玻璃钢管试压渗漏的原因

国内某油田地面集输系统用玻璃钢管在现场试压过程中发生渗漏事故,通过宏观形貌观察、壁厚测量、玻璃化转变温度测试、树脂含量测试、静水压试验、短时失效压力试验、微观形貌观察等对其失效原因进行了分析。结果表明:在以弯曲应力为主导的外力作用下,玻璃钢管外壁加厚过渡区出现大量环向裂纹,从而降低了玻璃钢管的整体承内压能力,导致在现场试压过程中发生渗漏事故;玻璃钢管外表面的玻璃化转变温度偏低,说明其外表面的固化度较低,性能较差,这促进了管外壁环向裂纹的出现。     

磨削表面粗糙度对γ-TiAl合金抗弯强度的影响

为了研究表面加工质量对硬脆性高温合金抗弯性能的影响,对不同磨削表面粗糙度的全片层γ-TiAl(Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr)合金进行了抗弯性能试验,分析了表面粗糙度对其抗弯强度的影响规律。试验结果表明,随着表面粗糙度的增大,全片层γ-TiAl合金的抗弯强度明显降低。结合断裂形貌图分析了全片层γ-TiAl合金组织中裂纹的萌生、扩展及最终发生宏观断裂的方式,全片层γ-TiAl合金裂纹大多起裂于因加工纹理引起的应力集中区域附近的片层间,并优先在层间扩展,最终的断裂形式多为穿层的脆性瞬断。     

承压管道磁记忆检测缺陷信号量化数值研究

利用Ansys数值模拟软件,对含埋藏缺陷的承压管道进行磁记忆检测有限元模拟,分析磁记忆信号值在不同缺陷参数、不同应力状态下的变化规律.结果表明,磁记忆信号可以对管道埋藏型裂纹及气孔产生的应力集中进行表征,随着缺陷埋深的减小与内压载荷的增加,磁记忆信号变化幅度增大,法向梯度极值增加.通过法向和切向信号协同分析,可以实现对...     

航空发动机测量耙裂纹故障诊断

以航空发动机测量耙振动试验过程中的安全监测为需求。首先,基于测量耙结构特征简化模型,建立了含裂纹测量耙振动特征方程;其次,建立了某型测量耙有限元模型,通过数值模拟分析了裂纹参数（相对位置、裂纹长度）对测量耙固有频率的影响规律;最后,开展了该型测量耙的振动试验。扫频试验结果验证了测量耙有限元模型的准确性,测量耙在振动耐久性试验过程中出现孔边裂纹,固有频率降低了11.1%,表明在测量耙研制过程中开展振动考核试验时,可在试验现场通过试验前后固有频率的变化实时监测耙体的结构损伤。     

裂纹故障对轮齿时变啮合刚度的影响分析

针对裂纹引起齿轮时变啮合刚度(TVMS)减小这一现象,研究了裂纹故障对TVMS的影响规律。首先,构建了完整的轮齿齿廓曲线,基于传统势能法分析了相邻齿耦合效应对TVMS的影响,对TVMS计算公式进行修正。其次,采用有限元法确定了裂纹萌生点所在位置,提出了一种沿深度拓展的裂纹曲线,分析了裂纹深度对TVMS和负载分担比的影响,研究了裂纹同时沿深度与长度方向拓展的中早期故障模型。最后,构建了不同故障齿轮副模型,采用有限元法对裂纹沿深度结果进行验证,结果表明势能法与有限元法相吻合。     

磨削速度对碳化硅陶瓷磨削损伤影响机制研究

碳化硅陶瓷高速磨削过程中,磨粒对工件材料强力冲击,应变率剧增、复杂显微结构对应力波传送响应转变,材料力学行为发生变化,目前高速磨削对材料去除机制影响的物理本质认识还不清楚。为此,开展磨削速度对SiC陶瓷磨削裂纹损伤影响机制研究。通过单颗磨粒磨削SiC陶瓷试验,分析了磨削速度对SiC陶瓷磨削表面形貌、磨削亚表面裂纹损伤深度、磨削力和磨削比能的影响规律。试验结果表明,当SiC陶瓷材料以脆性方式去除时,磨削速度对裂纹损伤影响最为显著,随着磨削速度从20 m/s增加到160 m/s,磨削亚表面裂纹损伤深度从12.1μm快速降低到6μm。采用Voronoi法建立了金刚石磨削多晶SiC陶瓷有限元仿真模型,当磨粒切厚为0.3μm,磨削亚表面损伤以微裂纹为主;当磨粒切厚为1μm时,随着磨削速度增加,磨削亚表面裂纹损伤深度从14.7μm降低到4.6μm,磨削亚表面宏观沿晶裂纹逐渐变为微观裂纹。基于位错理论和冲击动力学理论,揭示了高速磨削过程中位错密度的增加和晶界反射应力波对应力场削弱作用是高速磨削SiC陶瓷裂纹损伤“趋肤效应”产生的机理。     

基于双层排线探头的轧辊表面微裂纹检测方法

针对冷轧轧辊的表面微细裂纹检测问题,提出了一种双层排线磁化的交流漏磁检测方法,利用双层柔性排线对轧辊工 作表面进行仿形磁化,采用高精度隧穿磁阻(TMR)阵列作为检测元件,使其具备大曲率表面微米级裂纹的检测能力;并通过调 控双层排线的激励电流抵消切向背景磁场,进一步提高激励电流的同时,避免 TMR 超量程饱和问题;将磁场的切向分量用以表 征缺陷,使其能在单一扫查方向下表征多向裂纹。 基于以上分析,建立了双层排线与轧辊的三维有限元仿真模型,通过仿真研 究轧辊半径、缺陷角度和深度对交流漏磁信号的影响。 最后搭建了相应验证实验平台,实验结果表明该探头能有效磁化大曲率 表面并可检出与区分多向裂纹,可检测出 15 μm 深的微细裂纹。     

扬子-巴斯夫一体化项目低温球罐中NK-HITEN 610U2L钢板的焊接试验

主要介绍了通过对日本NKK公司生产的NK-HITEN 610U2L钢板进行的焊接试验，最终确定将此类钢板用于低温球罐施工的焊接工艺     

受拉加载方向变化对Kaiser效应点准确度的影响

基于Kaiser效应由裂纹扩展释放弹性波产生的认识,依据断裂力学理论就加载方向变化对Kaiser效应的影响进行分析。研究了远场应力为拉应力时,二维Ⅰ,Ⅱ型混合裂纹扩展的临界应力相对值、FR比值与加载方向偏转角之间的关系。结果表明：加载方向对Kaiser效应点反应岩石记忆先期荷载值的准确度有较大影响,其变化大小与临界应力相对值正相关。若第一次加载方向与裂纹面垂直,偏转角度从0°~90°变化,裂纹扩展临界应力相对值和FR比值均不断增大。偏转角为0°~20°时,FR比值变化范围为1~1.1,Kaiser效应点记忆较为准确,但第二方向所记忆的荷载并非该方向的正应力值。偏转角为90°时,临界应力相对值和FR比值均趋近于无穷大,裂纹在该裂纹面方向上不能发展,说明Kaiser效应消失。这与部分学者的试验结果一致,说明此类劈裂试验中Kaiser效应的产生,裂纹扩展是主要原因,也在某种程度上解释了该类试验加载方向偏转角度越大,Kaiser效应越来越不明显的问题。     

含三维预置单裂纹缺陷岩石破坏试验研究

 开展含三维裂纹缺陷岩石破坏行为的研究,是当今固体力学特别是岩石力学研究的重要课题之一,具有重要的学术和工程意义。基于作者提出的三维预置裂纹缺陷岩石三维破坏研究的试验方法,开展含单个不同角度三维预置裂纹玄武岩试样的破坏研究,试验结果显示：(1) 三维裂纹的方向和裂纹缺陷的大小,对岩石损伤破坏面的形成,对岩块破坏强度有直接影响;(2) 含三维裂隙岩石的屈服值与峰值的比值为0.75～0.82,平均为0.78;残余值与峰值的比值为0.58～0.67,平均为0.63,相对完整岩石屈服值和残余值与峰值的比值,其变化并不明显。