冷轧总变形量、卷取温度对SPHC钢力学性能的影响

以CSP工艺在不同卷取温度下生产的SPHC冷轧基板为实验材料,采用不同的冷轧总变形量进行冷轧并退火,通过单向拉伸实验对不同工艺条件下的基本成形性能指标(r值、n值)和力学性能指标(屈服强度、抗拉强度、伸长率)进行测定。通过对比分析发现,当卷取温度为600℃、冷轧压下量为70%时,SPHC退火后会得到良好的力学性能和优异的冲压性能。

热加工方式及总变形量对厚钼板退火组织的影响

采用锻造、锻造开坯+轧制、轧制3种热加工方式制备出了5 mm厚的厚钼板,讨论分析了加工方式及总变形量对钼板退火组织的影响。结果表明,在同样的加工变形量下,锻造加工或者锻造开坯的加工方式更有利于退火后板材细小均匀晶粒组织的形成。在同样的压力加工方式下,加工总变形量越大,钼板完成再结晶的温度越低,晶粒组织也相对细小均匀。在板材的热加工过程中,应该使其总的加工变形量大于70%,并尽可能采用大的道次变形量。

预应力混凝土结构总变形计算统一方法

论述了对预应力筋及预应力效应的认识,认为可以将预应力筋的工作分成两个阶段:第一阶段是由张拉到预应力筋有效预应力pe的建立,这一阶段视预应力筋为能动的作用者,将预应力引起的等效荷载作为外荷载来对待(可作为恒载来对待);第二阶段是当预应力过程结束后,预应力筋抗拉强度设计值fpy中高于有效预应力pe的富裕部分(fpy-pe)又像普通钢筋一样被动地提供抗力。在此基础上,建立了与普通混凝土结构变形计算相协调的预应力混凝土结构总变形计算统一方法。从理论体系上实现了与作者建立的承载力计算方法的统一。

基于NAPA的甲板货船总纵变形的分析与计算

对船长与型深比较大的甲板货船纵向变形分析求解。以船舶设计软件NAPA为平台,利用NAPA自带的NAPA BASIC语言编程建模,分舱和加载,应用有限差分法求解船体梁挠度变形,通过修正模型,得到船体梁所受的剪力、弯矩分布和挠度变形,并对总纵强度进行校核。

变形量对BT-20钛合金厚板组织与性能的影响

主要研究了在α+β区总变形量对BT-20钛合金厚板组织与性能的影响,获得了在两相区总变形量控制在71%、85%和91%生产出的三种规格厚板在相同热处理制度下的显微组织以及所对应的室温力学性能。结果表明,随着在两相区总变形程度增大,逐渐消除晶界α相和晶内α相之间的差别,组织更趋于等轴化、细小化,使该合金厚板的室温力学性能得到进一步改善。

黄土路基沉降变形计算的研究

通过双线法定量研究黄土在增减湿条件下的压缩变形与总变形的变形规律,研究了黄土的压缩变形、总变形与含水量、垂直压力的关系,提出了总变形系数和压缩变形系数的概念,并将研究结果应用于黄土路基和地基沉降计算。

湿陷性土的某些变形特征

本文介绍了湿陷性土浸水前后发生变形的试验研究情况。设计的试验方案是研究某些重要因素诸如初始含水量、干密度和施工压力对此类变形的影响。以不同的初始含水量和不同的干密度制备了几组试样,在各种各样的压力下做常规三轴试验。得到的结果表明初始含水量、干密度和施加的压力对湿陷性土的变形有着重要的影响,对低含水量的土而言,主要变形产生在土与水接触以后,而对相对高含水量土而言,主要变形正好发生在加压以后和饱水以前。

轧制变形率对钨板晶粒尺寸与硬度的影响

为了改善现有钨板轧制中的晶粒粗大现象,提高成品率及成品性能。论文利用覬500×500二辊不可逆式轧机,高温氢气炉,采用同一轧制工艺,对中厚钨板进行轧制,研究了轧制总变形率与钨板硬度、晶粒尺寸之间的关系,得出了最佳变形率。结果表明:在总变形率为76.25%,加热温度1200℃,保温时间60min,空冷的退火条件下,钨板开始出现再结晶;当总变形率在81.83%时,钨板晶粒相对较小,硬度适中,且晶粒尺寸均匀性较高,综合性能较好。

棉秸秆饲料发酵设备搅拌装置的设计及有限元分析

搅拌装置是棉秸秆发酵饲料设备的重要组成部分,文章通过基于对搅拌装置的结构和工作原理的分析,对搅拌轴、搅拌支杆、螺带式叶片进行设计。通过Solidworks软件对搅拌装置建立模型,利用ANSYS软件对发酵设备的搅拌装置进行有限元分析,得到静态和工作状态下的总变形云图和等效应力云图。结果表明:搅拌轴空转与工作过程中最大变形分别为2.079 9×10^(-6)mm和127 740×10^(-6)mm,最大等效应力分别为1 045.5 Pa和5.180 8×10^(7)Pa,强度符合使用要求。经样机试验验证,发酵设备作业后的饲料发酵时间比自然发酵作业少10 d,物料含水率偏差≤±1.0%,物料发酵温度偏差≤±1.5℃。

粉末螺旋输送机的设计及有限元分析

针对粉末螺旋输送机输送性能差、使用寿命低等问题,以氢氧化锂粉末为输送物料,对粉末螺旋输送机进行了整体结构设计。首先,本文以输送螺杆为关键零部件,将出料口位置的螺杆设计成无螺旋叶片,根据实际生产输送要求以及氢氧化锂粉末特性,确定了输送螺杆的参数数值;然后,采用有限元分析法对输送螺杆进行了强度和刚度分析,验证了输送螺杆结构参数设计的合理性,研究了输送螺杆叶片厚度对应力和变形的影响规律。其中应力最大值发生在输送螺杆叶片的根部位置处,而最大变形发生在输送螺杆的叶片外缘;随着螺旋叶片厚度的增加,输送螺杆的最大等效应力、总变形在逐渐减小,为输送螺杆的设计提供了一定的参考。

汽车运输船大型车库立体总段吊装可行性研究

汽车运输船的车库结构特点为甲板层数多,结构薄弱,支撑少。建造不利于扩大总段,因此一般采取了片体总段的做法。本文通过有限元手段对起重状态下的大型立体车库总段进行应力和变形量分析,优化吊点和支撑位置,使大型车库立体总段得到实际应用。缩短了汽车运输船建造的船坞周期,为顺利交船创造了条件。

基于流固耦合的减压塔底泵泵体强度分析

减压塔底泵是炼油装置中的关键设备,基于流固耦合的有限元分析方法可以检验泵体的可靠性。采用Pro/Engineer软件对泵体及整机水体三维造型,采用ICEM-CFD软件对整机水体三维造型划分网格,再采用CFX软件对泵内部全流场进行定常数值计算,采用CFX软件和ANSYS Workbench软件对泵内部全流场和泵体进行流固耦合单项计算。采用ANSYSWorkbench软件后处理工具导出各节点的坐标、应力值和总变形量。得到5种不同流量工况下泵体多个截面的应力、变形分布云图。利用表格对5种流量工况下泵体最大应力的位置和最大总变形的位置进行对比,对5种流量工况下泵体的最大应力、最小应力、最大应变、最小应变和最大总变形进行对比。结果表明,流量的改变对泵体的应力分布和应变分布影响很小,泵体最大应力点的应力小于材料2Cr13的强度极限,泵体满足强度条件要求。

离心泵叶轮流固耦合分析

基于流固耦合原理对离心泵叶轮进行结构分析,采用多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench,基于单向流固耦合技术对离心泵叶轮结构进行了仿真计算,获得了离心泵叶轮在不同工况下的等效应力及变形情况,分析了叶轮最大等效应力和最大总变形随流量的变化情况。结果表明,各工况下叶轮应力分布不均且存在局部应力集中;叶轮变形的总位移随半径的增大不断变大,并在叶轮边缘达到最大值。叶轮最大等效应力随流量的增加不断减小,在0.4倍设计流量工况下最大为10.581MPa;叶轮最大总变形随流量的增加先减小后增大,在设计流量工况下最小为0.0028669mm。计算结果对离心泵叶轮的结构优化设计提供了数值依据。

基于能量法的汽车侧面碰撞速度分析

针对车-车碰撞事故,本文基于现场的车辆停止位置、角度、碰撞后轨迹、车体碰撞位置等现场可勘测信息,对侧面碰撞中一次碰撞的碰撞前速度计算方法进行研究。应用能量守恒法,结合动量定理,计算机仿真,建立道路交通事故侧面碰撞速度计算模型,并引入能量方法的不确定度理论对碰撞车速的最佳取值范围进行求解,根据实际事故测量数据对该模型进行验算,得到的变形能及车辆碰撞速度在数值上与其他方法计算结果进行比较,结果表明所建立模型具有良好的便利性及较高的实际应用价值。

轧制工艺对双面不锈钢复铝板伸长率的影响

实验研究了影响双面不锈钢复铝板伸长率的几个因素 ,指出其伸长率受界面结合强度和不锈钢加工硬化 2个相反影响因素共同作用。实验中 ,复合板在总变形率为 18%～ 2 0 %时伸长率达到最大值 ,在加热温度为 4 6 0～ 4 80℃时 ,伸长率最佳。采用本实验工艺制备的复合板伸长率可达 5 0 %～ 6 5 %。

盾构机可更换刀具用双开闸门设计

以盾构机中手动可更换刀具用双开闸门为研究对象进行结构设计,运用ANSYS有限元软件对手动可更换刀具用双开闸门整体、阀体及闸板等主要部件进行分析模拟研究,得到在应力、温度及约束载荷作用时,双开闸门在操作、备用工况下的热应力场、应变及变形,通过分析最终确定手动可更换刀具用双开闸门在操作、备用工况下满足结构要求可正常安全运行,不会出现卡死、启闭不灵敏等问题,为国内系列手动可更换刀具用双开闸门的设计提供了一种参考依据。

CD-GF型钻井球阀阀体的力学特性分析

CD-GF型钻井球阀阀体的结构最为薄弱,其外壳的开孔部位常出现开裂现象,影响钻井作业的正常进行。为此,运用ANSYS Workbench工程分析软件,对6种结构方案的CD-GF型钻井球阀阀体在压、拉、扭载荷作用下的力学特性进行详细的数值分析。研究结果表明:在不同拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,相对于原阀体结构A,其他5种方案(A1、A2、B、B1和B2)在最大应力上减小的平均值分别为16. 4%、36. 0%、7. 6%、23. 2%和40. 7%,总变形量减小的平均值分别为16. 7%、37. 3%、22. 9%、30. 6%和45. 5%;在6种球阀阀体结构方案中,最大应力部位均出现在与阀体轴线垂直的孔壁上,随着与圆孔区域距离的增大,其应力值减小;在所有拉力、内压和工作扭矩的组合作用下,阀体的最大应力均小于其材料的极限抗拉强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;拉力载荷是影响钻井球阀阀体强度的主要因素;结构B2(外径增大28mm+双边开孔方案)对原阀体结构A的增强效果最好。研究结果可为钻井球阀阀体的结构优化与改进提供基础数据。

基于流固耦合的离心风机蜗壳结构分析及优化

为了使风机运行更加平稳,提高通信基站的节能效果,需要对离心风机蜗壳进行结构优化.使用ANSYS Workbench协同仿真平台进行了考虑内部流场和蜗壳振动相互作用的双向流固耦合数值计算,模拟了离心风机蜗壳在受到风机气流非定常压力下的动力响应.在蜗壳初始设计模型的前盖面使用加强筋固定,加厚蜗舌部分.研究结果表明,优化后的蜗壳总变形和等效应力都有明显减少,优化结构解决了蜗壳在蜗舌处应力集中的现象,同时有效地改善了风机前盖面和出口处的振动.

生产工艺对65Mn冷轧钢带组织性能的影响

对不同生产工艺下冷轧态及退火态65Mn钢带的组织和退火态钢带的力学性能进行了分析。未经退火的65Mn钢冷轧时,珠光体组织以弯曲变形为主,随着总变形率的增加,珠光体弯曲变形减少,片层细化变形成为主要变形方式;经预退火的65Mn钢冷轧时,珠光体组织变形均以细化变形为主。采用原料经预退火后再进行冷轧的工艺生产的65Mn退火钢带组织均匀,力学性能稳定,塑性较好。

材料力学教学中的两点尝试

一、拉压超静定问题这是学生初次接触到的静不定问题,其中建立变形协调方程是解题的难点。一般教材将载荷超静定问题与温度应力、装配应力分开讲述,分开建立变形协调方程,这样就更增加了学生解题的困难。为此,我在教学中引入了初变形的概念。