模拟异种钢接头蠕变力学特性的数值分析

利用有限元数值模拟了高强匹配异种的接头在弹性－蠕变条件下的应力／应变场，结果表明，接头的应力／应变分布不均匀，在焊缝界面上，应力和应变分别呈不连续和不协调分布特性，并随着拦头各区蠕变强度差别的增大，其分布梯度增大，峰值应力／应变提高，因此，蠕变强度梯度大的高强焊缝和低强母材的界面是接头的薄弱部位。     

岩石受力过程的试验研究

用砂浆试件进行了单轴压缩及三轴剪切试验，明确了不同条件下的应力－应变曲线，提到了σ１－σ３曲线和（σ１－σ３）／２￣（σ１＋σ３）／２曲线呈高度正相关的基本结论。     

单面焊接接头的断裂特性研究

采用拉伸试验研究了１６Ｍｎ钢陶质衬垫手工单面焊接接头强度、塑性、应力－应变关系特性，同时使用扫描电镜、能谱分析仪观察了拉伸断口形貌，测定了夹杂物的成分，分布特征以及常温下接头的临界空穴扩张比Ｒｃ／Ｒｏ，讨论了Ｒｃ／Ｒｏ的分布规律和接头的断裂韧性。     

柱状晶体对铁镍铬合金疲劳—蠕变失效行为影响

研究了在交变应力与平均应力迭加条件下，柱状晶体对铁镍铬金的疲劳－蠕变失效行为的影响。结果表明，疲劳－蠕变应力迭加对合金产生交互作用，使其循环断裂寿命大大降低，具有横向柱晶界的试样受到了最强烈的交互作用。断口形貌观察揭示了沿柱晶界脆断是具有横向晶界试样的主要疲劳－蠕变断裂机理。而沿柱晶界断裂附带塑性撕裂结构以及二次裂纹形成所表示的脆－塑性断裂相混合的机理是其它取向试样的主要断裂机理，沿柱晶界分布的蠕     

岩体锚固界面剪切蠕变特性研究

完整的锚固系统由锚杆体、黏结材料以及岩土体三部分组成,其间的力的递方式均是由锚杆体传递到黏结材料,再由黏结材料传递到岩土体的,锚固界面就成为整个锚固系统极限承载力设计的关键。通过室内剪切蠕变试验,分析锚固界面上不同荷载时应力的分布规律,以及考虑时效性下的剪切蠕变关系。研究结果表明：锚固界面上的剪力沿杆长呈抛物线分布,同时锚固界面在剪切效应的影响下只表现出了蠕变全过程的前两个阶段,真正意义上的加速蠕变阶段不存在,且锚固界面的破坏性状与其位置有关系。研究成果为相关研究提供了参考,具有一定指导意义。     

胶粘剂和CFRP吸湿对复合材料粘接接头失效的影响

对胶粘剂和复合材料的影响进行解耦;采用常温环境分别对胶粘剂、碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)和CFRP/铝合金粘接接头进行不同时间周期的浸泡,研究了不同应力状态对粘接接头失效的影响;以准静态失效测试的失效强度和失效模式分析为主,结合傅里叶变换红外光谱仪分析、差示扫描量热法分析和扫描电子显微镜分析,分别研究胶粘剂和CFRP吸湿后的失效机理,揭示了吸湿对复合材料粘接接头失效的影响机理。分析结果表明:胶粘剂在吸湿30 d后发生了水解,失效强度下降约53.7%,失效应变约为原来的3.2倍;CFRP吸湿后表面粘附性降低,容易引起界面失效,但打磨之后能够得到改善,CFRP吸湿后纤维/基体界面力学性能降低,在正应力状态下更容易造成纤维撕裂;CFRP/铝合金粘接接头的失效强度在吸湿30 d后下降了约23%,失效断面中胶粘剂出现了韧性断裂和界面失效;通过对胶粘剂、CFRP和CFRP/铝合金粘接接头吸湿后的失效分析,发现剪应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效主要受胶粘剂吸湿后的性能下降影响,其次是界面失效的影响,而正应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效还受CFRP性能下降造成的纤维撕裂影响。      

2．25Cr─1Mo钢焊接接头蠕变断裂时碳化物状态的研究

选择２２５Ｃｒ─１Ｍｏ钢手工电弧多层焊焊接头进行了不同工艺规范的持久强度试验，用透射电镜对蠕变断裂时母材和焊缝碳化物的形态、大小和分布进行了分析，采用选区电子衍射和ＥＤＡＸ能谱分析方法对析出的碳化物类型进行了鉴定．结果表明，试验中出现的碳化物类型分别为Ｆｅ３Ｃ，Ｍｏ２Ｃ和Ｍ２３Ｃ６．在试验时间较长应力较小时，断裂试样中针状Ｍｏ２Ｃ在晶内聚集粗化，块状Ｍ２３Ｃ６在晶界聚集粗化，这种碳化物分布状态是影响蠕变断裂的主要因素．     

轴对称弹塑性大变形有限元法在断裂局部方法中的应用

研究了断裂局部方法中测定材料的临界解理应力σ_u和威布尔指数m的方法。进行了16Mn钢的光滑试件和缺口试件的低温拉伸试验。测定了材料的应力-应变曲线和缺口试样的断裂载荷,编制了轴对称弹塑性大变形有限元分析程序。程序中大变形的分析采用了完全的拉格朗日方法,非线性方程组的求解采用了修正的牛顿法。计算了缺口试件的应力-应变场,编制了根据缺口试件的断裂载荷和有限元计算中得到的应力、应变场,计算m和σ_u的程序,测定了16Mn钢的临界解理应力σ_u和威布尔指数m。     

由应力集中引起的孔边塑性变形对小孔松弛法测定焊接残余应力精度的影响及其修正方法

目前,小孔松弛法测定焊接残余应力在推广使用中的主要问题是如何提高其测量精度。标定试件一般是在拉应力σ≤1/3σ_s时确定常数,然后进行实测。我们认为,当残余应力较大时,按弹性范围的标定常数测取残余应力必然产生误差。残余应力越大,误差越大,当σ接近σ_s时,在本文标定中确定的测量误差为19％。文章对如何进一步提高测量精度进行了新的探索,着重对由于孔边应力集中引起的孔边塑性变形而产生的测量误差作了研究。发现当σ>1/2σ_s时测得的释放应变ε是由纯弹性释放应变ε_e和孔边塑性变形的影响ε_p所组成。计算时应在ε中减去ε_p,即用ε_e算得的残余应力才是真值。本文采用修正方法用ε_e代替ε,在σ接近σ_s时,其测量误差已降至2％以下,从而提高了小孔松弛法测定焊接残余应力的精度。     

2.25Cr—1Mo钢焊接接头蠕变断裂时碳化物状态的研究

选择２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢手工电弧多层焊焊接头进行了不同工艺规范的持久强度试验，用透射电对蠕变断理解时母村和焊缝碳化物形态，大小和分布进行了分析，采用选 区电子射和ＥＤＡＸ能谱分析方法对析出的碳化物类型进行了鉴定，结果表明，试验中出现的碳化物类型分别为Ｆｅ３ＣＭｏ２Ｃ和Ｍ２３Ｃ５，在试验时间较长应力较小时，断裂试样中针状Ｍｏ２Ｃ在晶内聚集粗化，块状Ｍ２３Ｃ６在晶界聚集粗化，这种碳化物分布状态是影响     

Prediction of Welding Residual Stress in 2. 25Cr-1Mo Steel Pipe

Introduction2.25Cr-1Mo-steel is widely used in thepetroleum industry and in steam power generatingof both nuclear and conventional power plants be-cause of its excellent high-temperature strength,corrosion resistibility,and resistance to high-tem-perature hydrogen attack.Because several alloy el-ements are added into2.25Cr-1Mo-steel,marten-site is prone to form after welding.It has been rec-ognized that phase transformation can radically af-fect the development of residual stresses[1-2].Inor…     

履带板加热器消除焊接残余应力的试验研究

测试了履带板加热过程中温度沿钢板厚度方向的分布，并用小孔释放法测试了补焊试板在焊态、经履带板加热以及炉内加热后残余应力的分布．结果表明，履带板加热时所需加热时间较长，但温度沿试板厚度方向梯度小，截面温度分布均匀；履带板加热器消除焊接残余应力效果与炉内加热相当．     

钢构件对接焊焊缝横向残余应力分布研究

采用ANSYS通用有限元分析软件对钢板对接焊进行模拟分析,通过对不同厚度钢板的对接焊缝横向残余应力分布的研究,得出了横向焊接残余应力分布与板厚关系的一些简便的数学公式,以便设计人员在进行焊缝设计时进行残余应力的估算.     

焊接顺序对高速列车侧墙焊接残余应力的影响

按实际加工工艺,基于有限元软件SYSWELD,采用有限元热弹塑性分析方法和Fortran语言对焊接热源进行二次开发,获得了所需要的热源,并通过实验验证了热源模型的准确性.在此基础之上,通过分析高速列车CRH380B侧墙焊接残余应力分布规律和焊接顺序对于侧墙焊接残余应力的影响,得到了侧墙焊接最优方案,为企业实际生产中的降低焊接残余应力方案选择提供了依据.     

厚钢板对接焊缝残余应力的数值模拟

基于ABAQUS及其子程序DFLUX,采用热力间接耦合法,对不同厚度尺寸的Q345B厚钢板的对接焊缝进行了三维模拟分析,得到了焊接的温度场分布和最终焊接残余应力分布.结果表明：构件表面焊接残余应力大于中间面;表面纵向和横向残余应力都有一定的规律;对接焊缝沿纵向焊接残余应力随着板厚度的增加而增加,这种增加的趋势对厚度小于70 mm的钢板很明显,对70～80 mm的钢板不明显;而横向残余应力随钢板厚度的增加变化不显著.     

观音岩大桥锚拉板区域焊接应力试验

针对钢结构斜拉桥索梁锚固区域焊接应力较为集中的特点,以重庆江津观音岩大桥索梁锚固区域为研究对象,制作了三个足尺比例的试件,对锚拉板区域相关焊缝的残余应力进行试验研究。结果表明,锚拉板区域各条主要焊缝都不同程度地存在着焊接残余应力,局部地方接近屈服强度。研究分析了锚拉板区域各类焊缝的残余应力特征、分布规律、产生原因及影响因素,并提出相关的意见和建议,为同类桥梁索梁锚固区域的设计和制作提供科学的依据。     

用数值模拟方法优化列车转向架侧梁焊接工艺的研究

基于ANSYS平台热弹塑性有限元分析,利用APDL语言,采用单元生死技术模拟焊缝形成过程,对B型列车14t转向架侧梁的焊接残余应力与变形进行了模拟。结果显示,侧梁沿x方向（即焊缝方向）产生了收缩,两端向中心的收缩量大致相等,其值分别为0．846mm和-0．935mm;在Y方向上,上盖板沿Y的负方向产生了较大的变形,其值为-1．548mm,下盖板的位移较小,最大值仅为0．213mm;z方向上,由于约束较强,其变形值较其它方向相比大约小一个数量级。等效残余应力在焊缝上最大,其峰值约为270MPa,随着与焊缝中心距离的增加,其值迅速减小。总体而言,模拟结果符合焊接理论,且与实际情况吻合,证明了用数值模拟方法进行焊接工艺优化的可行性。     

Microstructure and property of friction stir welding joint of 7075Al and AZ31BMg

Microstructure and forming quality of friction stir welding joints of 7075Al and AZ31BMg with different welding parameters were analyzed. The results show that, good welded joint is obtained when the rotating frequency is 13 r/s and the welding speed is 30 mm/min. An irregular area is formed in the welding center. Meanwhile, the river pattern and eddy-like distribution are found in the weld nugget zone. Besides, brittle intermetallic compounds Al₁₂Mg₁₇ and Al₃Mg₂ are found in the welded joint. They cause the increase of microhardness of welded joint. The maximum tension stress of welded joint is 112MPa.     

基于BP神经网络的DSS焊接应力和收缩变形预测研究

针对川东造船厂化学品船建造中使用特种钢——2205双相不锈钢(DSS),在其焊接试验的基础上分别建立了双相不锈钢焊接应力和收缩变形的BP神经网络预测模型,并与多元线性回归方法进行比较,较好地模拟了焊接残余应力和变形与板厚、焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数之间的非线性关系。预测结果表明,BP神经网络比多元线性回归在预测精度和泛化能力上都有很大的提高。     

我国焊接材料生产现状及展望

从焊条，焊丝，焊剂，纤焊材料及合金粉末五个方面介绍了我国焊接材料生产状况，指出 存在问题，并对今后的发展提出看法。