应力迭代法重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场研究

残余应力是影响电弧增材制造构件疲劳寿命的关键因素,传统的测量与仿真难以完整高效地分析增材构件的残余应力分布。为此基于本征应变相容原理,提出一种通过应力迭代重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场的新方法。该方法使用有限的残余应力实测数据与基函数构造应力分量,并使用APDL语言对ANSYS进行二次开发,将应力分量映射至有限元模型迭代重构残余应力场。结果表明,重构的残余应力场与X射线衍射法实测值、热弹塑性模型仿真值误差较小,证明了该方法用于电弧增材薄壁件的全局残余应力场重构的有效性。

7075铝合金激光冲击锻造复合电弧增材修复参数对修复层硬度的影响

铝合金件电弧增材修复区的软化会严重削弱修复件的力学性能。采用激光冲击锻造复合电弧增材工艺修复7075铝合金件,研究了光丝间距、脉冲能量、脉冲频率、工作电流和进给速度对修复区表面和内部硬度的影响规律,比较了复合工艺和电弧增材工艺所形成修复层沿着表面和深度方向的硬度分布。结果表明:合理选择光丝间距、工作电流、进给速度和尽可能大的脉冲能量及频率,将获得更高的表面和内部硬度;复合工艺能增强修复区硬度,进而提高修复件的力学性能。

原油转驳船主推进器基座设计制造与安装技术

针对原油转驳船(Cargo Transfer Vessel, CTV)主推进器设备尺寸大、质量大和安装难度大等问题,设置主推进器基座,用于对艉部结构与主推进器的连接安装。详细研究主推进器基座的设计、制造与安装技术。对主推进器基座进行合理的结构设计,确定有效的焊接工艺和安装流程,可确保基座的结构稳定性和制造与安装的精度。

激光冲击对海洋工程用E690钢微观组织及性能的影响

目的 提高E690钢的耐磨损性能。方法 将E690钢基体经磨床打磨后进行超声清洗,利用PROCUDO?200激光冲击系统,对其表面施加冲击强化处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析激光冲击(LSP)对E690钢微观组织结构的影响。通过显微硬度测试、纳米压痕测试、干滑动摩擦磨损试验,评价未冲击处理和LSP处理E690钢试样的硬度、弹塑性性质和耐磨损性能。结果 LSP作用下,E690钢基体表层晶粒尺寸细化,形成明显的梯度结构,试样的相组成仍然为α相和γ相,但α相最强衍射峰的半高宽由0.218°增大到0.266°。LSP处理后,E690钢基体表层残余应力转变为较大的残余压应力,最大残余应力达到–268 MPa。LSP处理E690钢的影响层深度约为700μm,表面硬度为(302.5±12.2)HV100,与未冲击处理试样相比,提高了8.7%。LSP处理E690钢试样的弹性模量为(419.80±8.79) GPa,提高了21.4%,弹性恢复功略有提高。LSP处理使得E690钢的摩擦系数由0.59±0.03减小为0.55±0.03,同时使其磨损率降低了32%。未冲击处理和LSP处理E690钢试样的磨损机制为黏着磨损、氧化磨损和磨粒磨损。结论 LSP处理可有效改善E690钢基体表层的微观组织,形成明显的冲击影响层深度,有效提高E690钢基体的硬度和弹性模量,降低其滑动摩擦系数。此外,LSP处理有效提高了E690钢的耐干滑动磨损性能。

多浮体原油转驳系统在南海海域卸载作业过程中的稳定性分析

分析由3艘船[原油转驳船(Crude Transfer Vessel,CTV)、常规油船和拖船]组成的多浮体原油转驳系统在卸载作业过程中的稳定性。根据船舶定位和拖曳模式,考虑多浮体系统所受的复杂环境载荷(包括风载荷、海流载荷和波浪载荷),研究原油卸载过程中多浮体系统在不同环境条件下保持准静态平衡的可能位置,得出保持准静态平衡时CTV推进器所需的最小推进力。结果表明,对于特定的风、流和波浪载荷方向,3艘船之间的夹角必须位于一定的范围内才能保持多浮体系统的平衡。

基于Sesam仿真的原油转驳船主机基座强度校核

为保证主机基座满足原油转驳船(Crude Transfer Vessel,CTV)正常工作时的强度要求,建立CTV主机基座的三维仿真模型。采用Sesam软件在多种载荷施加状态下对主机基座的应力分布和自振性进行分析和校核。结果表明,主机基座区域应力最大值为237 MPa,低于最大许用应力284 MPa。当主机正常工作时,基座各节点振动位移不超过3 mm,且固有频率处于危险共振频率区间外,不会产生有害振动。主机基座结构强度符合CTV船体技术要求。

超高强韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr变形镁合金研究进展

超高强韧镁合金的研发对推广镁合金在高技术领域的应用具有重要意义。镁与稀土均是我国的优势资源,因此在我国发展超高强韧稀土镁合金具有得天独厚的优势,其中Mg-Gd-Y-Zn-Zr系变形镁合金因其接近高强铝合金的超高强度和塑性,近年来受到研究者的广泛关注。综述了超高强韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr系变形镁合金的合金成分、常规塑性变形工艺、新型剧烈塑性变形工艺和热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响规律,以及该超高强韧变形镁合金的显微组织特征和强韧化机理。T5峰时效态超高强韧Mg-8.2Gd-3.8Y-1Zn-0.4Zr(质量分数)挤压合金具有双峰分布的晶粒尺寸“软-硬”复合层片微结构,以及由高密度的基面γ′纳米片状析出相和棱柱面β′纳米析出相形成的近连续网状结构,该挤压合金室温拉伸屈服强度、拉伸强度和断裂延伸率分别为466 MPa、514 MPa和14.5%。介绍了哈尔滨工业大学等单位在超高强韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr系变形镁合金的规模化制备和应用方面的研究进展,并展望了Mg-Gd-Y-Zn-Zr系变形镁合金的发展趋势。