拉拔接管集箱的应力分析与安全评定

采用FEA计算三种不同拐角半径和接管结构的拉拔接管集箱的应力和变形分布状况.计算结果表明,其局部应力最大值发生在接管轴向平面的内拐角处,其数值与集箱、接管的径比、壁厚比、拐角半径等参数有关,其应力指数与ASME规范所推荐的数值相接近.在FEA计算的基础上分析了拉拔接管集箱的强度和疲劳寿命.结果表明,拉拔接管集箱结构安全,可用于工程推广.     

内压下薄壁锥壳圆筒过渡段变形特征研究

大锥顶角薄壁锥壳是大型储罐常见罐顶结构。内压作用下,锥壳圆筒过渡段可能会发生屈曲,其变形较复杂。采用千分表和应变计实验测量了壁厚为1.2mm,圆筒内径为950mm,半锥顶角分别为60°和75°的锥壳圆筒过渡段在内部升压过程中的应变及径向位移变化,并且采用3D扫描仪获得表面初始和终态几何形貌。采用有限元分析方法对扫描获得的锥壳圆筒模型(含有真实初始几何形状偏差),进行材料与几何双非线性模拟计算。结果表明:薄壁锥壳圆筒过渡段,在内压作用下将产生明显的屈曲变形,而其屈曲行为具有稳定特征。对含真实初始几何偏差的计算模型进行双非线性模拟所得变形的结果与实验测量值吻合度较好,同时模拟计算得到的过渡段屈曲后形貌(位置、波数和形状)与实验结果相近,其波形呈现一定周期性,但分布并不均匀。     

用于高炉铁水质量预报的改进支持向量回归

针对建模数据中包含噪声和离群点会降低相应软测量模型准确性的问题,提出一种结合2层变量空间分析的预处理方法.用多变量修剪法在原始变量空间预处理;并提出支持向量聚类（SVC）的预处理方法,将建模数据映射到高维特征空间,构造一超球体来排除离群点.SVC无需像传统预处理方法假设数据服从正态或近似正态分布,更符合实际的高炉过程.预处理后的数据再用支持向量回归建立软测量模型.在一工业高炉铁水硅含量的建模和预报实验结果表明,所提出方法能够更有效排除离群点,且提高了支持向量回归模型的鲁棒性和预报性能.     

注射机模具加热系统的温度场快速优化

针对注射机模具加热系统中电热板表面温度场不均匀问题,结合线性热传导叠加原理,提出一种快速温度场优化方法来优化电热板中热管的功率分布.根据线性热传导问题的数学定义,结合线性系统的基本性质得出了线性热传导叠加原理,并且给出了线性热传导温度场的快速优化算法.通过分析单根电热管对电热板温度场的敏度响应获取热管的温度误差,在此基础上结合线性热传导温度场优化算法,利用Matlab软件计算出电热板中热管的功率分布,有限元模拟优化后的电热板温度场符合行业标准.通过实验测量优化后电热板的温度场,实测结果与数值模拟结果相吻合,验证了该优化方法的可行性.     

圆筒加热炉炉管弯曲变形原因分析

对某厂一台圆筒形加热炉辐射炉管弯曲变形的原因进行了分析人为弯曲是炉管受热后轴向伸长受阻,产生的压应力大于炉管轴向失稳压应力。提出了加大导向管尺寸等改进措施。     

含整圈周向裂纹厚壁圆筒在内压和轴力共同作用下的极限载荷-简化滑移线场解

采用简化的滑移线场理论,推导出了含整圈环向裂纹厚壁圆筒在内压和轴力共同作用下的理想弹塑性材料极限载荷表达式,并采用有限元方法进行了验证.结果表明,对于含内表面裂纹的圆筒,其极限载荷解可由基于简化滑移线场的极限载荷解与无裂纹圆筒极限载荷解共同确定.有限元验证结果显示,理论解与有限元结果非常一致,且偏于保守.对含外表面裂纹的圆筒,其基于简化滑移线场的极限载荷解只适用于非常深的裂纹.其它情况建议使用基于Mises准则的解.     

不锈钢管弯头破裂失效分析

对破裂失效的０Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管弯头的化学成分、金相组织及断口用电子显微镜进行了分析并做了材料高温短时拉伸试验，分析了破坏失效的原因。建议在役同类管弯头应采取无损探伤等措施，以确保安全生产。     

双型腔模具加热系统热传导多源项反演与实验研究

模具型腔形状各异、深浅不一,难以获得均匀的模具型腔温度场,影响了成型塑件的尺寸精度和力学特性。课题组采用基于线性叠加原理的热传导反演算法,反求模具加热系统的热源强度;根据模具加热系统的传热机理,建立模具加热系统正演和反演问题的数学模型;设计尺寸各异的一模两腔反应成型模具,开发多通道模温控制系统,搭建测温实验平台,测温结果表明型腔表面在同一时刻的温差均未达到行业标准;根据BMC反应成型塑料的成型工艺要求,改进模具加热工艺,获得各热管的热源强度函数,作为热传导多源项反演的输入条件,结果表明型腔温度场达到行业标准。根据反演获得的热源强度函数,再次进行实验,实验结果与数值模拟结果吻合较好,从而验证了基于线性热传导叠加原理的多源项反演算法对优化多型腔模具的温度场均匀性是有效的,且具有普适性。     

温度对SA508-III钢焊缝金属断裂韧度的影响

为了获得温度对SA508-Ⅲ钢焊缝金属断裂韧度的影响,采用本构曲线法（CCM,constitutive curve method）、ASTM和ISO标准对焊缝金属在典型温度下的试验数据进行了处理.结果表明,采用CCM获得的断裂韧度随温度的升高而降低.当温度从20℃升高到100℃,从100℃升至320℃时,断裂韧度分别降低了11.1%和5.4%.采用扫描电镜观测试样断口形貌发现SA508-Ⅲ钢焊缝金属在典型温度下均呈韧性断裂,当温度达到100和320℃时,韧窝变浅变小,因此韧性出现了一定的下降.研究还发现,采用CCM获得20和100℃时的断裂韧度与ASTM一致;获得320℃时的断裂韧度介于ASTM和ISO之间.     

16MnR钢在湿硫化氢环境中的应力腐蚀开裂敏感性研究

采用慢应变速率拉伸腐蚀试验（SSRT）,研究了16MnR钢在湿硫化氢环境中的应力腐蚀开裂敏感性.在环境因素中,主要考虑了H2S浓度、CI-浓度、温度和pH值等介质参数单独或交互作用对应力腐蚀敏感性的影响.实验采用均匀设计方法,介质参数在各自取值范围内组合成8组实验介质.应力腐蚀敏感性指数F(A)的逐步回归结果显示:H2S浓度对16MnR钢应力腐蚀敏感性指数F(A)影响最为显著;随着H2S浓度的升高,应力腐蚀敏感性指数增大;pH值对F(A)的影响也较显著,CI-浓度与F(A)之间没有显著的相关性,温度和H2S浓度对F(A)产生交互作用.