蒸汽发生器传热管的凹痕尺寸测量

压水堆核岛主设备蒸汽发生器传热管在制造安装过程中易产生凹痕,要对凹痕进行残余应力分析、壁厚损失计算和运行寿命评估等工作,须获得凹痕的深度、长度和宽度等关键尺寸信息。针对已安装的传热管系密集和蒸汽发生器壳体限制导致凹痕尺寸无法直接测量的问题,提出了一种利用视频内窥镜测量凹痕深度、同轴线圈内穿涡流测量凹痕长度及阵列内穿涡流测量凹痕宽度的方法。该方法为传热管凹痕的定量分析提供了依据,为后续核岛主设备热交换器传热管凹痕质量问题的处理累积了宝贵经验。

Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢微凹痕表面的摩擦学性能

提高钨钢的摩擦学性能,对于提高钨基材料机械零部件使用精度与服役寿命,具有重要的意义。采用激光加工方法在钨钢表面加工微凹痕结构,通过高温熔渗的方式将Sn-Ni复合润滑剂熔渗到钨钢微凹痕结构中,制备Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢试样,利用球盘式摩擦磨损试验机对其减摩抗磨性能进行测试。结果表明:Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢试样具有优异的摩擦学性能,相比纯钨钢,摩擦因数降低19%以上,磨损率降低50%以上;在低载荷高频率下,Sn-Ni润滑剂与来自基体材料的磨屑实现了良好的协同作用,使得Sn-Ni复合润滑剂填充钨钢试样具有更好的减摩抗磨性能。

PCB埋嵌铜表面凹痕缺陷问题研究

埋嵌铜块印制电路板(PCB)制作过程中常有表面凹痕缺陷,给后续芯片焊盘的可焊性及贴片工艺带来隐患。针对这一问题,从埋铜槽孔预留尺寸、除流胶方式、板材选择、非曝光干膜尺寸4个维度开展研究。研究发现,埋铜槽孔直径预留0.075 mm能有效降低埋嵌铜表面凹痕缺陷;除流胶方式采用“不织布除胶2次+化学除胶1次”,能实现铜块位与板面无残留流胶;板材S1000-H较IT180A具有更好的流动性,缺陷率可降低一半以上;槽孔处非曝光干膜设计为比槽孔大0.076 mm能有效降低内层短路。选择合适的埋铜槽孔预留率、除流胶方式、板材、非曝光干膜尺寸,可有效降低PCB埋嵌铜表面凹痕缺陷。

表面凹痕织构动压承载性能的CFD分析

为研究表面凹痕织构的动压承载性能,在建立其几何模型的基础上,采用基于N-S方程的CFD方法研究不同参数下表面凹痕织构的平均承载力变化规律,并考察雷诺数、织构宽度和深度对动压承载性能的影响。结果表明:雷诺数的增加能够大幅提升表面凹痕织构的平均承载力;随着织构宽度的增加,表面凹痕织构的动压承载性能趋于优良;当量纲一织构深度处于0.5～1时,表面凹痕织构具有最佳的动压承载性能。

声表面波渡越时间法检测黏弹性介质表面凹痕深度的研究

研究声表面波渡越时间法检测黏弹性介质表面凹痕的深度。基于频域动力学平衡方程,采用有限元方法分别在有表面凹痕的弹性和黏弹性介质中,建立激光激发声表面波的数值模型。研究材料的黏性引起的声表面波波速和频散的变化,对表面凹痕检测的影响,在此基础上,根据反射和透射声表面波的传播路径及到达时间,利用渡越时间法检测黏弹性介质中的表面凹痕。结果表明:黏性引起的声表面波频散对表面凹痕检测的影响极小,采用渡越时间法检测得到的表面凹痕的位置及深度,与数值模型的设置值符合很好,从而为黏弹性介质表面凹痕的检测提供有效的理论方法。

基于有限元法的平滑凹痕管道应力分析

针对管道上典型的平滑凹痕缺陷,根据管道的实际运行状况,建立了有限元模型;在其它参数不变的情况下,改变凹痕深度、管道壁厚、管道直径和凹痕纵向长度进行了大量计算;对计算结果进行了整理、归纳、作图,并对结果进行了单因素和多因素分析,得出应力随各参数的变化规律;采用非线性回归分析方法对计算结果进行了拟合.结果表明,在其它参数不变的情况下,凹痕管道最大应力与凹痕深度、壁厚、管径以及凹痕纵向长度之间的关系分别采用正弦模型、指数模型、线性模型和半对数线性模型最优,并且得到了具有一定适用范围下的具体关系式.

激光声表面波检测铝板表面凹痕的数值研究

采用平面应变的有限元模型数值模拟了热弹机制下线型脉冲激光辐照金属铝板表面激发高频声表面波,及声表面波经过表面矩形凹痕时发生反射的过程.计算结果表明:声表面波中的瑞利波经过表面凹痕时发生明显的反射,并产生两个相继出现且具有相同的传播速度的反射表面波成分;随着凹痕深度的增加,两个反射瑞利脉冲出现的时间间隔将增大;数值计算从理论的角度有力地证实了前一反射瑞利波产生于凹痕的顶端,而后者源于其底部的论断,从而为定量检测金属表面缺陷的深度提供了理论依据.

管道中沟槽型凹痕缺陷破裂强度评估方法

管道在安装施工阶段以及长期的运行中不可避免会出现机械损伤,管道中机械损伤破裂是管道的主要失效形式之一。沟槽和凹痕是管道机械损伤的主要形式,管道中沟槽和凹痕的组合缺陷会极大降低管道的强度。首先详细分析了两种预测模型,并给出了模型的适用范围,然后与全尺寸爆破试验结果作比较,得出沟槽型凹痕破裂模型是预测沟槽和凹痕组合缺陷更好的模型,最后提出了建议。

影响含有凹痕管道运行寿命的因素研究

国外管道设计标准普遍采用凹痕深度对管道凹痕是否需要修复进行评估,但是,很多满足标准中凹痕深度要求的凹痕仍会发生失效。因此,国外许多研究机构对含有凹痕的管道进行了大量的试验研究。通过比较现场和试验数据,并使用计算软件对管道的压力进行分析,试图从各个方面找出影响含有凹痕的管道运行寿命的因素。文中对此进行了总结,介绍了凹痕长度、凹痕深度、凹痕肩部坡度、凹痕尖度、管道几何形状、管道材料、运行压力、焊缝、壁厚变薄对管道上凹痕疲劳行为的影响。最后得出了结论,并提出建议。

有凹痕的板在轴向压力作用下的极限强度

运用有限元软件 ANSYS分析单轴压力作用下的凹痕板的极限强度特性 .研究单轴压力作用下的简支板中的凹痕形状、尺寸 (直径 ,深度 )及位置对板极限强度的影响 .根据计算结果用曲线拟合的方法得到了预测凹痕板极限强度的经验公式 。

混合及流体动力润滑下规则微小凹痕图型表面的摩擦特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式在混合及流体动力润滑下，对不同密度的规则微小凹痕图型表面进行石蜡油润滑下的摩擦试验，利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下，不同密度的规则微小凹痕图型表面的摩擦特性，利用摩擦系数曲线图解析不同载荷和滑动速度下，不同密度的规则微小凹痕图型表面的摩擦行为．结果表明，当试样表面具有规则微小凹痕图型时，其减摩效果较无微小凹痕图型表面更佳，在不同载荷作用下，规则微小凹痕图型存在着最佳的密度分布，即在载荷为5～30N，规则微小凹痕图型密度为32．4％时的减摩效果最佳.

油气管道上凹痕应变计算方法

针对管道上的凹痕缺陷,深度准则已不能满足油气工业的需要,因此提出了基于应变的凹痕评价体系.在经典的板壳理论中,弯曲应变能够通过凹痕深度值计算得到,但膜应变无法直接计算得到.为获得所需的膜应变值,分别采用弧长法、多项式、能量法以及根据弯曲应变计算膜应变的方法来模拟和计算凹痕管道的真实膜应变,并与有限元结果进行对比.通过分析和比较可知,根据弯曲应变计算得到的膜应变更加贴近真实值,对于运用应变准则评价凹痕管道完整性具有很重要的意义.

基于四阶B-样条最小二乘法的油气管道凹痕缺陷应变计算方法

针对油气管道上的凹痕缺陷,ASME B31.8提出采用基于应变的评价方法,但在内检测数据到应变求解的过程中,缺少噪声消除和轮廓拟合的相关方法。提出了采用四阶B-样条最小二乘拟合算法将检测数据进行噪声消除和轮廓拟合,实现从含有噪声的检测数据到应变求解的应变评价方法。采用文中所提方法和有限元方法,详细计算了几种典型凹痕的轴向弯曲应变、环向弯曲应变及其总应变。对比结果表明,该方法不仅能够较为精确的计算出弯曲应变值,还能得到较准确的弯曲应变分布情况。环向弯曲应变受在线检测工具精度的限制存在一定误差。计算发现,现有标准中忽略了环向薄膜应变分量,这使得总应变的计算结果不够准确。

冲击端减薄且有预压凹痕方管的轴向冲击耐撞性分析

应用显式动力有限元法分析了冲击端减薄且有预压凹痕方管轴向冲击耐撞性性能。通过减薄方管的冲击端的板厚,可以降低冲击力峰值,但同时会造成方管在轴向冲击过程中屈曲折叠不规则,通过在方管上施加预压凹痕,可以使得方管在轴向冲击中规则的渐进屈曲折叠。最终可以实现改善方管耐撞性性能的目的。

基于有限元计算的Ⅰ型凹痕管道峰值周期应力分析

凹痕缺陷是影响管道疲劳寿命的重要因素之一,它会大大降低在役管道的疲劳寿命。而凹痕管道上的峰值周期应力则是计算管道疲劳寿命的关键参数。针对管道上的Ⅰ型典型凹痕缺陷建立不同情况下的有限元模型;对大量计算结果进行整理、归纳、作图,在此基础上,对结果进行单因素和多因素分析;采用非线性回归分析方法,利用Matlab对大量计算结果进行拟合,得到一定适用范围下凹痕管道峰值周期应力与凹痕深度、管径、壁厚以及凹痕纵向长度之间的具体关系表达式。

应变强化对钢板局部凹痕抗力影响研究

随着车身轻量化要求的日益提高,抗凹性作为汽车外覆盖件选择的重要指标越来越受到关注。本文以4种不同屈服强度的钢板为研究对象,开展了不同单拉预变形条件下板材局部凹痕抗力试验。结果显示,单拉预变形过程的应变强化将显著提高钢板的强度和局部凹痕抗力。随着钢板屈服强度的提高,产生一定深度永久凹痕变形所需的载荷也增大,抗凹陷能力得到进一步加强。对于大型汽车外覆盖件,冲压工艺过程的应变强化将提高其抗凹性。

不同密度的微小凹痕减摩特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式,在常温、常压及液体润滑下,对不同密度的50和110μm大小的微小凹痕图案表面进行了摩擦试验。研究接触压力及滑动速度对不同大小及密度的微小凹痕图案的摩擦性能影响。利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下,不同密度的50和110μm大小的微小凹痕图案表面的摩擦特性。研究结果表明,在降低摩擦中,不同大小的微小凹痕图案表面具有最佳的密度含量。即大小为50μm微小凹痕图案中,密度为32.4%的微小凹痕图案表面以及大小为110μm微小凹痕图案中,密度为19.8%的微小凹痕图案表面的摩擦因数最低。

接触焊钢轨焊缝热影响区轨面小凹痕的预防措施

本文结合广州地铁二号线接触焊焊接长钢轨实践,分析了焊缝热影响区产生轨面小凹痕的原因,提出克服此类缺陷的预防措施,可供类似工程借鉴。

基于强化机制提高覆盖件局部凹痕抗力

本文通过双曲扁壳零件对覆盖件局部凹痕抗力进行了系统研究。针对深拉深板、烘烤硬化板和含磷高强板3个级别的汽车薄钢板系统地研究了板材厚度、屈服强度和扁壳曲率对覆盖件局部凹痕抗力影响 ,以及烘烤硬化、加工硬化等强化机制对提高覆盖件局部凹痕抗力发挥的作用。

Ⅱ型凹痕管道的有限元计算及其强度分析

管道上的凹痕缺陷是影响管道强度的重要因素之一。国际上通用的管道设计标准普遍采用凹痕深度对管道凹痕是否需要修复进行评估,但是,许多满足标准要求的凹痕仍会失效。因此还需要深入分析更多参数与凹痕管道强度的关系。针对管道上的Ⅱ型典型凹痕缺陷,建立不同情况下的有限元模型;对大量计算结果进行整理、归纳并绘图,在此基础上,对结果进行单因素和多因素分析;采用非线性回归分析方法对计算结果进行分析,经过大量的计算和类比,得到具有一定适用范围下凹痕管道最大应力与凹痕深度、管径、壁厚以及凹痕纵向长度之间的关系表达式。