强力喷丸对汽车零部件表面性能的影响

对强力喷丸后的表面性能进行度试验研究的结果表明，强力喷丸后表面硬度显著提高，残余奥氏体量大小减小，残余应力为高的压应力状态，但粗糙度稍有增加，局部存在显微裂纹，研究分析了这些性能在滚动滑动过程中的动态变化和其对疲劳强度的影响。     

采用优化喷丸强化工艺来提高粉末锻造连杆的疲劳强度

喷丸强化是提高机械零件疲劳寿命的一种常用的表面处理工艺，广泛地用于飞机、汽车及其他制造行业。球形铁丸时零件表面的冲击作用，会使其表层产生残余压应力，能减小零件承载时所产生的拉应力，从而提高其疲劳寿命。为量化分析喷丸强化的效果，用含2％Cu的锻造钢粉末制成连杆和试验试律，对其在喷丸和未喷丸状态下的疲劳特性进行了比较。由于零件的疲劳特性与其表面残余应力有关，所以采用X-射线衍射分析法来测定零件表面应力大小和应力深度，并确定喷丸强化的最优工艺参数。试验结果表明，经喷丸处理的连杆与试棒的疲劳强度明显高于未喷丸连杆与试棒的疲劳强度。     

强化喷丸对渗碳齿轮表面接触疲劳裂纹形成与扩展的影响

导致渗碳齿轮接触疲劳裂纹形成与扩展的动力参数是齿轮次表面所受的最大切应力τmax与其表面硬度的比值,减小该比值可延缓齿轮表面接触疲劳裂纹形成与扩展过程,提高齿轮疲劳寿命.分析了强化喷丸工艺对渗碳齿轮次表面所受τmax和表面硬度的影响,通过强力喷丸引入的冷作硬化可使渗碳齿轮表面硬度明显提高;引入的高残余压应力可使渗碳件次表面所受的τmax显著减小.试验表明,齿轮渗碳后再按最佳工艺进行强化喷丸后,可显著提高齿轮表面的疲劳强度.     

新型高性能钢板弹簧及其喷丸强化

本文研究了新型高性能弹簧钢38SiMnVB。该材料在热处理后获得高的强度和塑性及强韧性配合，与传统弹簧钢相比较，有高的疲劳性能，满足了新型汽车的技术要求。同时，通过板簧表面残余应力场的分析，讨论了喷刃强化对疲劳性能的影响。38SiMnVB板簧经喷丸引入高的表面残余应力和最大残余应力并达到一定的深度，疲劳裂纹萌生的循环周次较长，也表现出较强的减缓裂纹扩展能力，因而具有良好的疲劳性能。     

抛丸对A7N01铝合金表面残余应力的影响

采用X射线衍射法对A7N01铝合金焊缝在不同参数组合下的表面残余应力进行测量。探究抛丸时间和频率两参数对A7N01铝合金焊缝表面残余应力分布的影响,通过试验得出:抛丸时间相同时,强度越大,表面残余压应力值越大;抛丸强度相同时,时间越长,表面残余压应力值越大。采用较小的抛丸强度,板材表面残余压应力的值波动较小,分布更均匀。在本次试验中,15Hz-2min为抛丸的最佳工艺。     

18Cr2Ni4WA钢齿轮表面喷丸强化试验研究

针对18Cr2Ni4WA钢齿轮,研究了3种不同喷丸工艺,分别进行了喷丸层残余应力及其分布、喷丸层残余奥氏体含量及其分布、喷丸层组织结构及其分布、喷丸表面粗糙度、喷丸层显微硬度及其分布的测试与分析,获得了较优化的钢丸0.50Amm+陶瓷丸0.18Amm的喷丸工艺,为指导生产提供了技术数据。     

汽车发动机气门弹簧残余应力的研究

根据气门弹簧失效机理和气门弹簧的应力分析,阐述了与钢丝轴线呈45°(或135°)方向的残余应力是直接影响气门弹簧疲劳性能的因素。采用X射线应力测试仪对去应力退火和喷丸强化处理两道关键工序中弹簧的内、外圈表面和不同喷丸强化处理参数下次表面的残余应力进行了试验,并对气门弹簧进行了模拟发动机实际工况疲劳试验验证,得到了气门弹簧在这两道关键工序中残余应力和疲劳性能的关系,为今后通过优化工艺来改善气门弹簧的疲劳寿命和性能奠定基础。     

国外重型汽车少片变截面钢板弹簧材料及喷丸强化性能的研究

对VOLVOS35重型汽车少片变截面钢板弹簧材料的化学成分、力学性能、淬透性、显微组织及表面喷丸残余应力场进行了检测.结果表明,VOLVOS35重型汽车少片变截面钢板弹簧材料为50CrY4,该材料具有高淬透性、高强韧性及高纯净度,钢板弹簧表面具有优良喷丸残余压应力场.讨论了钢材的化学成分、纯净度及表面残余压应力场对钢板弹簧性能的影响.     

冷强化对膜片弹簧载荷变形特性的影响分析

为解决膜片弹簧在实际生产过程中测量载荷值与设计值之间误差较大这一工程问题,进行了膜片弹簧生产过程中喷丸、强压等冷强化工艺对其载荷变形特性影响的试验研究,确认了强化工艺改变了膜片弹簧载荷特性这一事实。对不同阶段膜片弹簧残余应力进行测定并分析残余应力的分布情况。基于试验数据,采用多种材料模型组合,并借助有限元工具,提出一种计算膜片弹簧载荷变形特性的新方法,使得试验值与计算值之间误差满足了工程要求。     

强化处理工艺影响膜片弹簧载荷变形关系的分析

研究了强化处理工艺对膜片(碟形)弹簧载荷变形特性的影响机理,并进行了载荷变形特性试验,通过试验数据分析载荷变形与喷丸、强压等强化处理工艺的关系,发现残余应力是强化处理效果的主要表现形式.采用X射线应力仪对样件进行了残余应力测试,分析了残余应力的分布规律,发现残余应力和局部材料特性改变是影响载荷变形的主要因素,由此给出了初步解决方案.     

TRIP钢中残余奥氏体含量的X射线衍射分析

采用X射线衍射仪分析了TRIP钢中的残余奥氏体含量,讨论了残余奥氏体含量沿试样厚度方向的变化规律,并通过金相方法对试样表面脱碳层进行了观察。结果表明,随着与试样表面距离的增加,残余奥氏体含量先急剧增加,然后增长缓慢,并最终趋于稳定;表面脱碳导致TRIP钢试样表面和心部的残余奥氏体含量测量值差别较大。     

摩托车发动机轴类件磨削裂纹分析及应对

轴类零件磨削时显微组织中的残余奥氏体因受磨削热的影响必将发生分解,并逐渐转变为马氏体,引起工件表面体积膨胀,导致组织应力产生,进而促进裂纹的形成。因此,工件内部残余奥氏体量较高时,易产生磨削裂纹。     

钢桁梁桥整体节点焊接残余应力试验

为研究东江大桥整体节点焊接残余应力的大小及分布规律,采用与实桥相同的焊接工艺制作了实桥E16节点的1∶1足尺模型,用盲孔法对该节点模型各主要焊缝的残余应力大小与分布进行了测试。结果表明:对于整体节点而言,焊接过程会产生很大的残余应力,其最大值接近材料的屈服强度;在焊缝区域,沿焊缝垂线方向,纵向残余应力均呈压应力-拉应力-压应力交替分布,规律明显,在焊缝中心处为最大拉残余应力;在不等厚对接焊区域,厚板一侧的残余应力大于薄板一侧;打磨和钻螺栓孔可以对残余应力起到释放作用;研究结论可为制定消除整体节点焊接残余应力的措施提供依据。     

汽车钢板弹簧喷丸强化处理后应力分析

通过研究钢板弹簧残余压应力场的4个特征量(σ_(rs)、σ_(rmax)、Z_o和Z_c),找出优化的喷丸残余压应力场。结果表明,钢板弹簧热处理后进行喷丸强化处理,可以提升钢板弹簧的表面残余压应力场,提高钢板弹簧的疲劳性能。     

非均质沥青混合料劈裂试验应力分布规律研究

为量化研究沥青混合料受荷载时应力分布规律,借助有限元法建立二维非均质沥青混合料劈裂试验模型,赋予非均质模型材料属性,模拟劈裂试验的受力状态。为测定模型内部应力值,布置沿模型圆心水平方向位置上的5条应力测定线,准确得到各测点的应力值,分析各测线上最大主应力的变化规律,研究沥青混合料劈裂试验后的损伤规律。结果表明:圆心区域的应力值大于周边区域,圆心区域应力值使得该区域沥青混合料受拉开裂,裂纹向外延伸,该情形符合实际劈裂试验的破坏形式;并且在圆心水平方向的上下两部分模型区域应力值对称分布。     

钢箱梁横隔板-U肋交接处割焊残余应力分析

为研究钢箱梁正交异性桥面板横隔板与U肋交接处的残余应力分布规律,采用Abaqus有限元软件模拟横隔板的热切割和焊接过程,分析横隔板与U肋交接处热残余应力的分布特征,探讨切割速度和焊接速度对横隔板弧形切口处残余应力的影响。结果表明:横隔板弧形切口处产生切向残余拉应力,其值超过钢材屈服强度;焊接在横隔板与U肋焊接区局部范围引起沿焊缝方向的残余拉应力,且焊缝尾端的应力集中更为明显;弧形切口残余应力区宽度随切割速度的增加而减小,残余拉应力随焊接速度的增加而增大;选用较快的横隔板切割速度和较慢的焊接速度可减小弧形切口处残余应力分布宽度和应力值。     

整体桥面结构连接细部模型双向受拉疲劳试验研究

南京大胜关长江大桥主桥为六跨连续钢桁拱桥,采用整体桥面板结构.制作钢桥面板和主桁下弦杆节点板连接细节足尺模型,分3个阶段进行疲劳试验.每个阶段疲劳试验完成后,以该阶段试验荷载上限进行静力试验.ANSYS分析结果显示,模型设计及加栽满足模拟要求,试验加载能够反映实际结构的受力状况.静力试验结果表明,各级荷载作用下模型均处于弹性阶段,卸载后基本没有残余应力.疲劳试验结果表明,在各加载循环次数下试验时,没有产生因为疲劳损伤影响应力重分布的现象;按给定的计算应力幅加载作用下,常幅加载寿命大于200万次;疲劳抗力大于试验设计荷载作用下的双向应力幅;连接细部具有足够的抗疲劳能力.     

干湿循环作用下改良膨胀土力学指标的变化规律

为探索改良膨胀土力学指标随干湿循环作用的变化规律,根据膨胀土改良及击实试验成果,进行了干湿循环作用不同次数后的直接剪切、固结试验及CBR强度试验。试验结果表明:干湿循环作用造成的试样表面松散,导致了改良膨胀土力学指标的快速下降,但经历多次干湿循环,试样表面的松散程度及深度并未显著增加,改良膨胀土的力学指标随干湿循环作用次数增加趋于稳定。     

位移幅值对砾石-格栅界面循环剪切特性的影响

由于加筋土结构经常受到动荷载的作用，因此筋土界面的动力剪切性能也越来越受到重视；但目前筋土界面的动力剪切试验往往循环次数很少，一般只有10多次，不能充分反映筋土界面的动力相互作用。采用大型动态直剪仪，在剪切位移幅值分别为1、2、4、6 mm时，对砾石-格栅界面进行了2 000次水平循环直剪试验，分析了剪切位移幅值对筋土界面剪切应力、竖向位移以及颗粒破碎的影响，揭示了筋土界面相互作用的机理。结果表明：在循环剪切过程中，界面平均峰值剪切应力先增加后减小；剪切位移幅值越大，达到界面峰值强度所需的循环次数越少，而达到界面残余强度所需的循环次数越多，较大的剪切位移幅值会使得砾石-格栅界面的剪切应力衰减现象更显著；随着剪切位移幅值的增大，试样最终剪缩量增大，但试样最终剪缩量增量逐渐减小；随着剪切位移幅值增大，界面剪切刚度逐渐减小，界面阻尼比却逐渐增大；通过对循环剪切试验后的砾石颗粒各粒组含量进行分析，发现剪切位移幅值越大，颗粒的相对破碎率也越大，相对颗粒破碎率与剪切位移幅值呈较好的对数关系，并与试验结果吻合较好。     

干湿循环和荷载作用下粗粒土动力特性试验研究

通过室内大型动三轴试验分析动应力幅值、荷载频率、干湿循环次数等对粗粒土填料动力特性的影响,根据动应力-动应变变化关系分析粗粒土的动力特性。结果表明,粗粒土试样在相同动应力幅值和围压条件下,荷载频率不同导致动应力-应变形成的滞回圈曲线存在差异;在循环荷载作用下,试样表现为应变软化型和应变硬化型两种状态;随着干湿循环次数的增加,试样的动应力水平逐渐衰减,特别是在前2次干湿循环中水平动应力衰减程度最大,随后逐渐趋于稳定;干湿循环和荷载作用均会对试样的阻尼比λ和最大动弹模量Edmax产生影响,其中对阻尼比λ的影响程度较小。