TP347厚壁不锈钢管分层缺陷的原因分析

文章针对TP347不锈钢在实际的原材料检验过程中发现的分层缺陷进行分析,简单介绍了钢管的基本情况和钢管的主要制作流程,通过超声波测厚确定缺陷位置、化学成分分析、金相检验、晶粒度检测、铁素体检测、热处理试验等流程,晶粒度符合要求,通过小样热处理试验,坯料在1180~1260℃加热,钢中高温δ铁素体含量并没有明显变化。而分层处附近密集分布着条状高温δ铁素体,化学成分表示坯料近内壁奥氏体形成元素的减少,有利于高温铁素体的形成,充分证明TP347管材分层缺陷主要是铁素体含量高引起的,而管材铁素体含量高可能是由管坯加热局部温度高造成的。

新型切口厚壁钢管耗能支撑抗震性能研究及参数分析

为了解决现有金属耗能装置连接复杂或容易发生非预期破坏等问题,提出了一种新型切口厚壁钢管耗能支撑(energy-dissipation brace with notched thick-walled steel tube,EDB-NTWST)。该支撑主要依靠首次提出的切口厚壁钢管(notched thick-walled steel tube,NTWST)耗能,震后仅需更换NTWST即可完成修复,因而可提高结构震后修复速度。针对切口厚壁钢管的不同布置方式,给出了两种支撑的构造形式,并推导了NTWST简化力学分析方法。通过试验研究,验证了理论计算及数值模拟的准确性。采用参数化分析方法,设计了16个NTWST试件,在单调加载和循环荷载下分别对其进行了有限元分析。结果表明:EDB-NTWST的滞回曲线饱满,变形能力强,延性高,可将损伤集中于NTWST上,能够实现可重复使用的目标;简化力学分析方法与试验结果吻合较好,可用于EDB-NTWST的初步设计;NTWST的力学性能能够通过调整其设计参数进行改变,承载力的提高可通过加大耗能环厚度来实现,增加耗能环的数量可以显著提高其变形能力,增加耗能环的宽度并减小中径,是提高NTWST延性的有效方法。

轴向拉压式U型厚壁金属波纹管阻尼器抗震性能研究

针对传统金属阻尼器承载力不足、极限变形较小等问题,提出一种新型轴向拉压式U型厚壁金属波纹管阻尼器。通过改变波纹管的壁厚、内径及波数等参数来调整阻尼器的承载力、初始刚度、极限变形及延性;采用有限元分析手段,对阻尼器的核心耗能元件进行单调及低周往复加载条件下的力学性能分析。研究核心耗能元件的内径、壁厚、波纹平均半径、U型波纹直边长度、材料屈服强度及波数这6个独立变量对其力学性能的影响关系,提出阻尼器极限位移的计算方法,给出阻尼器受拉屈服后刚度与屈服前刚度之比的拟合公式,揭示出新型阻尼器的受力机理,建立阻尼器的恢复力模型。同时,针对U型波纹管建立考虑边波效应的修正简化计算方法,并与规范法进行比较。研究结果表明:修正后的简化分析方法与规范法相比具有更高的精度;阻尼器滞回曲线饱满、耗能能力强、变形大、延性高;金属波纹管的刚度、屈服荷载、屈服后刚度及极限荷载均随壁厚的增加而显著增大;随着波数的增加,核心耗能元件的极限变形、延性及累积耗能显著提高,但受拉屈服后刚度降低;建议阻尼器设计时波纹平均径厚比不大于3.8,最大设计工作位移不大于极限位移的0.8倍。

结构尺寸对两级式厚壁阻尼孔流动特性的影响

目前,两级式阻尼孔的设计使用是参考单级式阻尼孔的流量计算公式以及经验参数,选型误差较大,依靠现场实验去修正压损参数或者采用试错法更换不同尺寸的阻尼孔进行效果补偿。结合实验和CFD仿真深入研究了气穴、不同长径比及加工误差等因素对两级式厚壁阻尼孔流动特性的影响,得到了有或无气穴现象时固定长度、不同直径尺寸的阻尼孔流量系数稳定值,为两级式厚壁阻尼孔正确选型及数学建模中的特征参数设置提供依据。

装配式冷弯厚壁型钢半刚性梁-柱节点抗震性能试验研究

冷弯型钢在装配式结构中应用具有天然的优势,为了扩展冷弯厚壁型钢结构的使用范围,克服冷弯厚壁钢的缺点,设计6个新型分层装配式“十字型”梁-柱节点,进行循环加载试验,对梁-柱节点的破坏模式、初始刚度、骨架曲线、等效黏滞阻尼系数、能量耗散系数、割线刚度、滞回曲线和关键部位应变分布进行研究,主要得到以下结论:通过螺栓和节点板的滑移,半刚性节点具有一定的耗能能力。增设高强螺栓可以提高梁柱节点的承载力,初始刚度和耗能能力也得到提高,避免梁端与连接板孔壁承压。增加可更换节点翼缘板,对梁-柱节点的破坏模式没有明显影响,承载能力、耗能能力、初始刚度分别得到较大提高。

基于厚壁圆筒理论的袖阀管注浆开环压力计算方法及影响因素分析

目的袖阀管注浆技术已广泛应用于地层加固、路基病害治理、地铁站渗漏水处治等众多工程领域,然而袖阀管注浆的关键技术—开环压力的确定问题目前尚未有效解决。为解决此问题,方法基于厚壁圆筒理论模型,提出任意倾斜状态下袖阀管出浆口地层应力计算方法,结合第四强度准则,建立考虑多因素综合影响的袖阀管注浆开环压力理论计算公式,并进行开环压力影响因素分析。结果结果表明,袖阀管注浆开环压力随套壳料抗压强度、套壳料与土体泊松比比值、注浆深度、地层最小与最大水平主应力比值的增大而增大,随着套壳料内外半径比、套壳料与土体弹性模量比的增大而减小。套壳料抗压强度、套壳料内外半径比、注浆深度和注浆钻孔方向对开环压力的影响较显著。注浆钻孔方向对开环压力影响较大,α一定时,开环压力随β增大而减小;β一定时,开环压力随α增大而增大。将本文建立的袖阀管注浆开环压力计算公式应用于新建大冶北至阳新铁路DK107+105框架顶进涵工程,并与现有开环压力计算方法进行对比,利用本文方法计算得到的开环压力值更接近现场实测范围,并优于现有计算方法。结论研究结果可为袖阀管注浆理论发展和现场应用提供支持。

冷弯厚壁压弯构件抗震性能影响参数分析

冷弯厚壁型钢作为一种广泛应用于现代建筑结构中的材料,其在设计中展现出独特的优势,但其在地震荷载下的行为特性仍需进一步明确。通过数值分析研究宽厚比、长细比和轴压比等参数对冷弯厚壁压弯构件抗震性能的影响。研究结果表明,所有骨架曲线在第一和第三象限呈现出非对称形态,这表明冷弯厚壁压弯构件在加载与卸载过程中的力学行为存在明显差异。宽厚比、长细比和轴压比3个参数对冷弯厚壁压弯构件抗震性能均有影响,不同破坏模式又影响着构件的抗震性能。研究结果揭示了各参数与抗震性能之间的关系,强调了设计中需特别关注的关键点,以确保结构既安全又经济。

残余应力对冷弯厚壁压弯构件抗震性能影响分析

冷弯型钢构件因其成本效益和多功能性而在结构工程中得到广泛应用。然而,由制造过程中产生的残余应力可能会显著影响其在地震荷载下的行为。因此,通过数值分析研究残余应力对冷弯厚壁压弯构件抗震性能的影响。研究结果表明,残余应力会影响构件的峰值强度、延性和能量耗散能力,从而影响其整体抗震响应。研究结果为改进冷弯型钢在地震作用下的设计规范和指南提供了参考。

大直径厚壁液压支柱管纵向开裂原因分析

针对大直径厚壁S890钢级液压支柱管热轧后发生纵向整体贯穿性开裂的情况,通过观察检测发现断口为穿晶解理脆性断口,显微组织为贝氏体,材料的强度、屈强比和残余应力偏高,韧性差。最终分析结果表明:由于管体弯曲过大,矫直时,因咬入端摆动大引起较大塑性变形,导致开裂,然后在较高的残余应力作用下,加上材料韧性低,裂纹得以持续扩展,最终引起管体全长贯穿性开裂失效。采取降低冷却速度得到部分铁素体的钢组织,降低钢管弯曲度和残余应力再矫直等具体改正措施后生产中再未发生管体开裂现象。

基于Mori-Tanaka方法的功能梯度厚壁圆筒近似热弹性理论解

【目的】功能梯度厚壁圆筒的热弹性问题存在不考虑组分材料微观结构影响,已有文献只给出了基于Mori-Tanaka方法功能梯度厚壁圆筒受力学和热学荷载的数值解,并且只考虑了球形夹杂这一单一夹杂形状的情形。【方法】基于Mori-Tanaka方法对功能梯度厚壁圆筒的热弹性问题进行分析,给出了一种近似热弹性理论解,该理论解不仅与数值解契合度高,而且可以考虑夹杂形状对物理量的影响,最后分析了不同边界条件下夹杂形状对径向位移和各向应力的影响。【结果】结果显示,在两种边界下,夹杂形状对径向位移都有较大的影响;但在温度边界下,夹杂形状对径向应力有较大影响,对轴向应力和周向应力影响较小;在应力边界下,夹杂形状对轴向应力影响较大,对周向应力和径向应力影响较小。

等温淬火球墨铸铁厚壁工件无损检测方法的对比研究

探讨了等温淬火球墨铸铁厚壁工件的孔洞类缺陷检测方法,分别进行了常规超声检测、相控阵超声检测、γ射线照相检测和高能X射线数字成像检测试验。对于壁厚范围60~135 mm的区域,超声检测体现了更高的检测灵敏度,可以检出Φ0.9 mm反射当量的单个缺陷以及区域性缺陷。Co60、Ir192以及9MeV射线数字成像检测的检测效果较差,难以发现厚壁工件中细小的缺陷;450 kV射线数字成像检测设备可以检出薄层结构的疏松。

吲哚菁绿荧光显影在急性厚壁胆囊炎腔镜切除术中的应用

目的分析评估吲哚菁绿(ICG)荧光显影技术在腹腔镜下急性厚壁胆囊炎切除术中的应用价值。方法收集2020年2月至2022年8月行腹腔镜下胆囊切除术的患者61例,根据腹腔镜术中成像方式不同分为传统组34例和荧光组27例,比较两组患者一般资料和术前、术中、术后情况。结果荧光组首次胆囊三角解剖时间(Z=-6.451,P<0.001)、手术时间(Z=-5.23,P<0.001)、术中出血量(Z=-4.774,P<0.001)明显优于传统组,术后胆漏发生、引流管留置时间和住院时间比较差异无统计学意义(P<0.05)。结论ICG荧光显影技术的应用使术者在厚壁急性胆囊炎腹腔镜切除术中解剖更清晰,手术时间缩短,术后并发症减少,加快患者康复,值得临床应用推广。

EH36厚壁海上风电用钢及其焊接热影响区的断裂韧性研究

目的开发大壁厚抗断裂、耐不同线能量焊接EH36海上风电用钢,满足深水海上风电平台的服役需求。方法试制了80 mm厚的EH36海上风电用钢,研究了不同温度下EH36的断裂韧性变化规律,并进行了7 kJ/cm和50 kJ/cm线能量的焊接试验。通过裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,评估母材及焊接CGHAZ的断裂韧性。使用光学显微镜和电子显微镜对其微观组织及其CTOD试样断口形貌进行表征和分析。结果EH36的断裂韧性在−10~−30℃区间内保持较高的值,−40℃为该材料的韧脆转变温度,此时断裂模式从韧性断裂转变为脆性断裂,但其临界CTOD平均值仍高于标准要求。此外,7 kJ/cm热输入的CGHAZ临界CTOD平均值为0.658 mm,其微观组织主要由针状铁素体组成,50 kJ/cm热输入的CGHAZ临界CTOD平均值为0.468 mm,其微观组织主要由针状铁素体和粒状贝氏体组成。在电镜下观察到CGHAZ内含有大量由Ti的氧化物组成的高熔点夹杂物,大量针状铁素体在其周围形核并生长,可有效提升CGHAZ的断裂韧性。结论所开发的EH36厚壁海上风电用钢具有优越的抗断裂性能和焊接性能。

用于厚壁结构中激励低频SH导波的换能器

零阶水平剪切波(SH_(0)波)因其独特的非频散(即波速不随频率改变)特性在厚壁板壳结构的智能监测中具有可观的应用前景。然而,当前能够在厚壁板壳结构中激励单模态低频SH_(0)波的换能器十分匮乏。鉴于此,本研究设计了一种低频SH_(0)波压电换能器,该换能器由两个反对称布置的厚度剪切压电晶片和一个含有微结构的基底构成。有限元仿真和实验结果表明,该压电换能器可以在45~65 kHz频率范围内激励高信噪比的SH_(0)波,且能够将SH_(0)波的能量聚焦在两个相反的主方向。此外,基底中的微结构设计可以提高换能器激励的SH_(0)波的信噪比,基底有微结构的换能器所激励的SH_(0)波的信噪比比基底无微结构的换能器提高了277%。本研究所提出的压电换能器可为在厚壁板壳结构中激励单模态的低频SH_(0)波提供一个可行的途径。

车灯厚壁光导模具优化设计

针对汽车车灯厚壁件成型周期长的问题,介绍了双色注射成型厚壁件的方法及设计要点,通过对厚壁件进行分层,减小壁厚以达到缩短冷却时间的效果,提高生产效率的同时提高塑件成型合格率。

厚壁不锈钢管弯曲成形试验及其回弹特性分析

借助数控弯管机,分别完成了壁厚为5.5 mm和3.5 mm不锈钢管材的弯曲成形试验。根据回弹理论,通过弯曲简化模型,进行了管材弯曲回弹机理分析,推导了金属管材弯曲回弹角的工程近似解析公式。利用多目测量机完成了弯曲回弹角的测量,通过数据分析,研究了变形条件及管材结构尺寸对弯曲回弹角的影响规律。结果表明:在单一变量情况下,弯曲回弹角随折弯角的增大而增大;相同规格管材在同一折弯角下,弯曲回弹角随着时间推移持续增大,且回弹角的回弹速度随时间增长快速衰减,回弹主要发生在弯曲完成后的24 h内。文中试验数据及研究结论为厚壁不锈钢管路的弯曲成形及其工程应用提供了参考。

多参数MRI鉴别黄色肉芽肿性胆囊炎与厚壁型胆囊癌的诊断效能研究

目的:探讨多参数MRI在鉴别黄色肉芽肿性胆囊炎(XGC)与厚壁型胆囊癌(GBC)中的诊断效能。方法:回顾性收集并分析经病理证实的XGC和GBC患者的临床及MRI资料。结果:共235例(XGC 117例,GBC 118例)患者纳入本研究。在XGC患者中,胆囊黏膜线连续、壁内结节及其在反相位信号强度降低更为常见(P<0.001)。常规MRI联合化学位移成像后,两位放射医师的诊断准确性、敏感性及特异性均有明显提高,且常规MRI联合化学位移成像鉴别诊断XGC与厚壁型GBC的受试者工作特征曲线下面积(AUC=0.878)大于常规MRI(AUC=0.738)。结论:多参数MRI可显著提高临床医师鉴别XGC和厚壁型GBC的诊断效能,这有助于提高临床医师对这两种胆囊疾病的鉴别诊断水平。

超厚壁压力容器的焊接工艺研究

为了研究超厚壁20MnMoNb材料的焊接特性,采用专用匹配焊材和焊接工艺进行了工艺性试验研究。基于20MnMoNb材料特性和焊接工艺性,分析确定了焊接材料、焊接坡口、焊接规范参数及中间热处理、最终热处理规范,对焊缝进行了无损检验和力学性能分析,焊接接头性能满足NB/T47014—2023的考核要求。

10MoWVNb合成氨高压厚壁管道焊接工艺研究

为优化10MoWVNb厚壁管道焊接工艺,减少焊接缺陷产生,保证合成氨高压管道焊接质量,通过分析10MoWVNb焊接性能,采用10MoWVNb药芯焊丝和J507MoW焊条,对氨合成废热锅炉之间连通管道进行了焊接工艺评定,对焊接试件进行了无损检测、硬度测试及力学性能试验,相关检测和试验数据符合母材标准要求。工程应用结果表明,10MoWVNb合成氨高压厚壁管道采用该焊接工艺,获得了性能优良的焊接接头,管道运行3年后进行首次检验,未发现任何缺陷,保证了合成氨装置长周期运行。

支气管内置管泵药治疗厚壁空洞型肺结核的临床效果

目的探究支气管内置管泵药治疗厚壁空洞型肺结核的临床效果。方法选取赣州市第五人民医院2019年10月至2020年12月收治的60例厚壁空洞型肺结核患者作为研究对象,按照抽签法分为观察组和对照组,每组各30例。对照组采用常规抗结核化疗治疗,观察组在常规抗结核基础上加用支气管内置管泵药治疗。比较两组的痰结核菌转阴率、空洞闭合率、复发率、不良反应。结果两组治疗1个月后的痰结核菌转阴率比较,差异无统计学意义(P>0.05);观察组治疗2个月后的痰结核菌转阴率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而治疗6个月后,两组患者的痰结核菌均转阴,差异无统计学意义(P>0.05);治疗1个月后,两组的空洞闭合率比较,差异无统计学意义(P>0.05),而治疗2、6个月后,观察组空洞闭合率为90.00%、93.33%,均高于对照组的43.33%、56.67%,差异有统计学意义(P<0.05);随访1年,两组的厚壁空洞型肺结核复发率比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组不良反应总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论支气管内置管泵药治疗厚壁空洞型肺结核疗效显著,可促进痰找结核菌转阴,提高空洞闭合率,复发率低,无明显不良反应。