棘轮安定曲线在不锈钢压力容器应变强化技术中的应用

应变强化是不锈钢压力容器结构实现轻型化的重要途径,而应变强化内压的确定则是应变强化技术的核心。为了能够更准确有效地达到结构应变强化的目的,对循环加载的应变强化方式进行了研究。通过304不锈钢材料的室温单轴棘轮试验,建立了应力比R0条件下的棘轮安定曲线。根据Mises等效原理,利用该曲线通过一次弹塑性有限元分析直接获得结构在循环载荷作用下的强化内压和产生的塑性应变,与试验结果吻合较好,说明运用循环加载的应变强化方式可以有效地达到应变强化的目的。在达到相同的应变强化程度要求下,该方法降低了强化内压,因此可以减小过载加压的风险。

基于载荷因子和牵引系数的钢轨踏面隐伤形成机理及预测研究

基于安定曲线，确定载荷因子和牵引系数是钢轨踏面隐伤形成的重要影响因素。采用有限元分析软件ABAQUS建立钢轨的有限元模型，并以广深线车辆-轨道耦合动力学计算得到的轮轨接触力及接触斑为该模型的输入，对钢轨踏面特别是轮轨接触部位及其附近区域的应力场进行仿真。结果表明：V型裂纹在轨头内部的扩展使得裂纹所在区域在轮轨力的作用下产生凹陷，形成钢轨踏面隐伤；载荷因子为2～3、牵引系数≥0．36是钢轨踏面形成隐伤的线路工况条件。应用该条件对我国典型线路是否可能产生钢轨踏面隐伤进行预测，广深线、浙赣线满足钢轨踏面葫生隐伤的条件，而大秦线则不可能产生隐伤，这与实测结果一致，表明基于载荷因子和牵引系数的钢轨踏面隐伤预测方法是可行的。