温度作用下钢筋混凝土梁裂缝分析与ANSYS仿真模拟

利用大型有限元分析软件ANSYS中的三维实体单元Solid65对钢筋混凝土梁进行热一结构耦合分析,模拟高温环境中预埋地脚螺栓对混凝土受热膨胀产生的约束作用。计算结果显示,混凝土构件自身由于温度变化而产生的变形在受到外来阻力约束时,会导致混凝土裂缝的出现。     

化学镀Ni-Co-Cu-P非晶镀层及其耐蚀性能研究

采用化学镀工艺在45钢表面制备Ni-Co-Cu-P四元合金镀层,通过EDX、XRD、SEM、盐雾试验、Tafel曲线等测试方法研究镀层的成分、晶型结构和耐蚀性能。结果表明：Ni-Co-Cu-P镀层为非晶结构,其中Ni、Co、Cu的含量分别为32.66 wt.%、47.19 wt.%和15.28 wt.%。镀层表面均匀分布着直径约240 ~ 500 nm的球状团簇,一些团簇内部存在纳米级孔隙。镀层经156 h盐雾后出现明显红色锈点,192 h后完全失效。镀层的耐蚀性能明显优于45钢基体和Ni-Co-P镀层。在1.0 wt.% H2SO4溶液中,镀层的自腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.26 V和19.17 μA?cm-2,随着电位的升高表面出现大量微裂纹。而在3.5 wt.% NaCl溶液中,镀层表现出活化-钝化-过钝化的腐蚀行为,表面钝化膜逐渐被Clˉ穿透而形成针孔。     

Q345C耐候钢多层多道焊焊接热影响区热模拟性能

焊接热影响区是焊接接头的薄弱部位,其微区力学性能不能通过常规性能测试获得。采用Gleeble 3500热模拟试验机模拟Q345C耐候钢四层四道焊热影响区,研究每道热影响区的微观组织和力学性能,结果表明:四层四道焊第二道热影响区的组织与母材相同,为铁素体和条带状珠光体,其余三道热影响区的金相组织均发生变化,为贝氏体和铁素体组织。第二道热影响区的硬度和强度最低,冲击韧性最高。     

氢陷阱对临氢钢氢扩散系数测定的影响

采用双电解池电化学氢渗透法测试氢在临氢钢中的扩散系数,并通过对比修正前后氢渗透公式的拟合结果,评价临氢钢中的氢陷阱对氢扩散行为的影响。结果表明:氢陷阱会降低氢扩散系数的测量值,并导致不同厚度试样的测量值存在差异。从材料均匀性方面考虑,选取较厚的试样应获得更准确的测试值。     

某小型航空发动机排气锥裂纹焊接修复

某小型航空发动机排气锥服役中产生大量裂纹,通过观察裂纹断口宏观形貌、微观组织及能谱分析,判断裂纹为应力腐蚀裂纹。焊前采用固溶处理恢复母材为奥氏体组织,消除晶间贫铬,采用脉冲钨极氩弧焊修复裂纹,焊后对焊缝进行喷丸强化处理,成功修复排气锥裂纹。     

304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊电弧特性及焊缝成形分析

针对SUS304L不锈钢激光-脉冲MAG复合焊接过程激光与脉冲MAG电弧的过程参数匹配及优化控制问题,系统研究了过程参数对电弧特性及焊缝成形尺寸的影响,获得了复合焊接过程的电弧特性及成形控制策略.结果表明,激光的介入会使复合焊接过程稳定性加强,当脉冲MAG电弧处在电流基值时,较大的激光功率会吸引MAG电弧而造成基值电压的波动,并且大功率激光会对脉冲MAG电弧具备一定的压缩作用,但在峰值阶段影响幅度较小.焊缝形貌的几何尺寸与过程参数的耦合效应有着直接的关系,过程参数的匹配优化能够有效控制焊缝成形尺寸.     

轨道式铁钻工旋扣钳动态特性分析

旋扣钳是轨道式铁钻工的重要组成部分,其受力和运动特性对整机性能有重要影响。提出一种新型轨道式铁钻工旋扣钳,建立旋扣钳力学模型,利用ADAMS软件对其进行力学特性分析。随后,利用机构的结构分析与综合方法对旋扣钳关键铰点进行运动学分析。研究结果表明：旋扣钳在旋扣过程中的接触力与驱动力均在允许范围内,证明旋扣钳结构设计的合理性;建立旋扣钳关键铰点的位移方程、速度方程以及加速度方程,继而得到偏转角α₂的活动范围为5°～76°、α₃的活动范围为14°～85°以及α₄的活动范围为0°～65°。     

复杂腐蚀缺陷对管道损伤失效的特性研究

腐蚀是危害管道性能和影响运输安全的重要因素。采用有限元软件建立复杂矩形和圆形两类腐蚀缺陷管道模型,通过全尺寸爆破试验数据对模型进行验证。分析复杂矩形腐蚀缺陷的长度比、宽度比、深度比和复杂圆形腐蚀缺陷的半径、深度对管道失效行为的影响,基于数值分析结果对管道完整性进行综合评价。结果表明：模型误差为4.2%~4.6%,低于试验误差;两类复杂腐蚀缺陷区域应力均呈对称分布,环向应力均大于轴向应力;复杂矩形腐蚀缺陷的深度比对失效压力影响最大,宽度比最小;当长度比达到0.5后,管道失效压力稳定在9.5 MPa;复杂圆形腐蚀缺陷的浅腐蚀深度对管道性能影响更为明显;轴向力对管道失效压力影响较小。     

低合金钢厚板窄间隙激光焊接过程数值模拟

基于有限元软件ABAQUS对70 mm厚低合金钢板窄间隙双面激光焊接过程进行了数值模拟。首先根据激光焊接的特点,采用热流密度线性衰减的高斯圆柱热源和该高斯圆柱热源模型与高斯面热源的复合热源模型对激光填丝多道焊进行温度场仿真,得到了和试验焊接接头形貌相吻合的温度场分布。在此基础上,根据实际焊接试验的边界拘束条件,模拟得到了试件三个方向的纵向残余应力和横向残余应力分布,模拟结果表明:在厚度方向,横向残余应力和纵向残余应力均沿着初始焊道上下近似呈对称分布。在初始焊道处均有着最大的压应力,随着离初始焊道距离的增加,压应力逐步变化到较高拉应力再逐渐减小。     

7N01铝合金激光熔覆Al7075-SiC复合涂层组织及腐蚀性能

高速列车用铝合金材料使用中存在腐蚀破坏的问题。为了改善铝合金的耐腐蚀性能,通过激光熔覆技术在高速列车用7N01铝合金表面制备耐腐蚀的Al7075-SiC金属基复合涂层。采用扫描电镜、X射线衍射对熔覆层进行了分析;对熔覆层的显微硬度进行测试。测试了熔覆层的极化曲线。结果表明:熔覆层由α-Al树枝晶和Al-Si共晶组成,熔覆层有Al4C3生成。熔覆层中未熔化的碳化硅硬质颗粒聚集于熔覆层底部。熔覆层硬度相对基体有所提高,但热影响区存在软化现象。熔覆层的极化曲线出现了钝化平台,熔覆层的耐腐蚀性优于基体材料的。由腐蚀形貌推测,腐蚀优先在Si C颗粒边界发生,保留了网状组织。