均匀设计法在应力腐蚀研究中的应用

介绍了均匀设计法在材料应力腐蚀试验研究中的应用,针对16M nR钢焊缝区材料的应力腐蚀敏感性试验研究,采用均匀设计方法安排了pH值、H2S浓度两因素在多水平条件下的试验,共进行了5组试验,选用了断面收缩率,伸长率和应力-应变曲线下的面积三个敏感性指数对材料的应力腐蚀敏感性进行了研究,并应用均匀设计软件对三个应力腐蚀敏感性指数进行了回归,得出各自的回归方程,通过对三个指数及其方程的准确性进行分析和比较,筛选出应力-应变曲线下面积这一敏感性指数最能真实反映材料的应力腐蚀敏感情况,给出了H2S浓度和pH值等参量对应力腐蚀敏感性指数影响关系式.     

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.     

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.     

基于ANSYS的钢网增强PE-HD力学性能的模拟分析与实验验证

运用ANSYS有限元分析软件,构建钢网离散模型,对不同钢网结构增强的高密度聚乙烯（PE-HD）复合材料进行力学性能分析,通过对复合材料拉伸和弯曲模拟发现,钢网增强PE-HD复合材料的弹性模量随着钢丝直径的增加和试样宽度上钢丝排布数目增加而增加,达到纯PE-HD的4~9倍;弯曲模量也随着钢丝直径的增加和试样宽度上钢丝排布数目增加而增加,达到PE-HD的1~3倍。经验证,模拟数据与试验结果非常吻合。     

复杂温度场下高压加热器筒体的应力模拟分析

用有限元软件ANSYS对火电厂600 MW机组的高压加热器进行了温度场和应力场数值模拟计算分析。分析结果表明：由于蒸汽冷却段与疏水冷却段在同一横截面上,筒体壁温的最大值与最小值相差88℃,温差的存在使得该区域的应力分布变得非常复杂;模拟结果同时表明液位波动将引起交变应力的产生,内泄漏会使交变应力幅明显增大,影响高压加热器的使用寿命。     

烟气脱硫塔风诱导振动的TMD控制研究

针对高塔设备风诱导振动的实际问题,提出采用调谐质量阻尼器（TMD）对其进行被动控制。以某烟气脱硫塔为例,运用数值仿真技术,首先通过模态分析获得结构的自振特性,然后利用谐响应分析研究调谐质量阻尼器控制效果随其参数变化的一般规律,并应用更为精确的时程分析法对减振前后高塔设备的风诱导振动情况进行了对比分析。研究结果表明：质量、频率比及阻尼比对控制效果有重要影响,应对其进行优化。参数优化后,塔顶的最大振幅减小了89．4％,减振效果十分显著。     

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.     

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.     

高应变区SCT试样闭合效应研究

本文对两组材料为CF6钢，不同孔径的SCT试样进行了疲劳裂纹扩展的闭合效应测定，试验采用裂纹嘴张开位移和裂纹尖端附近张开位移曲线两种测量方法来测量裂纹闭合效应参数Uop,Ucl，通过对同组两试样的比较，得出了SCT试样高应变塑性区疲劳裂纹闭合效应参数。     

随机分布纤维束间纵向层流时传质的数值模拟

按层流流动理论模型,对纤维为随机分布的中空纤维膜组件的壳程,在恒定壁面传质量和恒定壁面浓度边界条件下的传质现象进行了数值模拟,并得到了不同装填率下传质Sherwood数关联式。结果表明,纵向层流时,随机分布纤维间的传质仍可分进口段和充分发展段。对于某一给定的纤维束,在传质的充分发展段,传质Sherwood数为一个定值,且较纤维束规则排列时小得多,纤维分布不均一性将导致膜组件的传质能力下降。在传质进口段,传质Sherwood数也较纤维束规则排列时要小,装填率不但对传质系数的关联式Sh=BReaScbf(de/L)的系数B值有影响,且对该式中的Reynolds数的指数a和Schmidt数的指数b值也均有影响。