旋弯疲劳断料机设计中的几个基本问题

金属棒料在旋弯交变应力作用下会发生疲劳断裂。将这一原理应用于断料行业，就发明了旋弯疲劳应力断料机。主要探讨旋弯疲劳断料机设计的基本原理、切口参数对疲劳断裂的影响、断料效率和断面质量的主要影响因素、旋弯疲劳断料的特点及适宜参数等基本问题。     

应力断料机获机械部科技成果一等奖

甘肃工业大学机械系副教授魏庆同潜心研究裂纹技术,提出了新颖的裂纹技术理论。据此理论,甘肃工业大学研制成功了一种应力断料机(见本刊1982年第4期“应力断料原理及其应用”),并在九家工厂推广应用。同车削和锯削下料相比,效率提高十倍,能耗减少90％。前不久,这种裂纹技术理论和应力断料机被机械工业部授予科技新成果一等奖。     

基于虚拟装配技术的夹具设计

应力断料是重要的下料方法，本文根据裂纹技术的原理，设计应力断料机的夹具。在建立零部件模型的基础上，运用三维CAD工程应用软件Pro/Engineer对其进行了虚拟装配，缩短了产品的开发周期，提高了产品的质量和可靠性，有利于降低产品成本，提高企业的竞争力。     

一种新型断料工艺—应力断料的研究

半个世纪以来,为了研究材料在低应力状态下的突然脆断,不少专家化费大量精力,深入探讨如何防止和控制构件的断裂破坏,“断裂力学”这门新学科也应运而生。甘肃工大的同志们,创造性地把材料低应力脆断现象,应用于机械加工工艺中,将防止断裂转化为谋求断裂,他们称之为“断裂设计”.这是一种新的设想,我们希望,本文的发表,将能引起有关同行们的兴趣和关注,共同对这种“裂纹技术”进行探讨和研究。     

切口的临界距离原理断裂准则

借助于有限元分析,探索临界距离原理应用于各种切口石墨平板脆断的有效性,其中包括U型切口平板的拉伸试样、钝V型切口半圆形弯曲试样、单边钝V型切口三点弯曲梁试样和钝V型切口的巴西圆盘压缩试样等。首先利用临界距离原理,标定材料的特征距离和内部强度应力,计算出两种石墨材料的断裂韧度,并与文献中的给定值进行了比较。然后预测了I型模式下各切口件的断裂载荷,并与实验结果进行了比较。结果表明:临界距离原理不仅可以预测切口件的断裂,还提供了一种根据切口件的断裂实验来预测材料断裂韧度的工程方法。而且,临界距离原理的最大优点是只需要切口附近的数值结果,从而避免求解切口附近复杂的解析应力场,因而适合工程应用。     

高速冲击拉伸试验装置的研制

基于一维弹性应力波原理和分离式Hopkinson拉杆实验方法,将新颖的气动加载活塞式结构与具有“机械滤波”思想的前置金属短杆断裂的间接杆杆型结构相结合成功地研制了气动式间接杆杆型冲击拉伸试验装置,并对影响试样变形速率的因素进行了研究。结果表明,上述结构能够获得较理想的一维弹性应力波和102/s～103/s的应变率。     

应力断料

甘肃工业大学研究成应用裂纹技术进行下料,称之为应力断料的方法。应力断料就是利用制造敏感应力状态的人为切口裂纹,使之失稳扩展来实现下料。应力断料的工艺过程:在下料要求切断的地方,预先切出切口,然后加过载旋转弯曲疲劳载荷,使沿切口尖端产生疲劳裂纹,并在临界扩展过程很短暂的情况下迅速进入     

棒料疲劳断裂的有限元研究

低应力断料在精密下料中有比较突出的理论优点,且断口平整,重量误差小。采用AN-SYS有限元软件对环状V型缺口悬臂件进行了有限元分析,对不同的加载方式影响断裂的扩展进行了初步探讨。     

连杆涨断加工技术现状与展望

连杆涨断加工是国际上近十年来发展起来的一种连杆加工新技术.本文对连杆涨断加工技术原理与特点、涨断连杆用材料、裂解槽加工、涨断裂解关键技术及设备、国内外研究现状进行了阐述;并对该技术的应用前景和未来发展进行了展望.     

车床应力断料辅具的设计及动态特性研究

介绍了一种能够应用于车床的应力断料辅具的结构及工作原理,通过pro/e三维实体建模,并在ADAMS软件中进行动力学仿真获得了关键部件的动态性能参数,证明了机构设计的合理性.     

16Mn钢的动态断裂与韧脆转变行为研究：Charpy V型缺口（CVN）冲击试样的…

对１６Ｍｎ钢ＣｈａｒｐｙＶ型缺口试样进行了系列温度的示波冲击试验。揭示了出断裂载荷随温度的变化呈现反“Ｓ”型特性，且在断裂载荷谷值点对应的温度Ｔ＾ＶＣ处发生断 韧脆转变行为。研究表明温度Ｔ＾ＶＣ受控于材料的解理特征应力ＳＣＯ。     

基于AUTODYN的应急破断机构数值模拟方法研究

针对目前应急破断机构应力试验存在的问题及需求,基于AUTODYN,采用刚塑性有限元方法,对应急破断机构进行三维弹塑性大变形数值模拟,分析了应急破断机构的剪切断裂特性,获得结构件变形区的应力、应变,以及接触力的分布规律,并分析了几何参数对剪切断裂特性的影响,数值研究结果对应急破断机构的优化设计提供了重要指导意义。     

压力容器安全研究动向

本文针对影响压力容器安全可靠性的三个主要问题——脆断,疲劳和应力腐蚀断裂,综述了当前如何全面应用断裂力学、疲劳和可靠性评定方法等方面的新理论、新技术来进行压力容器安全研究的动向。文中还以核压力容器作为中低强度钢制压力容器的代表,介绍了日本、西德等国在确保安全性方面的研究方法与技术。     

基于应力三轴度的材料颈缩和破断行为分析

表征应力状态参量的应力三轴度是控制材料断裂模式的关键因素,所以应力三轴度作为影响材料的断裂因素而被引入到众多失效模型中。利用有限元辅助测试(Finite element Aided Testing,FAT)方法来获取材料等效全程单轴本构关系,进而获取漏斗型试样在拉伸过程中根部截面上的应力三轴度演化情况,并同根据Bridgman应力修正后的单轴本构关系得到的应力三轴度分布进行了对比分析。结果表明,基于Bridgman应力修正得到的应力三轴度与有限元计算结果相差较大。基于应力三轴度分析,讨论了漏斗型试样的破断机理,给出了四种延性材料的等效全程单轴本构关系、破断应变、破断应力和漏斗根部截面的应力三轴度分布随截面中心von Mises等效应变的变化规律。     

烟草计量管光电检测单元的改进

为降低烟草系统计量管光电故障引起的断料现象,通过充分研究计量管的光电控制单元设计原理及结构特性,从光电管安装方式、光电管控制原理两个方面分析了光电故障引起的断料的原因,并提出了相应的改进方法：设计光电管镜面保护装置、光电安装位置变更、光电开关优选。通过实际应用效果表明,改进后计量管光电控制单元故障次数较未改造前得到了大幅降低,稳定了物料的生产控制。     

关于低温低应力脆断问题

本文分三个方面分析讨论了低温低应力脆断问题。针对影响金属材料断裂性质变化的主要因素——温度,提出了在特定情况下以材料的韧-脆转变温度为分界线,来划分金属材料是否处于“低温”的看法。并试图给所谓低温低应力脆断下个定义。     

ANSYS在应力断料分析中的应用

应力断料在工程中是常用的一种下料方法。本文利用ANSYS有限元软件对缺口悬臂工件进行有限元分析，对ANSYS在结构中的非线性分析进行了评述，得出了非线性应力断料分析的初步结论。     

60Si2Mn弹簧扁钢崩料断裂原因分析

60Si2Mn弹簧扁钢在下料过程中发生崩断现象,采用化学成分分析、显微组织分析、力学性能试验等方法对弹簧扁钢的断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧扁钢崩料断裂性质为解理断裂;材料原始组织中存在超标的非金属夹杂物是导致弹簧扁钢发生崩断的主要原因,钢中的非金属夹杂物在外力作用下形成裂纹源,随后在下料过程中受力导致裂纹扩展而发生了崩料断裂。     

304不锈钢棒气动式可控旋弯下料工艺及试验

针对金属棒料传统下料工艺存在断面质量差、材料利用率低、能耗高等问题,提出一种综合利用预制环状V型槽缺口效应、起裂微裂纹及扩展宏观裂纹裂尖应力集中效应的新型气动式棒料可控旋弯下料工艺,详细介绍了该下料工艺的工作原理。基于该工作原理研制了金属棒料气动式旋弯下料试验装置,利用材料力学强度理论与线弹性断裂力学理论,建立了弯矩载荷作用下金属棒料下料过程的力学模型,获得了环状“V”型槽根部微裂纹萌生载荷、扩展裂纹起裂载荷及瞬断载荷的理论计算公式。采用三种不同恒应力强度因子幅水平载荷控制曲线对φ30 mm直径的304不锈钢棒料进行下料试验研究,结合所提出的坯料断面评价方法及其评价指标,对下料所得坯料质量进行了量化评价。结果表明,保持裂尖处于恒应力强度因子幅水平,可以实现金属棒料的可控精密下料,断面质量和下料时间随幅值水平提高而降低,当裂尖处△K=0.7K_c时,坯料最终瞬断区最小。该下料工艺利用断裂力学理论建立旋弯下料机理,可以指导实际下料试验,为后续下料工艺数据库的建立提供理论支撑。     

型料输送管道动力驱动装置的设计研究

型料管道是以泵为动力、水为载体输送由散体物料模压或挤压成圆柱状型料的 物料管道输送新概念和新技术。实现型料管道水力输送的关键之,在于建立相匹配的管道动力驱动。本文就柱状型料管道水力输送的特点,围绕动力驱动和泵动力装置进行研究,提出了泵水少泵喷射的驱动方式和泵装置的设计方案。同时,针对型料串的输送和长距离型料管道增压,研究并设计出双锁定管型料串输送的泵动力装置和中继站旁路管的增压装置。