考虑焊接残余应力释放的结构疲劳寿命分析方法研究

焊接残余应力对于焊接结构的疲劳寿命产生很显著的影响,同时循环载荷作用下焊接残余应力会出现释放现象,因此有必要对焊接件疲劳寿命预测方法进行研究.基于改进的McEvily疲劳裂纹扩展速率模型,同时结合课题组研究得到的AH36钢对接焊平板残余应力释放计算公式,提出考虑焊接残余应力释放的结构物疲劳寿命计算方法.随后,以潜艇锥柱耐压壳的疲劳为例,详细阐述了本文提出的疲劳寿命分析方法的计算流程.考虑耐压壳焊接顺序影响,分析了含半椭圆表面裂纹的锥柱耐压壳疲劳寿命.对比文献的试验结果,表明焊接结构疲劳寿命计算公式有较好的预测效果,可以用于评估带表面裂纹焊接件在拉伸循环载荷作用下的疲劳寿命.     

增压直喷汽油机配气相位确定方法的研究

针对增压直喷汽油机的特点,设计了配气相位的目标要求及确定方法,对常用工况进行了热力学分析,设计了满足目标要求的气门升程曲线,结合怠速稳定性和气门与活塞运动干涉的研究,确定了配气机构安装相位。试验表明,该分析方法在怠速时可实现怠速转速波动率有效下降,且在各转速工况实现VVT相位变化最大,避免气门与活塞的运动干涉。     

T型焊接结构的角变形控制

T型焊接在船舶结构中的应用是非常广泛的.T型接头附近局部的加热及冷却使被焊结构产生残余应力及角变形.目前在船厂精度控制中,通常采用构件焊接后对某些部位进行火工校正的方法来控制残余角变形.论文提供了另外一种有效控制结构残余角变形的方法:对结构焊前施加弹性的反向角变形.文中首先利用热弹塑性有限元来模拟未施加反变形的结构的焊接过程,以估算残余角变形;然后模拟施加了弹性反变形的结构的焊接过程,并计算此时结构的残余角变形,以最终确定构件所需要的弹性反向角变形值.施加了弹性反向角变形的构件在焊接后无需进行火工校正.     

顺层滑坡c、φ值参数分析

滑动面参数c、φ值是滑坡稳定性评价和工程设计的关键和难点,文中以宁化县石壁滑坡为例,采用了多种方法确定c、φ值,并分析了c、φ值的敏感性,得出了不同阶段取值的注意事项。     

螺纹谷底的残余应力与螺栓疲劳强度的关系

推算螺纹件的疲劳强度对保证连接件的质量非常重要,迄今已经进行了各种各样的研究。其中,吉本提出了关于螺纹谷底轴向残余应力与疲劳强度关系的假说;原等人在尝试用X射线测定螺纹谷底残余应力的同时提出了对假说进行修正。但是,对螺纹谷底那样的小部位的残余应力测定非常困难,所以尚未对假说进行定量的验证。本项研究工作把掌握残余应力与疲劳强度的定量关系、在螺纹的制造阶段就可以推算出其疲劳强度作为最终目标。本文是为实现这一目标而进行的基础研究,严格控制加工条件,制作出滚轧成形圆角螺纹试样,用X射线测定残余应力的分布并应用二维弹塑性有限元(FEM)分析进行滚轧过程的模拟计算,尝试推算出产生的残余应力。通过这些工作,在确认用X射线测定圆角部位残余应力分布可能性的同时研讨利用二维有限元分析模拟滚轧加工时模型化的条件。     

沥青混合料高温稳定性评价指标研究

通过对现有沥青混合料高温稳定性评价指标的理论分析,指出现行规范中车辙试验动稳定度指标并不能完全反映沥青混合料的抗永久变形能力;基于路面车辙预估思想,提出以残余服务寿命Ns作为评价指标,并根据已有试验数据验证了该指标的适用性,结果显示该指标意义明确、评价准确、变异性小,避免了指标与实际不一致的情况。     

大型耐压壳环焊缝焊接残余应力实验研究

采用盲孔法对某大型耐压壳废弃壳圈环焊缝及两个模拟模型进行焊接残余应力测试,结果表明,焊接残余应力普遍较大,mises应力超过0.5σs的测点约占2/3左右,另有10%~20%的测点mises应力超过0.8σs,接近屈服极限.     

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。