CALCULATION OF RESIDUAL STRESS FIELD IN LASER TRANSFORMATION HARDENED MoCu NODULAR IRON

In this paper,a thermal elastic-plastic 2-D finite element model of stress generation during laser transformation hardening process was developed. In this model, the mechanical properties of the material, Young's modules E, Poisson's ratio v, yield limit s, and thermal expansion coefficient α, are all change with temperature. The equivalent expansion method was used to deal with the problem with phase transformation. Based on this model, a program to calculate the residual stress field was developed using FORTRAN language. The residual stress fields in CO2 laser transformation hardened MoCu nodular iron were calculated. The calculated results showed that in the transformation hardened zone, the residual stress state is compress,whereas adjacent to this zone the residual stress state is tensile, and there is a tensile stress peak close to the transformation hardened zone. To verify this model, the residual stress fields were measured using X-ray diffraction method. The calculated results of residual stress fields are in good agreement with the experimental results.

深埋隧道精细地应力场反演研究——以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例

针对复杂地质条件下深埋隧道精细应力场准确反演以及主要地质条件对地应力场影响问题,以滇西南双江至沧源高速姜染山隧道为例开展研究。采用精细DEM数据、实测地质资料建立隧址区精细地质模型,以地应力实测数据和GPS速度场数据作为联合约束条件,开展姜染山隧道工程区精细地应力场反演计算,揭示了隧址区精细应力场特征及主要地质条件影响作用。结果表明:隧道区模拟变形速度场与GPS观测结果基本一致,模型能够较好反映工程区现今构造应力环境;隧址区地应力场存在应力水平西高东低、主应力方向局部偏转的特征,近E-W向的小黑江断裂对研究区地应力场的影响主要表现为造成主应力方向小幅偏转,未造成应力量值急剧变化,局部次级断裂和地形叠加影响作用有限;隧道沿线最大主应力在7.47~27.23 MPa之间,中间主应力在1.59~15.12 MPa之间,最小主应力在0.01~6.71 MPa之间,隧道沿线应力水平总体上未表现出明显异常特征;基于反演精细应力场数据的岩石应力强度比方法计算结果显示,现今地应力条件下,隧道岩石强度应力比结果总体在0.20~0.48之间,表明隧道围岩整体为无岩爆和轻微岩爆情况。本研究实例表明,复杂地质条件下,利用精细DEM和实际断层资料等,可以建立适合工程区尺度的精细地质模型,有效揭示工程区应力场特征和主要地质条件影响作用,支撑隧道围岩工程稳定性评价。

NPLS技术及其在高速飞行器气动研究中的应用(英文)

近年来,与高速飞行器相关的超声速/高超声速流动受到了极大关注。这类流动所具有的非定常性、强梯度和可压缩性对试验研究提出了挑战。纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)是2005年由作者所在的研究团队研发的非接触光学测试技术。它能够获得超声速三维流场的某个剖面的瞬态流动结构,并且具有较高的时空分辨率。目前,许多研究结果表明NPLS是研究超声速湍流的一项非常有效的技术。近年来,作者应用NPLS技术在超声速湍流研究中取得了较大的进展,并且基于NPLS开发了其它几种技术,比如基于NPLS的密度场测量技术(NPLS-DT),能够获得超声速流动的密度场信息并还能进一步得到雷诺应力分布。本文介绍了NPLS技术并回顾了其在超声速边界层、激波/边界层相互作用等流动中的应用。由于能够获得雷诺压力和湍动能等统计量,NPLS技术有望在发展可压缩湍流模型的研究中发挥作用。

牛居油田牛12断块精细构造研究

精细构造研究是油藏描述的重要组成内容 ,它主要是利用多种手段和方法重新认识和建立油藏的三维构造形态和特征 .牛居油田牛 1 2断块平面上是一个近东西向延伸的 ,南、北和西三面均为断层遮挡 ,一面开口的长条型断块 .区域构造应力场控制了该断块的构造面貌特征 ,形成的多期、多组断裂彼此相互叠加、相互改造和相互影响 ,总体上表现为断块内以四级断层为主 ,断层的主要活动时期为沙一段 -东营组 ,活动强度较弱 。

海洋盐度场对细粒沉积物临界剪应力影响

黄河口海域盐度变化受黄河入海径流量、气候及海洋动力条件的影响,河口沉积物的沉降、固结及侵蚀等动力学行为与黄河口海域盐度变化有密切关系。为研究不同盐度环境对河口沉积物抗侵蚀性变化的影响,在现代黄河三角洲刁口河路潮滩上进行原位试验,模拟不同盐度的沉积环境,使用黏结力仪（CSM）对细粒沉积物进行抗侵蚀性测试。结果表明细粒沉积物的临界剪应力为0.728～1.581Pa,且随着沉积环境盐度增加,细粒沉积物的临界剪应力呈线性增加。当沉积环境盐度增加1时,其临界剪应力增加约0.02Pa。

一种裂纹识别方法的研究及试验验证

本文基于数字图像相关法研究了裂纹识别技术。首先介绍了基于位移场的裂纹识别算法的基本原理,建立了对目标函数进行迭代优化的粗细搜索法,然后在模拟位移场数据上添加不同强度的噪声来验证该算法的鲁棒性,接着设计了CCT试件并进行了裂纹扩展试验,在整个裂纹扩展过程中利用裂纹识别技术对裂纹进行了监测,得到了裂纹长度和应力强度因子。结果表明,裂纹识别技术受噪声的影响很小,能够准确获得裂纹扩展试验的裂纹信息。该研究对飞机结构损伤容限试验中的裂纹自动测量的实现具有较高的指导价值和参考意义。

三维现今地应力场有限元数值计算

研究现今地应力场的分布规律对油气藏的勘探、开发有重要的指导意义。依据Petrel地质模型网格节点数据,建立有限元三维精细几何模型,并对岩体和断层进行不同尺寸的网格剖分。综合利用地球物理测井与岩芯资料,采用VB.net编程求得三维岩石力学参数,根据单元中心坐标分别赋予相应的参数。运用大型有限元软件ANSYS建立了塔里木盆地##2地区三维有限元模型,以测井应力解释剖面为井点应力约束条件,经过多次反演试算得到模型的合理边界条件。与现场资料数据比较发现:数值模拟结果吻合性较好。可为三维现今地应力场的模拟提供数值计算方法。

超声波振动辅助精冲成形工艺研究

精冲成形由于其高效、优质等特点而被广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。超声波辅助塑性变形由于其独特的"表面效应"和"体积效应",具有降低材料的流变应力和减小摩擦系数等优点。本文将超声波应用到中高碳钢材料的精冲成形工艺中,研究了超声波对精冲成形工艺的影响规律。应用Deform-2D模拟了超声波辅助精冲成形过程,重点分析了精冲过程的速度场、静水应力场和等效应变场。根据Oyane提出的延性断裂准则,阐释了超声波辅助精冲裂纹萌发机理。通过对工艺参数影响规律进行研究及工艺优化,获得了塌角较小、断面质量高的超声波辅助精冲件。