新型高温用渗碳轴承钢的接触疲劳寿命

研究了新型高温用渗碳轴承钢（１０Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ）及高温用完全化轴承钢（Ｃｒ４Ｍｏ４Ｖ）的接触疲劳寿命及其组织。结果表明，１０Ｃｒ４ＮｉＭｏ４Ｖ钢的接触疲劳寿命高于Ｃｒ４Ｍｏ４Ｖ钢，１０Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ钢渗碳层中存在较高的残留压应力，渗层组织中碳化物细小且呈均匀弥散分布。     

超应变对CT试样疲劳强度的影响研究

对标准CT缺口试样进行了弹塑性有限元分析，计算了缺口处在超载处理后的残余应力，然后计算了经过自增强处理和未自增强处理试样的裂纹萌生寿命，比较发现经过自增强处理的试样的裂纹萌生寿命是未自增强试样的4-8倍。     

微机械薄膜低应力工艺及技术的研究

本文研究了硅表面微机械加工薄膜的形成工艺及技术。通过调整各种薄膜生长、掺杂以及退火的条件，得到了较低的薄膜残余应力（ＬＰＣＶＤ多晶硅膜３０ＭＰａ压应力，ＬＰＣＶＤ富硅氮化硅帮ＰＥＣＶＤ氮化硅膜约１００ＭＰａ张应力，Ａｌ膜在３０ＭＰａ范围内由压应力到张应力变化）。另外，采用了复合膜和纹膜技术，用于大幅度地降低薄膜应力，取得了预计的结果。     

冷处理对Cr12MoV钢硬度的影响

通过测定不同热处理条件下Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的硬度值和残余奥氏体量,并通过金相和透射电观察发现,钢中的残余奥氏体和下贝氏体组织对冷作模具钢的耐磨性能有不利的影响,采用冷处理工艺抑制下贝氏体转变,显著提高Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的硬度和耐磨性能。     

42CrMo4钢疲劳裂纹扩展时的残余应力及其变化

对４２ＣＣｒＭｏ４钢质调质试样疲劳裂纹扩展时的表面残余应力测定表明，在裂纹尖端前方和裂纹两则一定范围生成残余应力，裂纹尖端处压应力最大。随着裂纹的扩展压应力范围增大，最大压应力增加，表明残余应力始终处于一动态再分布过程中，与裂纹尖端区域的塑性变形直接相联系。裂纹扩展时残余应力的真实分布状态，按理想模型已不能作出圆满描述。由于裂纹尖端塑性变形区较小，选用合适的Ｘ线光栅孔长测的残余应力较为真实。     

用实验—有限元法确定圆环中残余应力的分布

1 简介为提高高压圆筒的承载能力和疲劳强度,常采用自增强处理工艺,使简体内壁产生残余压应力。残余应力的无损检测方法有X射线法、磁测法、超声法等。X射线法和磁测法只能测定试件表面一薄层材料的残余应力,超声法也只能测定简单应力状态的构件(如螺栓的轴向拉力),而对于象厚壁圆筒经自增强处理后的残余应力,用该法测定十分困难。残余应力的     

磁场处理对钢中内应力影响的研究

在前期研究强脉冲磁场处理与低频脉冲交变磁场处理降低焊接残余应力的基础上,进一步对Ｑ２３５和３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢制单向拉伸试样分别进行强脉冲和低频脉冲交变磁场处理。结果表明,单向拉伸试样经磁场处理后,内部拉伸应力都有明显下降的趋势,从而进一步证实了磁场处理在焊接试样上所取得的结果。磁处理过程中试样内部产生的磁振现象很可能对残余应力的松弛起着重要的作用。     

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。     

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。     

我国热作模具钢性能数据集（续Ⅳ）

(4 )　 3Ｃｒ2ＭｏＷＶＮｉ钢3Ｃｒ2ＭｏＷＶＮｉ钢降低碳的含量 ,增加了钨和钒的含量 ,设想在提高钢的韧性同时 ,又能提高钢的热稳定性和耐磨性 ,也有助于减弱第二类回火脆性的敏感性。实测 3Ｃｒ2ＭｏＷＶＮｉ钢 60 0℃以上的高温性能除伸长率较低、80 0 90 0℃的变形抗力比 5ＣｒＮｉＭｏ钢高 ,热稳定性与 5ＣｒＭｎＭｏＳｉＶ钢相当外 ,其它高温性能 (强度、硬度、冲击韧性、抗氧化性、抗热疲劳性、耐热磨损性 )均优于 5ＣｒＮｉＭｏ钢、4 5Ｃｒ2ＮｉＭｏＶＳｉ钢和5ＣｒＭｎＭｏＳｉＶ钢。该钢有二次硬化效应和较高的热稳定性 ,因此使…     

基于应变硬化模型的复合自增强圆筒的应力分析

自增强是通过提高压力容器的残余应力来增强他们的承载能力和疲劳寿命。自增强复合圆筒可以承受比一个具有相同尺寸的单层圆筒更高的压力。引入了应变硬化模型,对自增强复合圆筒的残余应力进行了分析,并对其分布进行了预测。研究表明:复合圆筒内壁的切向残余应力和应力幅随着超应变度的增大而增大。缩套是提高压缩残余应力的一个非常有效的方法。     

自增强疲劳寿命的理论分析

自增强处理是化工、石油行业提高高压设备承载能力和疲劳寿命的重要举措。文中利用断裂力学理论和疲劳损伤理论,探讨研究了自增强处理后残余应力对高压设备寿命的影响,得出引入残余压应力能提高高压设备寿命的结论,对今后在自增强处理方面的实验与理论研究具有指导意义。     

A residual stress analysis program using a Matlab GUI on an autofrettaged compound cylinder

A program for the residual stress analysis of an autofrettaged compound cylinder is designed using a Matlab graphical user interface (GUI) and program design technique. The high-pressure vessels are autofrettaged in order to increase their operating pressure and fatigue life. An autofrettage process causes plastic expansion of the inner section of the cylinder, adding residual compressive stress to the bore after relaxation. Such a compound cylinder is produced via a shrink-fit procedure that incorporates a monobloc tube that has previously undergone autofrettage. This paper presents a simple and visual tool to calculate the residual stress and describe the distribution of residual stress for both the elastic-perfectly plastic model and the strain-hardening model.     

超高压缸自紧增强实验研究

对超高压缸的内应力进行了理论分析,采用液压机直压的方法对超高压缸进行了疲劳实验.实验结果表明,在试验条件下,采用外内径的比值为2.25、材料为40Cr、经过自紧处理的超高压缸在承受相同压力条件下缸体的壁厚最小,疲劳寿命最长.本研究对减少水射流机床超高压缸体壁厚、延长超高压缸寿命具有重要意义.     

Autofrettage process analysis of a compound cylinder based on the elastic-perfectly plastic and strain hardening stress-strain curve

The autofrettage process enhances the carrying capacity and fatigue lifetime of pressure vessels by increasing their residual stress. A compound cylinder was introduced in order to increase residual stress. An autofrettaged compound cylinder can resist a higher pressure than a single cylinder having the same dimension. This residual stress can be measured through experimental or calculation processes. In this study, residual stress analysis of an autofrettaged compound cylinder was conducted. The elastic-perfectly plastic and strain hardening models were investigated. The residual stress distribution of the autofrettaged compound cylinder with shrink fit tolerance was predicted. Shrink fit is a very efficient way to extend compressive residual stress. The compressive residual stress of the strain-hardening model is smaller than that of the elastic-perfectly plastic model because of the Bauschinger effect. The compressive residual stress of the strain hardening model decreased by up to 80% overstrain level.     

Elastic-plastic stress analysis and fatigue lifetime prediction of cross-bores in autofrettaged pressure vessels

Elastic-plastic stress analysis has been performed to evaluate the fatigue life of an autofrettaged pressure vessel containing cross-bores subjected to pulsating internal pressure of 200 MPa. Finite element analyses were used to calculate the residual and operating stress distributions of the pressure vessel due to the autofrettage process and pulsating internal pressure, respectively. Theoretical stress concentration factors of 3.06, 2.58, and 2.64 were obtained at the cross-bore of the pressure vessel due to internal pressure, 50%, and 100% autofrettage loadings, respectively. Local stresses and local strains determined from the elastic-plastic finite element analysis were employed to calculate the failure location and fatigue life of the pressure vessel with radial cross-bores, incorporating the low-cycle fatigue properties of the pressure vessel steel and fatigue damage parameters. Increase in the amount of overstrain by autofrettage process moved the crack initiation location from the inner radius toward a mid-wall, and extended the crack initiation life, Predicted fatigue life of the fully autofrettaged pressure vessel with cross-bores increased about 50%, compared to the unautofrettaged pressure vessel. At the autofrettage level higher than 50%, the failure location and fatigue life of the pressure vessel were not significantly influenced by the autofrettage level.     

高压聚乙烯反应管自增强残余应力的无损检测

针对超高压聚乙烯反应管内径小,壁厚大,内部介质压力为超高压等特点,。开发出一套管内壁应变片粘贴装置和引线密封装置,从而保证了内压达550MPa以上时应变片及引线的密封与绝缘性,基于内壁应变－压力关系曲线与残余应力之间的对应关系,成功地测取了反应管内壁残余应力。本方法可推广应用于小管径管道内壁应变和自增强残余应力的测试。     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

ZM1镁合金的滚轧形变强化及机理

研究了ＺＭ１铸造镁合金的表面滚压强化特性。结果表明，密排六方结构的ＺＭ１镁合金的表面滚压强化效果相当显著，缺口疲劳极限提高达１５７％～２１２％，并大大超过未滚压的光滑疲劳极限。高的缺口疲劳强度可为构件提供充裕的强度裕度，缺口疲劳极限大于光滑疲劳极限可为构件的等强度设计提供可能性。滚压时该镁合金通过滑移和孪生两种方式进行塑性变形，伴随着位错密度的显著增高和引入高的残余压应力。缺口疲劳极限大幅度地提高主要归因于残余压应力有效地延缓疲劳裂纹的扩展以及显著地降低疲劳缺口敏感性的作用。此即表面形变残余压应力强化的观点。     

疲劳过程中强度退化与平均应力修正

以试验为基础研究了疲劳载荷引起的材料剩余强度退化现象,引入与剩余强度相关的“二元疲劳失效判据”。根据剩余强度退化规律详细分析了平均应力的作用原理,并推导出复杂载荷下的平均应力修正公式,试验结果表明,用这样的公式修正复杂循环载荷下的平均应力影响比传统方法精度有明显提高。