三维裂纹前缘应力强度因子数值计算方法

本文建立了采用20节点奇异元1/4节点位移法求解三维裂纹整个前缘3种类型应力强度因子的数值计算方法,给出了裂纹网格划分方法以及网格划分参数取值范围;基于平板表面裂纹研究了网格划分参数对应力强度因子计算结果的影响,并与Newman-Raju解析公式计算结果对比验证了数值方法的准确性,二者最大误差小于2%;采用数值计算方法计算了裂纹扩展标准三点弯曲样扩展过程中单边穿透裂纹前缘应力强度因子,并与解析公式计算结果进行对比分析,二者最大误差为4.7%,且随着裂纹扩展,误差越来越小。结果表明,提出的数值方法可用于含裂纹结构整个裂纹前缘不同类型应力强度因子求解中。     

预防非工作边表面裂纹的直尖轨倒圆弧半径取值研究

针对高速道岔直尖轨非工作边表面出现纵向裂纹的问题,通过建立车辆道岔多体动力学模型和三维弹塑性轮轨接触有限元模型,分析倒圆弧半径对直尖轨等效应力及其作用位置的影响。结果表明:尖轨顶宽30mm到顶宽40mm断面间易发生非工作边表面裂纹,其中顶宽35mm断面的受力状态最为不利;倒圆弧半径取值越大,对尖轨降低值的影响越大,为降低对车辆轨道动力性能的影响,在相同条件下,应尽可能选择较小半径的倒圆弧;直尖轨倒圆弧能够有效降低内部的等效应力,并能增大应力作用位置到非工作边的距离;综合考虑直尖轨降低值和受力状态,倒圆弧半径取3mm时优于其他半径取值。     

带余热回收的船用脱硫塔喷淋过程优化及数值模拟

为提高船用脱硫塔的脱硫效果,基于带余热回收的新型脱硫塔模型,将第1层喷淋层置换为喷雾层,以改善其喷淋条件.在此基础上,基于欧拉-拉格朗日模型和双膜理论建立脱硫塔仿真模型;针对典型工况,利用FLUENT软件模拟计算塔内流场参数和SO2吸收状况.对喷淋角度、喷淋层间距、喷淋温度和喷雾层位置等设计参数进行优化计算,结果表明:该脱硫塔的最佳喷淋角度为170°;喷淋层的最佳间距为2.5 m;喷淋的最佳温度为300 K;喷雾层的最佳位置为第1层.综合最佳喷淋参数,该脱硫塔的脱硫效率为96.32％.     

2205双相不锈钢SAW焊接热裂纹消除

在2205双相不锈钢设备埋弧焊(Submerged Arc Welding, SAW)焊接过程中,焊缝中心位置产生纵向开裂,经分析裂纹为因焊缝宽深比过大而形成的热裂纹。使用新焊接工艺焊接试板和工件,并经相关检测发现,通过改善焊接工艺参数改变焊缝表面轮廓,有助于消除焊缝中心纵向热裂纹。     

基于无核密度仪检测的沥青路面碾压温度确定

为了确定沥青路面碾压温度的合适范围,基于PQI密度检测结果,进行沥青路面施工碾压温度对密实度影响的分析,确定并推荐了合适的碾压温度范围。试验结果显示,随着初压温度提高,结构层密度逐渐增加,从经济性及质量控制两方面考虑,初始碾压温度应控制在155～165℃。在相同碾压机械组合及碾压工艺条件下,随着终压温度提高,PQI检测密度逐渐增大,施工中应保证在结构层温度降低至90℃前完成碾压。标定后PQI密度检测具有较高的准确性,可代替钻芯检测法用于密度(或压实度)快速无损检测,但当混合料类型、沥青品种、碾压机械及碾压组合等发生改变时,应参照上述方案重新进行相关检测。     

基于平均应变能密度准则的裂纹断裂扩展特性分析

考虑裂纹尖端应力场常数项T应力对裂纹断裂特性的影响,对平均应变能密度准则进行修正,建立混合型裂纹扩展条件计算式。在此基础上,系统分析常数项T应力对Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹断裂判据的影响。结果表明,常数项T应力降低了材料裂纹起裂阻力,且参数|Bα|越大裂纹断裂极限值越低,|Bα|相同时,正T应力要比负T应力更容易发生断裂。基于修正平均应变能密度准则,预测双轴疲劳载荷作用下平板表面Ⅰ型裂纹扩展寿命。结果表明,考虑常数项T应力影响后的疲劳裂纹扩展寿命约为传统疲劳裂纹扩展寿命的49%。     

地铁车辆合成闸瓦产生裂纹的原因及其解决措施

对某A型地铁车辆采用的进口JURID J2338合成闸瓦产生裂纹的原因进行分析.闸瓦产生裂纹后须及时换新并提前报废处理,增加使用和维护成本;若闸瓦产生裂纹后未及时换新,可能进一步发生闸瓦掉块甚至造成磨托,影响列车的运行安全.通过对闸瓦与踏面的匹配关系分析、闸瓦的压缩强度校核计算及闸瓦弯曲试验,找到了JURID J2338合成闸瓦产生裂纹的主要原因是闸瓦局部存在应力集中.建议合成闸瓦装车后,采用小级别纯空气制动进行闸瓦磨合,使闸瓦与踏面有效接触面积达到80％以上,消除应力集中.     

细菌自愈合技术在混凝土修复中的应用

文章介绍了混凝土自愈合中使用的细菌类型以及它作为愈合剂的应用方式， 简要综述了随着细菌的增加混凝土各性能的变化。 混凝土中有微裂纹存在， 微裂纹会导致有害物质进入混凝土， 导致结构劣化。 为了避免微裂纹的不良影响， 可以采用自修复技术。 通过添加脲酶产生的细菌和钙源， 可以使方解石在混凝土中沉淀， 生物矿化技术能够封闭混凝土中的微裂缝。 新生成的微裂缝可以通过混凝土中的水合作用来密封， 如通过可以产生尿素的巴斯德芽孢杆菌， 枯草芽孢杆菌的尿素分解细菌与钙源一起整合， 使碳酸钙沉淀来封闭混凝土中的微裂缝。 优化细菌浓度可以更好的改善混凝土中的孔隙结构。 相关研究表明， 封装方法比直接施用方法具有更好的效果， 并且表明使用细菌可以提高混凝土的强度和耐久性。     

激光熔覆涂层的组织特点与裂纹产生的机理探讨

碳钢、铸铁表面分别采用激光熔覆N i基、Fe基合金涂层,观察并分析了熔覆涂层界面及其显微组织和硬度特点,探讨了碳钢表面激光熔覆层裂纹产生的机理.     

基岩上混凝土板体裂缝间距与宽度的计算

结合某高速公路工程隧道基岩上混凝土面板发生严重开裂(特别是在洞口300m内)的情况,通过现场勘测,室内试验研究,分析了导致混凝土板裂缝产生的主要原因,提出了裂缝间距和宽度计算公式,为混凝土板胀缝间距设置提供依据.