10B21钢防滑链抗拉载荷不合格原因分析

某厂生产的10B21钢防滑链产品抗拉载荷不合格。通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、硬度试验和扫描电镜分析等方法对防滑链抗拉载荷不合格原因进行了分析。结果表明:该防滑链含有一定量的硼元素,淬火冷却介质温度偏高使其淬火时冷却速率不足,生成贝氏体组织,最终造成了防滑链抗拉载荷的大幅下降。

超深井套管卡瓦效应的拉伸极限载荷理论计算

针对新疆某油田超深井井口套管悬重过大,造成卡瓦牙对套管外壁齿入损伤,且累计损伤导致卡瓦悬挂器套管断裂失效的事故频繁,提出了“卡瓦效应的拉伸极限载荷”来评价井口卡瓦悬挂器夹持部分套管的强度设计,具体为基于第三强度理论和第四强度理论,分别建立了井口卡瓦悬挂器夹持套管的“卡瓦效应拉伸极限载荷”计算模型。计算结果表明,从安全角度评价套管强度,采用第三强度理论计算卡瓦悬挂器套管的卡瓦效应拉伸极限载荷更合理,但为更充分利用材料的力学性能,应采用第四强度理论进行评价,还得到在四通有限空间内,可以保证有较大的卡瓦效应拉伸极限载荷的最佳卡瓦半锥角为23°~25°,最佳卡瓦有效接触长度为135~145 mm。研究方法和结果将为卡瓦悬挂器井口套管的强度设计、各种安全施工作业等提供理论依据。

工艺参数对7075铝合金室温等通道转角拉伸载荷的影响

为探讨拉伸载荷在等通道转角拉伸过程中的变化规律,以7075铝合金为研究对象,基于上限法推导圆柱试样等通道转角拉伸峰值载荷的解析式;利用载荷测量系统分析了7075铝合金拉伸载荷的分布特征,揭示了工艺参数对拉伸载荷变化和各阶段拉伸载荷峰值的影响。结果表明,等通道转角拉伸理论计算峰值载荷与实验峰值载荷的相对误差在10%以内,表明解析式具有较高的可信度;等通道转角拉伸载荷经历了弹性阶段(Ta)、屈服阶段(Tb)、稳定阶段(Tc)和卸荷阶段(Td),其中峰值载荷出现在弹性阶段的末尾;峰值载荷随着模具内角和外角的增大出现下降的趋势,但下降的幅度有所放缓;峰值载荷随着拉伸道次的增加而减小;拉伸路径对峰值载荷影响的顺序为路径C>路径B>路径A,并且第2道次的路径B在拉伸时会出现载荷失稳现象;高速拉伸对拉伸峰值载荷的影响不大,但在低速拉伸时拉伸载荷曲线会出现“爬行”抖动现象。

拉伸及疲劳载荷对低碳钢磁记忆信号的影响

为探索金属磁记忆现象的物理本质,深入研究载荷对磁记忆检测信号的影响,在MTS810型液压伺服试验机上对低碳钢板状试件分别施加静载拉伸载荷及拉-拉疲劳载荷,采用EMS-2003型金属磁记忆与涡流诊断仪检测加载过程中磁记忆信号的变化。结果表明:施加载荷前试件表面的初始磁状态不同;加载过程中两种加载方式均使磁记忆信号曲线由初始的随机分布转变为较有规律分布,静载拉伸试件弹性变形阶段与塑性变形阶段的磁信号曲线具有明显差异,疲劳试验不同循环周次下磁信号曲线相似;断裂瞬间断口处磁信号激变,两端极性相反;疲劳加载过程中过零点由初始磁状态的随机位置逐渐漂移集中在断口处。

受拉载荷下C/SiC铆接接头应力的数值模拟与实验验证

利用有限元模拟和实验验证研究了拉伸载荷下C/SiC铆接接头的应力分布及几何参数与破坏方式的固有关系。结果表明:接头的锥度变化对接头中的应力分布影响不大,但对应力值的影响较为明显,锥度控制在2°～10°比较合适。模拟计算的铆钉临界半径为2.2016mm,小于2.2016mm时,铆钉被拉断,反之,铆钉被拔出。实验得到的临界半径为2.25mm,与计算结果的误差为2.2%,说明提出的铆接接头几何结构参数与接头破坏形式关系的模型是正确的。

拉-拉变幅载荷下45钢缺口件疲劳寿命分布的预测及其验证

根据预测模型 ,采用旋转弯曲得到的带存活率的疲劳寿命表达式和Miner法则 ,对给定多级拉 拉变幅载荷谱下的正火 4 5钢缺口件变幅载荷下疲劳寿命下疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的分布进行预测 ,并通过拉 拉变幅载荷疲劳试验进行了验证。结果表明 :4 5钢缺口件在多级拉 拉变幅载荷下的疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的预测值与试验值均近似服从对数正态分布 ,且两者符合很好。因此 ,此预测模型可应用于恒、变幅疲劳加载方式不同的疲劳试验结果预测。

温度和应变率对拉伸载荷下高强铝合金本构关系影响的研究

介绍一种用于高温ＳＨＢ试验的新型快速加热电炉，可在一分钟左右将试件加热至５００℃，最高可加热至１０００℃，并且对金属材料和非金属材料均可加热，从而克服了目前使用的各种加热方法的局限性． 在２０℃～５００℃和０．００２０８～３５０ ｓ－ １的范围内研究了温度和应变率对拉伸载荷下高强铝合金本构关系的影响． 结果表明：（１）随着应变率的提高，该材料的强度提高，延伸率降低； （２）该材料的强度、延伸率及应变率均随温度的升高而降低；

链条的极限拉伸载荷对疲劳性能的探讨

链条的疲劳性能是考核链条产品质量的关键指标 ,链条产品在实际工作中的失效形式主要是疲劳破坏 ,本文通过大量的实验研究了链条的极限拉伸载荷对疲劳性能的影响 ,并找出了它们之间的相互关系 。

X80管线钢拉伸载荷作用下磁记忆效应

为研究X80管线钢的金属磁记忆效应,通过不同载荷水平的板材拉伸加-卸载以及离线磁场测量,结合多项式拟合与矢量分析,得到试件表面磁场长度方向分量极值、法向分量梯度值以及合成矢量的变化规律,并根据应力等效磁化模型对其进行解释。研究结果表明:在加载环境磁场和拉伸载荷的耦合作用下,磁场长度方向分量极值和法向分量梯度值均呈现出单调递增的变化规律,而磁场矢量会发生反转。当载荷在20 k N以内时,长度方向分量极值和法向分量梯度值均随载荷幅值增加而缓慢增加,磁场矢量大小及其与长度方向的夹角随载荷增加而缓慢减小;而当载荷大于20 k N时,长度方向分量极值、法向分量梯度值以及磁场矢量大小均呈线性增加趋势,磁场矢量方向发生反向并逐渐趋于恒定。

拉扭复合载荷条件下V150钻杆的力学性能研究

深井超深井钻井中,不合适的拉扭耦合作用容易导致钻杆失效,因此有必要进行钻杆抗拉扭复合载荷能力研究.采用预扭后拉伸和预拉后扭转的拉扭复合载荷试验方法,分析了拉扭复合载荷条件下V150钻杆在拉伸应力应变和扭转应力应变之间的相互影响规律.试验发现:预扭后拉伸时,预加载切应力和拉伸屈服强度均会降低;预拉后扭转时,预加载的拉应力和扭转屈服强度均会降低;材料发生屈服时的拉应力和切应力符合拉扭椭圆强度准则,该准则的弹性变形安全范围较von Mises强度准则超出24.5%.研究结果表明,按照von Mises强度准则进行V150钻杆抗拉扭复合载荷能力设计偏于保守,而拉扭椭圆强度准则包含材料拉伸屈服强度和扭转屈服强度2个基准参数,且与试验数据吻合程度高,更具工程应用价值.

含圆孔复合材料层板在拉伸载荷下损伤破坏过程的模拟

本文应用有限元法模拟受拉含孔夏合材料层板损伤起始、累积直至破坏的过程。在模拟中引入了作者早些时建立的包含基体开裂层非对称约束影响的损伤本构关系，以及裂纹密度与损伤区应力关系函数等。本文给出损伤累积模拟方法并编制了程序，用该程序可以获得层板加载过程中各层的损伤状态、计算其刚度衰减和应力重分布以及最终破坏载荷。给出了数值模拟算例并与现有研究结果进行了比较。

兴安落叶松成熟材指接材抗拉破坏载荷力学模型

以兴安落叶松成熟材指接材为研究对象,以早晚材为基础单元,木材密度为影响木材力学变异性的主要因素,建立并验证成熟材无缺陷指接材顺纹抗拉最大破坏载荷力学模型。模型验证结果表明:利用该模型能够准确求解齿长为27.5 mm、齿底为7.5 mm、齿顶为2.25 mm、齿斜面与齿底夹角为95°,且具有3个胶合面的兴安落叶松成熟材无缺陷指接材顺纹抗拉破坏载荷;但该模型不适用于预测幼龄材,对其指接材顺纹抗拉破坏载荷计算偏差较大。为推广该模型,需补充与兴安落叶松幼龄材相关的模型参数,并需进一步对不同齿形参数的指接材进行验证。

高强铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤行为对比研究

目的 对比研究2024和7A52高强铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤特性,并揭示其失效机理。方法 以实际海洋大气环境作为高强铝合金的薄液膜腐蚀环境,同时采用自主研发的疲劳载荷试验装置对暴露在海洋大气环境中的试样施加拉伸疲劳载荷,从电化学性能、腐蚀形貌、疲劳性能及断口形貌等方面对比分析协同效应下2种高强铝合金的腐蚀损伤规律。结果 在协同效应下,2024铝合金的腐蚀速率随着暴露时间的延长不断减小,腐蚀类型为剥蚀,最大腐蚀深度为236.4μm。7A52铝合金的腐蚀速率随着暴露时间的延长呈现波动趋势,腐蚀类型为点蚀和晶间腐蚀,最大腐蚀深度为20.5μm。2024铝合金相较于7A52铝合金更早出现腐蚀疲劳断裂,且2种合金的断口均呈现疲劳断裂特征,裂纹始于合金表面,在Cl-等腐蚀介质及拉伸疲劳载荷的协同作用下,裂纹不断向合金基体内部扩展,最终发生腐蚀疲劳断裂。结论 在协同效应下,2024铝合金的腐蚀速率及腐蚀损伤程度显著大于7A52铝合金,导致前者的抗疲劳性能弱于后者。

海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下不同加载方式对7050铝合金腐蚀损伤特性的影响

目的研究不同应力加载条件对7050铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤行为的影响规律。方法以实际海洋大气环境为7050铝合金的薄液膜腐蚀环境,同时采用自主研发的疲劳载荷试验装置对暴露在海洋大气环境中的7050铝合金施加不同的拉伸疲劳载荷。研究应力比和载荷加载周期对协同作用效应下7050铝合金的腐蚀速率、腐蚀形貌、疲劳性能及断口形貌等的影响规律。结果在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下,所有7050铝合金试样均发生了点蚀和晶间腐蚀。在每月加载1次应力的条件下,应力比为0.1和0.06的试样的最大腐蚀深度分别为40.1、46.5μm。在每周加载1次应力的条件下,试样的最大腐蚀深度为41.2μm。每周加载应力、应力比为0.06的试样的腐蚀速率显著大于应力比为0.1、每月加载应力的试样的腐蚀速率,且前者更易发生腐蚀疲劳断裂。所有试样的断口都呈现出疲劳断裂特征,裂纹源在合金表面,并放射性地向试样芯部扩展。结论缩小应力加载周期及减小应力比均会显著加速协同作用效应下7050铝合金的腐蚀损伤进程,降低其抗疲劳性能。

不确定度在链条极限拉伸载荷测量中的应用

在链条极限拉伸载荷测量中引入了不确定度,通过大量的试验测试找出了影响不确定度的主要因素。在此基础上,推导出计算链条极限拉伸载荷不确定度的公式,给出了不确定度在报告中的表述方法,讨论了不确定度对测量结果的影响。

0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷下的位移计算

本文提出一种0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷作用下的变形计算方法。本法将圆或非圆截面梁化分为有限个梁元进行位移、应变、应力分析,通过坐标转换,将各梁元的位移和载荷在梁上进行整合,从而得出0°和90°缠绕角圆或非圆截面梁在拉弯载荷作用下的分析模型。文中将理论计算结果与有限元数值计算结果进行对比,理论计算结果与数值实验结果有较好的一致性。结果说明,本文提出的计算方法可应用于0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷作用下的分析计算。

拉伸载荷下环形切口试件的应力集中系数

按照切口尖端半径、切口深度和切口张角,对切口进行分类.根据特殊情况下的精确解和一般情况下的数值结果,利用最小二乘法,拟合了拉伸载荷下具有环形切口圆杆的应力集中系数的计算公式.该公式可以计算具有各种环形切口圆杆的应力集中系数,精度高,误差不超过1%,使用方便.利用该公式计算了切口的应力集中系数.

海洋大气环境与拉伸疲劳载荷耦合作用下30CrMnSiNi2A钢的腐蚀损伤行为

目的研究海洋大气环境与拉伸疲劳载荷耦合作用对30CrMnSiNi2A钢腐蚀损伤行为的影响。方法在湿热海洋大气环境万宁试验站户外环境,首次采用海洋大气环境-拉、压、弯载荷耦合试验设备对30CrMnSiNi2A钢开展海洋大气环境-拉伸疲劳载荷耦合试验,利用金相显微镜、耦合试验设备和扫描电镜,探讨海洋大气环境腐蚀与拉伸疲劳载荷耦合作用对30CrMnSiNi2A钢的腐蚀形貌、腐蚀产物、拉伸性能及断口形貌的影响。结果30CrMnSiNi2A钢静态暴露试验和耦合试验的腐蚀特征均为点蚀,静态暴露试验1 a和耦合试验35 d的最大腐蚀深度分别为95μm和54μm。静态暴露试验1 a,30CrMnSiNi2A钢的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别下降6.6%、6.5%、31.0%;耦合试验35 d,30CrMnSiNi2A钢的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别下降11.0%、11.4%、34.5%。断口形貌结果显示,30CrMnSiNi2A钢耦合试验的裂纹源附近扩展区为准解理形貌,存在细小二次裂纹,裂纹以疲劳源为中心,向芯部不断扩展,形成了具有方向性的腐蚀疲劳损伤。结论海洋大气环境腐蚀与拉伸疲劳载荷的耦合作用可以加速30CrMnSiNi2A钢拉伸性能的下降,与静态暴露试验相比,耦合试验的加速倍率约为静态暴露试验的10倍。

热处理硬度对链条极限拉伸载荷的影响

阐述了材料相同而淬火硬度不同时对链条极限拉伸载荷的影响。

含圆孔复合材料层合板在拉伸载荷下的破坏机理

综合考虑了基体开裂、基纤剪切、分层及纤维断裂等四种复合材料层合板的主要破坏模式,同时在通用有限元分析软件ANSYS基础上进行二次开发,编制了参数化的分析模拟程序,应用此三维逐渐累积损伤理论和有限元模拟方法,对两种不同铺层参数的含圆孔复合材料层合板在拉伸载荷作用下的逐渐破坏过程进行了分析。结果表明:该程序可以预测任意材料体系和任意铺层参数的层合板在拉伸载荷作用下的逐渐损伤破坏过程及最终失效载荷;与参考文献中的试验结果比较发现,该方法的预测精度较高,验证了其正确性。