Interfacial failure analysis of functionally graded adhesively bonded double supported tee joint of laminated FRP composite plates

This paper deals with three-dimensional non-linear finite element analyses to assess the structural behavior of adhesively-bonded double supported tee joint of laminated FRP composites having embedded interfacial failures. The onset of interfacial failures is predicted by using Tsai–Wu coupled stress failure criterion with pre-determined stress values. The concept of fracture mechanics principle is utilized to study the sustainability of the tee joint having interfacial failures pre-existed at the critical locations. Individual modes of the strain energy release rates (SERR) G_I, G_II and G_III, are considered as the damage growth parameters and, are evaluated using the Modified crack closure integral (MCCI) technique based on the concept of linear elastic fracture mechanics (LEFM). Based on the stress analyses, it has been observed that the interfacial failures in tee joint structure trigger at the interface of base plate and adhesive layer from both ends of base plate. Depending on the SERR magnitudes, it has been noticed that the interfacial failure propagates under mixed mode condition. Therefore total SERR (G_T) is considered as the governing parameter for damage propagation. Furthermore, efforts have been made to retard damage propagation rate by employing functionally graded adhesive (FGA) instead of monolithic adhesive material. Series of numerical simulations have been performed for varied interfacial failure length in functionally graded adhesively bonded double supported tee joint structure in order to achieve the significant effect of FGA with various modulus ratios on SERR. Material gradation of adhesive indicates significant SERR reduction at the incipient stage of failure which necessitates the use of functionally graded adhesive for the tee joint and prolong the service life of the structure.     

聚酯装置熔体过滤器的国产化改造

熔体过滤器为聚酯装置关键设备,其国产化问题一直未能解决。该文通过对天津分公司200kt/a聚酯装置熔体过滤器改造方案的介绍,探讨了其国产化条件,分析了国产熔体过滤器的结构特点,并与进口过滤器进行了对比,提出了一些看法。     

纤维缠绕三通管机械的发展

本文对纤维缠绕三通管机械的发展和研究进行了综合分析，给出了一些典型的制造方法及设备。     

微机控制纤维缠绕三通管机械

本文简单介绍了由计算机控制纤维缠绕三通管的设备工作原理及芯模设计。     

塑料三通管挤胀成型过程的运动学研究

通过对三通管挤胀成型过程中的不同变形部位进行分区建立坐标系，确定了不同区域内材料塑料性流动的速度场分布。     

投球式滑套球座冲蚀磨损及评价方法研究

流体携砂冲蚀球座易导致投球滑套密封失效,而投球滑套的密封性能是影响水平井裸眼分段压裂完井技术的关键因数之一。为研究投球滑套密封的冲蚀磨损失效,依据投球滑套的实际工况,基于流体力学、切削变形理论和试验数据,建立一套适用于球座冲蚀磨损仿真分析规范及评价方法。基于上述规范及方法,利用流体软件实现锥度球座的结构优化。结果表明,球座最大冲蚀磨损率主要分布于漏斗形锥面变径处;随着球座锥度的增加,最大及平均冲蚀磨损率也相应地增加,并呈现出二次函数的变化趋势。     

基于AFDEX的45°斜三通挤压成形工艺数值模拟及试验研究

基于AFDEX有限元软件,建立了某规格45°斜三通挤压成形热力耦合有限元模型,揭示了成形过程中等效应变、载荷-时间曲线和模具应力的分布规律,得到了挤压该规格45°斜三通件挤压设备吨位.研究结果显示,高应变值主要集中在坯料金属流经垂直冲头的区域;由载荷-时间曲线可知,镦粗开始后,镦粗杆的载荷先缓慢上升,之后快速增大,直到镦粗结束,成形载荷为42410 kN;反挤压开始后,随着加载过程的进行,反挤压杆的载荷迅速增大至约23000 kN,之后一段时间内相对趋于稳定,最终,成形载荷为34920 kN.结合工艺试验,镦粗和穿孔的成形载荷分别为41520和34500 kN,与模拟结果非常接近,验证了工艺方案的合理性,模具结构满足要求.     

异面三通管冲蚀磨损的数值模拟研究

在管道输送过程中,油品中夹带的微小固体颗粒会对管道壁面产生冲蚀磨损。采用DPM冲蚀预测模型,模拟在不同流速、不同颗粒直径、不同质量流量下管道的冲蚀分布规律,预测异面三通管中受冲蚀磨损比较严重的区域。结果表明:固体颗粒对异面三通管的冲蚀主要集中在三管交汇处的弯面、水平管段的上侧管壁以及两水平管的交汇处,对管道弯头底部的冲蚀较小;管道的最大冲蚀率随流体入口速度的增大呈指数增长;管道的最大冲蚀率随颗粒直径的增大开始时缓慢增大,当颗粒直径增大到一定值时管道的最大冲蚀率随之呈线性增长趋势;管道的最大冲蚀率随着颗粒的质量流量的增大且呈线性增长。     

B样条曲面在模具型腔表面描述中的应用

本文以三通管挤胀成形模具为例,采用双三次均匀Ｂ样条曲面对该模具的型腔表面进行了几何描述。结果表明,这种方法可以为三通管挤胀成形过程的数值模拟中的动态边界条件处理提供灵活、方便的几何信息,为在数值模拟中实现动态边界条件处理打下良好的基础。     

制氢装置水分离器入口法兰及三通失效分析

应用光学显微镜,扫描电镜、光电子谱,显微硬度仪,铁素体测量仪等对开裂失效试样进行分析,结果表明,三通和法兰开裂效是由于氢致开裂所致;同时也具有明显的氯化应力腐蚀破裂敏感性。