用小孔释放法测量焊接高残余应力时孔边塑性变形对测量精度的影响及修...

研究了用小孔释放法测量焊接残余应力时孔边的塑性变形对测量精度的影响。根据弹塑性理论分析了孔边屈服的条件，并据此得到了孔边屈服后应变释放系数的修正公式，使小孔释放法测量焊接残余力的精度得到提高，并且扩大了应力值的测量范围。对平板对接埋弧焊焊接接头残余应力的实测表明，修正后的残余应力分布更趋于合理。     

盲孔法测量焊接残余应力应变释放系数的有限元分析

为探讨简单易行的盲孔法测量焊接残余应力应变释放系数A、B的标定方法，根据盲孔法测量残余应力时应变释放系数A、B试验标定原理和强度理论，建立三维有限元模型，分别对盲孔法测量92lA钢焊接残余应力应变释放系数进行有限元标定和孔边应力集中有限元塑性修正．并由此得出应变释放系数随孔深与孔径比值的关系式和应变释放系数随形状改变比能参量S变化的塑性修正公式；将有限元标定结果与试验标定结果、通孔应变释放系数理论解进行比较，结果表明，有限元标定结果与试验结果、通孔应变释放系数理论值有较好的一致性，经塑性修正，计算结果与试验测量结果的偏差大大减小，建立适当有限元模型，用有限元法标定释放系数和进行孔边塑性变形修正是可行的。     

小孔法测量残余应力时孔边塑性应变的有限元分析及修正

小孔法测量高残余应力时,小孔周围材料接近于屈服状态,由于产生塑性变形而引入塑性附加应变,使得测量结果产生很大的误差。研究了应变释放系数与主应力之间的双轴比、主应力方向与应变花方向夹角以及应力水平之间的关系,通过有限元数值试验的方法对应变释放系数进行标定,使其包含有塑性附加应变的影响,并利用标定后的应变释放系数对焊接残余应力测量结果进行了修正,得到了较好的结果。     

残余应力应变释放系数的有限元分析

通过建立16Mn残余应力盲孔法有限元分析模型,模拟出孔边应力、应变的变化情况.揭示了残余应力引起的孔边应力、应变变化情况与应变释放系数A、B值之间的关系,并用孔边应力、应变的有限元运算结果计算出A、B值.通过应变计中点应变法、应变计中点应力法和平均应变法三种方法去标定和修正应变释放系数,通过对三种方法的比较表明,三种方法的计算结果与实验结果相符.且计算精度较高.证实了残余应力有限元模拟的准确性和A、B值标定和修正方法的多样性.     

盲孔法测LY12铝合金焊接残余应力时应变释放系数的标定及塑性修正

采用有限元模拟与试验验证相结合的方法,对盲孔法测LY12铝合金薄板焊接残余应力时的应变释放系数A,B进行标定及修正;引入塑性附加应变,得到应变释放系数随形状改变比能参量变化的塑性修正公式,最后利用修正后的应变释放系数采用盲孔法测试了LY12铝合金对焊接接头的焊接残余应力,并和模拟结果进行了对比分析。结果表明:给出的塑性修正公式将焊接残余应力的测试误差由57.457%缩小到3.208%以内,修正效果良好。     

焊接残余应力的小孔法测试

应用小孔释放法对系列手弧焊接接头的焊接残余应力分布进行测试，讨论了焊接残余应力的分布规律及其相关影响因素，对加载法消除焊接残余应力的效果进行了初步的验证。结果表明，焊接接头的应力不均匀性和不确定性是影响钢制压力容器安全性的关键，采用加载法可以有效地改善这种非均匀应力分布状况。     

7075T651铝合金板材内部初始残余应力分布研究

针对材料内部残余应力分布的传统剥层测量方法,对底部贴片的剥层法进行改进,通过测量底部释放的应变,结合有限元方法模拟残余应力释放过程中得到的各剥除层的应变释放系数,计算出了剥除层释放的残余应力。运用弹性力学理论推导得到了材料内部初始残余应力的修正公式。随后基于两种方法对典型7075T651航空铝合金预拉伸板的内部残余应力进行了测量,并对测量结果进行了分析和比较。结果表明,改进法能够有效评估材料内部初始残余应力分布规律,但是在个别深度处测量精度有待进一步提高。     

钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS，以激光焊接和TIG焊接温度场模拟为基础，对钛合金薄板的焊接残余应力进行了数值模拟，并分析了不同焊接工艺参数对激光焊接和TIG焊接残余应力分布的影响。数值模拟中考虑了材料参数的温度相关性，并与小孔释放法测试的焊接残余应力进行比较，结果表明：计算结果和测试结果吻合较好。     

基于电磁超声的焊接残余应力测量研究

基于超声波声弹性理论,针对钢板对接焊接残余应力无损测量问题,提出了采用电磁超声法开展焊接残余应力实测研究。通过拉伸标定试验测得焊接接头不同区域的声弹性系数与各向异性参数,并结合钢板实测声速值获得了不同部位的焊接残余应力;其结果与基于塑性修正的盲孔法实测值进行了验证比较。结果表明,电磁超声法可以有效地测量钢板焊接接头残余应力的分布状态。     

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。     

管坯大变形自由推压缩径残余应力的研究

管坯大变形自由推压缩径时端部存在翘曲,即端部外径大于定径区外径。针对端部翘曲区进行变形分析,并基于平衡条件推导了周向残余应力与翘曲变形和剪应力的关系表达式,揭示了由内表面层到外表面层整体存在周向残余拉应力的事实。在三向液压机上进行219 mm×7.5 mm无缝钢管的双侧大变形缩径,在缩径管件上截取包含端部翘曲区和定径区的试样,在其内外表面不同区域选取测量点,并采用X射线衍射法测量残余应力,端部翘曲区测量结果与理论分析结果趋势一致。针对缩径管件变形过程,采用ABAQUS软件进行有限元模拟,缩径变形及缩径力的模拟结果与缩径试验结果吻合,内外表面层残余应力的模拟结果与X射线衍射法测量结果趋势一致。给出了自定径区至端部沿壁厚方向及沿轴向方向的残余应力分布规律。     

航空结构件加工变形快速评价方法

加工现场的变形测量是保障大型航空结构件加工精度的重要手段.为解决大型测量仪器缺乏和测量效率低等难题,提出了面向航空结构件加工变形的快速评价方法,根据零件变形典型形态和仪器测量范围,将测量区域划分若干子区域,基于子区域的应力变形关系推导出子区域变形函数,提出了依据较少测量数据确定变形函数系数的算法,实现了完整区域变形函数...     

残余应力测试技术的进展与动向

针对几种常见的残余应力测试方法的研究进展与应用现状,指出了较为成熟的残余应力测试方法是盲孔法和X射线法,但盲孔法受限于对测试对象有损伤,X射线法受限于测试条件的苛刻,其它的残余应力测试方法在有效性、准确性和操作简便性等方面还不能很好地满足工业需求.而利用压痕法测量残余应力是一个值得关注的研究动向,在局部压载作用下,材料...     

基于残余应力分析的加工中心定位精度保持性研究

基于残余应力分析对加工中心的定位精度保持性进行了研究,提出一种考虑残余应力影响的定位误差分析方法。首先分析了产生残余应力的主要制造工艺环节,采用有限元法对国内某机匣加工中心床身进行了残余应力分析,得出了该床身在铸造与机械加工环节后的残余应力大小及分布情况。在此基础上对残余应力释放后床身-导轨安装基面的变形进行了预测。通过与试验数据的对比,验证了有限元建模的可信性。最后对残余应力释放引起的导轨定位误差进行了计算。     

一种电梯门间隙及电梯部件变形测量装置的研制

在测量电梯的门间隙尺寸或某些电梯部件因为受力而产生的变形的实际工作中,存在操作不便、测量精度低、工作效率低、缺乏方便且实用的专用测量工具等缺点.文中介绍了一种新型测量装置的气体驱动原理、MCU控制系统和动作机构和测量方法.这种新型测量装置克服了传统测量方法的上述缺点,能方便、有效、准确地测量电梯门扇之间的间隙尺寸和某些...     

Influence of Cavitation on Unsteady Vortical Flows in a Side Channel Pump

Double-sided lapping is an precision machining method capable of obtaining high-precision surface. However, during the lapping process of thin pure copper substrate, the workpiece will be warped due to the influence of residual stress, including the machining stress and initial residual stress, which will deteriorate the flatness of the workpiece and ultimately affect the performance of components. In this study, finite element method (FEM) was adopted to study the effect of residual stress-related on the deformation of pure copper substrate during double-sided lapping. Considering the initial residual stress of the workpiece, the stress caused by the lapping and their distribution characteristics, a prediction model was proposed for simulating workpiece machining deformation in lapping process by measuring the material removal rate of the upper and lower surfaces of the workpiece under the corresponding parameters. The results showed that the primary cause of the warping deformation of the workpiece in the double-sided lapping is the redistribution of initial residual stress caused by uneven material removal on the both surfaces. The finite element simulation results were in good agreement with the experimental results.     

SUS310S不锈钢局部真空电子束焊接接头残余应力及变形研究

作为一种新型焊接方法,局部真空电子束焊接常被用于制造厚大的奥氏体不锈钢焊接接头,而该类接头的焊接残余应力和变形问题受到广泛关注。对板厚40mm的SUS310S不锈钢局部真空电子束焊接的对接接头进行了研究,并利用光学显微镜表征接头的组织形貌,利用显微硬度计测量接头的硬度分布,采用盲孔法装置和三坐标测量仪测量了接头的残余应力与面外变形。同时,基于ABAQUS有限元软件平台,通过编写用户子程序开发了一种复合热源模型来模拟局部真空电子束焊接过程中的热输入。采用所开发的"热-弹-塑性有限元"计算方法,模拟了接头在局部真空电子束焊条件下的残余应力与变形,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了所开发的"热-弹-塑性有限元方法"的有效性。同时基于数值模拟结果,还详细讨论了局部真空电子束焊厚板对接接头的残余应力分布与焊接变形特征。     

高温下小区域变形长时测量方法的研究及其应用

对于高温下服役的构件，焊缝区域较为狭小，焊缝以及热影响区（HAZ）的高温变形难以用传统的方法测量。文中利用石英光纤和数字图象处理技术，研究开发一种能在高温下长时测量局部变形的新方法和测量系统，分析讨论了测量精度，并用HK40炉管焊缝长时蠕变变形的测量，分析比较了焊缝和母材的蠕变性能差异。     

金属构件残余应力测量技术进展

残余应力是消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力,对构件的力学性能有显著影响,会引起零件发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂,定量测量残余应力数值对改变构件疲劳寿命,预防构件发生脆性破坏具有重要意义。国内外对残余应力测量进行了深入的研究,提出了多种测试方法。详细介绍了有损及无损残余应力测量技术的测量原理及国内外目前研究现状,分析总结了影响测试精度的主要因素及改进方法;调研了目前市场上较先进的仪器设备及其供应厂家;针对盲孔法孔周围塑形变形及钻孔偏心、压痕法塑性区域半径、X射线衍射法试样内部显微组织结构、中子法零点漂移、超声波法测量尺寸带来的误差的重要改进技术;并对残余应力测量技术发展方向进行了展望。