17-4PH泵轴弯曲失效原因分析

材质为17-4PH的泵轴存放一段时间后发生弯曲。从轴上切取3块样品,对其进行1020~1060℃固溶处理和540~560℃时效处理后空冷。然后,对热处理后的样品分别进行金相观察和洛氏硬度检测。17-4PH沉淀硬化不锈钢材质的微观组织应以板条状马氏体结构为主,但是通过金相观察发现,该泵轴材质的马氏体组织中出现了大量残余奥氏体,同时,在其轴向截面上还观察到了许多条带状δ铁素体。残余奥氏体在常温下具有向马氏体转变的趋势。泵轴放置不当易造成局部产生较大拉应力,进而诱发相变导致泵轴弯曲。

DN65真空管道内管弯曲失效原因分析及对策

DN65真空管道是用于某靶场输送液氢、液氧燃料的地面设备,在进行单体设备加热抽空后,发现个别真空管路远离波纹补偿器端内管弯曲,无法实现现场对接。本文对真空管道支撑、内波纹补偿器和加热工艺进行了理论分析及计算,定位了真空管道内管弯曲失效的症结,并通过实物剖析,验证了理论分析的正确性。针对此类现象,提出了改善措施,避免重复错误的发生,为后续真空管道生产提供借鉴。

车载显控设备支撑架弯曲失效分析与设计优化

某型车载显控设备支撑架试验件在试验中发生弯曲失效,基于NX软件高级仿真模块建立了有限元模型进行仿真分析。根据计算结果,找到支撑架的薄弱位置,并进行结构优化设计。优化后的结构经过有限元仿真计算,支撑架最大应力得到明显改善,符合设计要求。

圆弧齿线圆柱齿轮弯曲失效试验研究

本文通过6对齿轮试件的弯曲疲劳运转试验,分析了圆弧齿线圆柱齿轮几种典型的弯曲失效形式,断齿失效机理及不同因素对轮齿弯曲强度的影响,并提出了提高该齿轮承载能力的措施。

两批次铝合金车轮的弯曲失效分析

铝合金车轮是使用范围广泛的汽车车轮,本文利用化学成分分析、金相分析、机械性能分析和断口分析等手段对两个批次的铝合金车轮进行了弯曲失效分析,探究了车轮的失效原因。

CFRP/铝合金间隙叠层螺栓连接弯曲失效仿真分析

本文基于实际现场装配情况建立CFRP/铝合金接头三点弯曲模型,研究了间隙量对连接孔周应力及接头力学性能的影响,并探讨了CFRP层合板层内/层间失效机理。结果表明随着间隙量的增加,应力集中现象越来越严重,孔周应力分别增加了23.7%-65.3%、接头力学性能下降了38.4%-87.8%,并且间隙量的提高使CFRP层合板的面内损伤和失效向孔方向扩展,弯曲载荷的施加同时也导致CFRP层合板某一层以上的叠层产生屈曲。

弯曲载荷作用下复合材料T型接头的失效分析

运用蔡-吴逐步失效判据和黏聚接触模型建立弯曲加载下的T型接头的有限元模型。对复合材料T型接头在弯曲加载下的损伤机理和承载能力进行数值模拟。结合静态弯曲加载实验,揭示T型接头在弯曲破坏过程中的四种失效模式。T型接头的弯曲失效载荷的有限元模型计算结果与实测值吻合较好。

轧钢碳套辊芯的弯曲失效分析

研究了轧钢机组连续退火炉用碳套辊的弯曲失效问题,利用有限元计算方法分析了碳套辊在额定工况下的温度和应力分布,并在此基础上对碳套辊芯进行高温蠕变分析。结果表明,由高温及热应力引起的蠕变是造成炉辊弯曲失效的关键因素,且计算与实测结果较吻合,为碳套辊芯的长寿命设计提供依据。

不同海冰失效模式下极地船舶冰载荷计算分析

基于700TEU极地PC5级多用途集装箱船,应用冰载荷解析算法,分别计算分析2种主要的海冰失效模式下,航速、冰厚对船体首部区域冰载荷影响,拟合得出它们之间的量化关系曲线。结果表明:不同的海冰失效模式下,航速、冰厚与船体首部区域冰载荷的量化关系有显著区别;2种主要的海冰失效模式将随层冰厚度、航速变化而发生转变。

跨厚比对高强玻璃纤维增强复合材料单向板弯曲性能的影响

采用三点弯曲实验测试不同跨厚比的S_(6)C_(10)-800/AC318复合材料单向板(以下简称单向板)的弯曲性能,研究跨厚比对单向板弯曲强度、弯曲模量的影响,分析试样断裂模式和弯曲破坏机制,确定单向板三点弯曲测试的临界跨厚比。结果表明:单向板弯曲强度随着跨厚比的增加而不断增加,弯曲模量随着跨厚比的增加先增大后减小;单向板的断裂模式于跨厚比α=20时发生转变,单向板分层损伤程度随着跨厚比的增加逐渐降低,但劈裂程度增加;α≤20时跨厚比越大,应力-应变曲线越符合线性关系;α>20时,应力-应变曲线不再符合线性关系;得到了任意跨厚比下单向板弯曲强度的预测公式及单向板的三点弯曲破坏的失效判定准则。

空冷热交换器翅片组-铝管胀接强度及铝管-管板弯曲与疲劳试验

在受到外力作用时,空冷热交换器翅片组-铝管胀接后的组件强度、铝管-管板的连接接头强度都会严重影响其使用性能及寿命,由此影响到整个换热系统的正常运行。通过对翅片组-铝管胀接后的组件进行拉伸、铝管-管板的连接接头进行弯曲及疲劳破坏等试验,得到了翅片组-铝管发生脱离、铝管-管板发生弯曲或松动以及铝管根部发生折断等失效情况下的最大载荷及试验曲线,并对试验中观察到的胀接失效特征进行了简单分析。

考虑失效模式相关性的正态分布随机载荷作用下的齿轮可靠性建模

弯曲和接触疲劳失效是齿轮的两种主要失效模式,两种失效模式之间存在一定的相关性.假设齿轮受到正态分布随机载荷的作用,提出一种计算齿轮可靠度的新方法.任意选择一个标准斜齿轮,在该齿轮上施加服从正态分布的切向载荷,采用Monte Carlo仿真的方法得到齿轮在两种失效模式下极限状态函数的散点图.通过观察散点的分布规律,提出采用二元正态分布模型建立两种失效模式的联合分布.考虑到二元正态分布的边缘分布是两个一维正态分布,利用边缘分布得到极限状态函数值的均值的估计值.通过Matlab中协方差函数先求得协方差矩阵,再通过计算得到两组数据的相关系数值.最后,将该模型应用于风电齿轮箱中齿轮的可靠度求解中,结果表明该模型具有高效性.

碳纤维/不锈钢极薄带纤维金属层板制备工艺及其弯曲性能

不锈钢极薄带这一新型精密带材具有质量轻(厚度仅为0.01~0.1 mm)、强度高、易成型、耐腐蚀等诸多优点,是一种极具应用前景的轻质高强材料。为了探讨不锈钢极薄带作为纤维金属层板组分材料的可行性及评估其力学性能优劣,通过对比6种不同的不锈钢极薄带表面处理工艺,探明了6种工艺中机械打磨+丙酮清洗+10wt%氢氧化钠溶液腐蚀+1wt%偶联剂是不锈钢极薄带与碳纤维预浸料复合的最优表面处理工艺,其单搭接拉伸剪切强度值为21.3 MPa。基于该工艺,采用T700碳纤维单向预浸料、T300编织布预浸料及0.1 mm厚软态、半硬态与硬态不锈钢极薄带分别制备出含不同层数与不同类型不锈钢极薄带的纤维金属层板。并通过三点弯曲实验对所制层板的弯曲性能与变形失效机制进行了系统研究。结果表明:碳纤维/不锈钢极薄带纤维金属层板弯曲失效模式主要受钢带强韧性变化影响,弯曲变形主要受钢带含量影响。

环氧树脂涂层钢筋可弯性影响因素的分析

针对环氧树脂涂层钢筋弯曲失效的现象,结合生产过程、试验数据及基础理论,分析了涂层弯曲失效的可能原因:包括环氧树脂涂层自身力学性能差,钢筋基材表面处理不到位和环境温度低等,并提出了合理化建议。

刚性平头弹正侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型

本文基于素混凝土侵彻理论,将钢筋混凝土中钢筋的失效模式简化为弯曲剪切失效后,建立了刚性平头弹侵彻钢筋混凝土靶的阻力模型,侵彻深度的计算结果与Young公式吻合良好,表明本文提出的理论模型可较为合理地预测侵彻深度。进一步分析了不同着靶点的位置对弹体侵彻的影响,结果表明:当弹体直径与钢筋网眼尺寸的比值小于1时,弹体撞击到网眼中心处侵彻深度最大;当弹体直径与网眼尺寸的比值大于1时,最不利着靶点位置视其比值而定。最后,基于防护角度的最不利工况,建立了侵彻深度的工程计算公式。

高导热石墨烯-碳纤维混杂增强热致形状记忆复合材料研究进展及发展趋势

热致形状记忆复合材料(SMPC)是一种能够对外界温度刺激做出响应的智能材料,与传统热致SMPC相比,高导热石墨烯(GR)-碳纤维(CF)混杂增强热致SMPC具有形状记忆性能优良、比强度高和导热性强等一系列优异性能,近年来受到人们广泛的关注并开展了相关研究。本文从形状记忆材料相关历史起源与应用入手,聚焦GR-CF混杂增强热致SMPC研究前沿问题,分别对该复合材料浸渗规律、成型工艺、形状记忆性能强化规律和弯曲失效规律四个方面的国内外研究现状进行了文献综述,并结合现有研究情况对其中出现的难题进行了探讨,最后指出了该热致SMPC未来有待深入研究的方向。

美标组合工字形截面抗压承载力研究

随着我国对外项目的日趋增多,对国际规范的熟悉以及软件的掌握尤为关键。如果设计人员对规范研究深度不够,会导致对软件输出结果干预度低,被动接受和依赖软件,结构设计和优化能力受到一定限制,在配合国外咨询公司的审核过程中也很被动。以双轴对称组合工字形受压截面为例,对美标下的抗压承载力进行研究,分析了弯曲屈曲失效模式与弯扭屈曲失效模式的区别以及关键影响因素。当腹板为薄柔型板件时,考虑受压时翼缘对腹板的约束作用,按有加劲肋作用情况计算了屈服应力的折减系数。通过双轴对称焊接组合工字形截面抗压承载力计算实例,发现弯扭屈曲失效模式在薄柔型板件受压时易起控制作用,应引起设计人员更多重视,严格控制其影响因素或采取构造措施。