,得出了其在不同加载速率下的位移响应特性,发现在冲击载荷下弹性拉杆有明显振荡,其位移有0.06mm左右的振幅。进而研究了不同材料对弹性拉杆在冲击载荷下的力学性能的影响,发现在10 000k N/s的加载速率下,现阶段的常用金属材料所表现出的力学性能是一样的,并且与静力载荷下的力学性能相同     

冲击载荷下小模数齿轮动态应力研究

以冲击电钻小模数变速齿轮为研究对象,采用有限元方法研究,冲击电钻在堵转时所引起的不同的冲击载荷和冲击时间,对小模数齿轮齿根动态应力的影响,并分析比较在相同的静载荷作用下的静应力状态,以及不同的齿根过渡曲线对齿轮强度的影响。     

非均匀挤毁测试研究C110套管的变形规律

为完善套管非均匀挤毁失效机理的理论研究,开展了C110套管的非均匀挤毁实验,通过精密的压力试验机给套管施加非均匀载荷,进而得到套管不同载荷下的径向位移。采用在套管外壁粘贴电阻应变片的方式来测量套管在挤毁过程中的应变,进而得到了套管的屈服载荷、失稳载荷以及套管在非均匀载荷下的变形规律和失效机理。     

石油膨胀套管的力学性能及膨胀后的残余应力

不同的热处理工艺处理条件下,石油膨胀套管会表现出不同的膨胀性能。本文主要分析石油膨胀套管的材料性能在膨胀加工前后的变化情况,并通过使用应力释放法对扩径膨胀率为20%的管材进行残余应力的测量,从而得到一定的结论。同时,本文分析石油膨胀套管的力学性能和残余应力在不同膨胀率下呈现的异常关系。     

三胶筒封隔器胶筒的密封性能分析

以三胶筒封隔器为研究对象,应用ANSYS有限元软件建立了封隔器密封元件的计算模型,分析了不同坐封载荷下胶筒的变形、胶筒与套管接触压力的变化规律。计算结果表明,弹性模量相对较小的中胶筒首先与套管接触,其次是靠近载荷施加端的胶筒与套管接触,远离载荷施加端的胶筒最后与套管接触。三段胶筒与套管的接触压力都随坐封载荷的增大而增大,在不同坐封载荷下,靠近载荷施加端的胶筒与套管的接触压力均大于中间胶筒和远离载荷施加端胶筒的压力,靠近载荷施加端的胶筒与套管的接触压力越大,封隔器的密封性能越好。     

铝合金圆管多次冲击动态响应

铝合金结构具有质量轻、吸能能力强的特点,被广泛的用作汽车轻量化材料,本文针对汽车连环碰撞问题,将汽车结构耐撞性研究从以往的单次动态冲击提升为多次动态冲击。对铝合金圆管开展多次冲击试验,研究比较了多次冲击下铝圆管的破坏模式,载荷-位移曲线,吸能指标。结果表明,在多次冲击下圆管保持手风琴的破坏模式,首次冲击时圆管管壁外翻,开始形成褶皱,第二次冲击时管壁内翻形成一个完整的褶皱,其后的每次冲击,管壁交替外翻、内翻形成褶皱;载荷-位移曲线的峰值力对应开始形成褶皱的时刻;首次冲击的SEA、平均载荷及峰值力最大,其后每次冲击的SEA、平均载荷及峰值力随冲击次数交替下降上升,这种下降上升分别对应了管壁内翻和管壁外翻的过程。     

国外工程机械中低合金高强度钢的应用概况

概述挖掘机、推土机、装载机等工程机械中的金属结构件承受的是一种复杂变化的周期载荷,且经常承受冲击和超载,由此产生的动载荷应力变动范围比其它机械大。故主要形成疲劳破坏,且多发生在低频高应力情况下。因此,材料性能的主要要求是疲劳强度,尤其是低频高应力下的低循环疲劳强度。工程机械结构件在低温下工作,材料的冲击韧性和断裂韧性显著降低,容易出现脆性破坏,因此,选材必须重视其低温韧性;工程机械结构件在砂土、岩