JZ20-2NW平台抗冰性能的有限元分析

通过有限元软件LS-DYNA模拟了海冰与JZ20-2NW北高平台相互作用的动态断裂过程。模拟得到的海冰裂纹扩展情况与现场观测一致。基于数值结果可以确定海冰断裂长度,并获得了呈三角形脉冲形式的冰力时程曲线。模拟得到的动冰力峰值与Hirayama-Obara公式计算的静冰力结果相符。同时可以获得平台振动的位移和加速度的模拟结果。     

基于缺陷评估的海底管道设计研究

针对海底管道的裂纹和腐蚀两种主要缺陷,研究了基于缺陷评估的海底管道设计方法,建立了基于缺陷评估的海底管道设计步骤。     

管线断裂控制参量的研究

回顾了管线裂纹上裂预测方法，指出近年来随管线钢管材料特性的变化，材料强度及韧性的提高，采用已有止裂预测公式偏于危险。并通过对几种断裂控制参量如夏比冲击功，裂纹尖端张开位移，落锤撕裂实验和上裂韧性的测量分析，表明DWTT当量Cv方法，M=Cv^1/2/YS参数法，Leis修正法可以不同程度的修正这种偏离，使预测值更接近实测值，从而大大提高了对管线裂纹上裂预测的准确性。     

9Ni钢焊条电弧焊焊接接头的热裂纹分析

为了找到9Ni钢焊条电弧焊焊接接头产生热裂纹的原因,采用Φ3.2 mm规格ENi Cr Mo-6电焊条对尺寸为500 mm×200 mm×10 mm的9Ni钢试样进行了电弧焊试验,并通过金相显微组织分析、直读光谱分析等方法,分析了焊接接头的显微组织与化学成分。分析结果表明,熔敷金属的结晶形态为具有强烈方向性的树枝晶,枝晶偏析严重;焊接接头熔敷金属沿着晶界产生热裂纹;熔敷金属中Pb在晶界的偏析是导致热裂纹产生的主要因素。最后给出了预防该类焊接热裂纹的具体措施。     

利用实验室加压条件下声速测量数据估计岩石裂隙参数

针对实验室加压条件下岩石在干燥和流体饱和状况下的声速测量数据,利用多参数反演算法得到了不同压力下岩石的裂隙密度和裂隙纵横比。反演得到的裂隙密度和裂隙纵横比随着压力的变化趋势很好地说明了实验室速度随着压力的变化趋势,随着压力的增加,裂隙密度逐渐减小,裂隙纵横比逐渐增大。将反演得到的裂隙密度和裂隙纵横比代入孔隙、裂隙介质模型,预测的速度数据与实测的数据吻合良好,表明所采用的反演方法可以较好地从实验室加压下的声速测量数据中估计岩石的裂隙发育状况。     

铸钢件凝固过程热裂纹数值模拟及预测

根据铸钢件凝固过程三维温度场模拟和热裂纹形成的理论分析,提出了一种考虑凝固速度,补缩能力因素的热裂纹预测判据。在凝固过程温度场数值模拟的基础上,利用预测判据对实验铸件和实际铸件的热裂进行了预测,预测与实际结果吻合。     

电沉积过程对Fe-0.5Ni合金基体Au-Rh配套镀层龟裂的影响

研究了镀铑液组成浓度和Ａｕ－Ｒｈ配套镀工艺参量对龟裂的影响规律。结果表 明在一定范围,随镀铑液浓度降低,可获得晶粒细小致密又无龟裂的优良Ａｕ－Ｒｈ配套镀层。 而工艺参量中,镀厚金时间、镀铑的阴极电流密度和镀铑时间对镀层龟裂的产生也有一定影 响。通过工艺参量的合理取值,可以抑制龟裂的萌生和扩展。     

动静复合加载下红砂岩破碎规律研究

振动碎岩具有能量消耗量低、所需轴向压力小等特点。为提高碎岩效率同时降低成本,进行了振动-加压相结合的碎岩模式研究。本文以红砂岩为研究对象,围绕动静复合加载条件下球齿侵入导致的红砂岩内部裂纹扩展规律开展研究。结果表明,球齿下岩石的破碎程度随着动、静载荷的增大而变大,并且只有当组合载荷峰值达到100 kN时,岩石才会发生明显的体积破碎。在破岩初期,当载荷较小时,岩石倾向于发展为侧向裂纹,岩石损伤成“宽而浅”特点。随着载荷的增大,岩石更倾向于发展中间的深部裂纹,而后才倾向于发展侧向裂纹,即呈“窄而深”的特点。岩石破碎的各项指标受各载荷参数的影响程度存在差异：即在相同的幅值增量条件下,增加动载幅度导致的破碎程度要大于增加相同静载荷时的破碎程度。以上结论可为提高动静载复合破碎硬岩效率、攻克硬岩钻进技术难题提供重要支撑。     

铝液对铸轧辊辊套表面裂纹形成及扩展的影响

用OM、SEM及能谱仪对辊套表面裂纹和试件断口形貌进行了观察,并采用X-ray衍射仪对裂纹中铝的化合物进行了分析。结果表明,辊套表面裂纹起源于机械加工产生的微缺陷,表面裂纹方向与切削痕迹方向相同;而铝液是从表面裂纹形核处沿开裂面挤入裂缝中;在裂纹尖端没有发现铁铝化合物;高温铝液对辊套表面裂纹形成及扩展影响不大。     

不锈钢在扭转/拉伸复合载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为

研究了带环状预裂纹的奥氏体不锈钢圆棒试样在循环扭转／拉伸复合载荷下,门槛值附近的疲劳裂纹扩展行为,分析了复合加载时不同载荷比对裂纹扩展的影响,对裂纹扩展的初始阶段进行了详细研究,用应力强度因子表征了裂纹扩展开始的门槛值．提出了椭圆方程表达的疲劳裂纹扩展开始的门槛值模型,该方程可在裂纹尖端位移准则的基础上导出．疲劳裂纹扩展停止的门槛值条件也可用椭圆方程表达．