钢轨恒位移控制气压焊接温度场模拟研究

在钢轨气压焊加热过程中,由于存在火焰干扰,实时检测焊接温度十分困难,无法实现焊接温度和质量的自适应控制。本文利用新型数控气压焊轨机,依据钢轨加热纵向膨胀热应力与温度场之间存在的物理性质对应关系,采用ANSYS有限元软件分析方法,对顶锻力为720和1200 kN的两种数控气压焊轨机,在恒位移控制工艺条件下,对实时采集获得的保压压力参数进行统计,对其表征焊接温度场特征的信息进行分析和模拟计算,获得了钢轨气压焊接温度场模拟结果。结果表明,在钢轨气压焊恒位移控制新工艺条件下,无论设备顶锻力大小,只要监控保压压力参数,经过程序控制计算,就能够监控钢轨气压焊接温度场。经平原和高原地区现场焊轨工程应用,该种质量控制方法实用性良好,焊接质量稳定。

搅拌摩擦焊压力控制系统研究

对6xxx系挤压板材及5xxx系轧制板材进行搅拌摩擦焊,通过调整焊接过程中的工艺参数得出各参数对轴向压力的具体影响及轴向压力的变化规律。结果显示,恒位移与恒压力控制方法均可得到外观及内部质量完好的焊缝;当焊接速度一定时,轴向压力随着搅拌头转速的增加而减小,当搅拌头转速一定时,轴向压力随着焊接速度的增大而增大。

几种应力腐蚀试验方法的比较

比较了恒位移法、恒载荷法和慢应变速率法研究应力腐蚀时的优缺点。相比而言,慢应变速率法具有更高的灵敏性。

高温应变片参数标定系统的设计与实验研究

高温应变片参数标定系统是进行高温应变片参数稳定及提高精度研究的重要装备。设计的高温应变片参数标定系统具备恒力加载、恒位移加载两种加载形式,可提供稳定均匀的热场环境,获取室温至1 273 K高温应变片测量参数。高温应变片标定系统可模拟构件实际测量的热机耦合环境,获得高温应变片参数随时间、温度等变化的特性参数,为高温应变片测量精度的提高提供了必要的修正模型。本文通过仿真和实验手段对所设计的高温应变片标定系统进行了热机耦合仿真研究,并得到实验验证,表明其具有良好的温度、应变以及力载适应性,可以为高温应变接触式测量提供必要的实验基础。

常见应力腐蚀标准试验方法对比及应用

各种应力腐蚀评价方法的试样形式多样、加载方式各不相同,给从事科研和检测的工作者带来一定的选择困难。通过对恒位移法、恒载荷法和慢应变速率法等几种常见应力腐蚀试验方法进行对比分析,列出了各自的适用范围、评价指标及其优缺点,为科研和检测工作者科学合理地选择评价方法提供参考。

动力电池循环膨胀力研究

锂离子动力电池在使用过程中会发生电池鼓胀,既影响电池的寿命,也会由于其鼓胀超过模组框架允许极限而发生模组框架的破坏,进而引发安全事故,因此研究动力电池生命周期内膨胀力的变化规律对于提升电池性能及安全具有重要意义。总结了NCM622三元和磷酸铁锂体系动力电池使用寿命过程中机械力的变化规律,研究结果表明:(1)无论是三元体系还是磷酸铁锂体系动力电池,都会随着容量的衰减,膨胀力逐渐增加;(2)在单次充放电过程中三元电池由于正极材料晶胞体积变化很小,电池形变主要受负极材料影响,所以内部鼓胀力随着电压的增长而增加;磷酸铁锂电池由于正极材料在充放电过程中的变化影响,在充电和放电过程中电池膨胀力会分别出现波谷;(3)三元电池和磷酸铁锂电池的循环容量衰减和膨胀力增加均符合线性关系,循环过程中磷酸铁锂电池的容量衰减较三元电池慢,且磷酸铁锂电池膨胀力增长也小于三元电池。膨胀力的变化规律为防爆阀的泄爆压力和模组结构强度设计提供重要依据。研究表明释放循环过程中的膨胀力可以提升电池的使用寿命。

机械振动台的振级控制系统

机械振动台具有承载能力大、价格便宜等诸多优点,但受到工作原理的束缚,国内外迄今只能在较窄的范围内作恒位移扫频试验。本文给出了一种控制重块离心力的方案,在扫频过程中连续改变重块的偏心距,并通过工业控制计算机的快速采样、数据处理,以及采用智能控制算法等新技术,成功地实现了在较宽频率范围的恒加速度扫频控制,以及恒位移/恒加速度的无扰交越切换,大大扩展了机械振动台的使用领域。

叠合梁施工工艺调整对斜拉桥施工索力的影响

该文以钢-混凝土叠合梁斜拉桥施工工艺调整为背景,分析单节段循环浇筑湿接缝和滞后一个节段进行湿接缝浇筑对于施工监控的影响,包括对钢梁恒载切线累计位移、制造线形、成桥索力影响等;以施工工艺调整前所确定的钢梁制造线形和成桥索力为目标,允许施工索力在一定区间变化,基于线性规划方法进行了施工索力调整计算。研究结果表明:①叠合工艺调整影响了叠合梁刚度形成过程,如果工艺调整后不进行施工索力调整,则控制点切线累计位移偏差显著,对实例桥梁而言最大达到2.2 m;②如果限定施工索力只在较小的区间变化,则施工索力难以适应原制造线形和成桥索力;如果放松施工索力调整区间,则可以较好地适应;③采用线性规划的方法进行施工索力调整计算,可以较好地兼顾控制点切线累计位移和拉索成桥索力等优化目标。

立式金属罐底量增量测量方案论证

针对目前立式金属罐使用过程中无法实现对底量增量的实时监测,而仅是利用空罐测得的静态底量值来加以近似表示,以致影响计量精度这一现状,运用物理、声、电等各类变送器,设计出了四种测量方案,用以实现对底量变化的跟踪检测,并在对不同方案的利弊进行比较论证后选定投入式液位计构建了检测系统,同时还展望了未来立式罐底量增量测量的发展趋势。

温度对钛合金应力腐蚀行为的影响

通过在实验室控制海水温度模拟不同海域和季节海水环境。采用恒位移应力腐蚀实验和慢应变速率拉伸实验(SSRT)考察温度对Ti80钛合金应力腐蚀敏感性的影响规律,结合电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线以及三维视频显微镜和扫描电镜(SEM)分析温度对钛合金的影响机制。结果表明:在常压,5~35℃范围内,随着温度的降低,钛合金样品的应力腐蚀开裂敏感性指数逐渐增大,临界强度因子K1SCC值逐渐减小,应力腐蚀倾向增加。低温海水环境下样品断口局部甚至出现河流花样特征和撕裂岭准解理特征。这是因为低温海水环境中钛合金样品裂纹尖端钝化膜电阻较小、缺陷较多、位错容易堆积从而导致钝化膜局部应力集中,膜致应力增大,与外加应力协同作用下,裂纹成核和扩展加快,导致钝化膜难以修复,应力腐蚀速率加快。