带孔薄壁圆管多轴加载下的弹塑性有限元分析

对低碳钢材料带孔薄壁圆管试样采用逐级加载试验方法,得出其在室温下的单轴循环应力-应变本构关系。利用有限单元法对圆管试样进行弹塑性分析,采用Von Mises屈服准则、多线性随动强化模型,并结合试验获得的本构关系来定义材料的弹塑性特性。拉扭应变载荷加载在柱坐标下进行,采用一端固定,另一端加轴向位移与周向位移的方式。分别在纯拉、纯扭以及拉-扭比例加载下计算出应力应变场,获得不同受力情况下不同孔径尺寸试样在缺口处的应力应变分布。计算结果为多轴加载疲劳试验和复杂应力状态下工程零部件的疲劳寿命预测与分析提供基本数据。     

45钢绝热剪切变形数值模拟

采用Ansys／Lsdyna对SHPB加载条件下不同热处理状态的45钢进行了2D数值模拟,数值重现了帽型试样高应变条件下的绝热剪切变形历程。计算中采用二维轴对称应变条件下的两种网格模型,材料本构方程采用热粘塑性Johnson-Cook本构关系,基于应力塌陷绝热剪切形成判据和等效应力-时间曲线分析了绝热剪切变形规律。计算结果表明,绝热剪切敏感性与加载速率和材料的组织结构密切相关。     

应力、应变控制模式下沥青混合料疲劳损伤模型（英文）

推导了应力控制和应变控制模式下沥青混合料的热力学疲劳损伤模型.选取回弹模量作为损伤硬化参数,提取出一个与动态模量相关的损伤变量作为评估指标.所获得的2种控制模式下的损伤演化规律中保留了一个与加载水平有关的非负材料参数m,具有与Chaboche疲劳模型相似的形式.在每种控制模式下,采用4组加载水平所获得的疲劳损伤试验数据校核模型并确定参数.由此发现参数m与荷载水平呈指数关系.利用所获得的演化方程可阐述2种控制模式下的损伤演化差异,即在应变控制模式下,疲劳损伤演化由快变慢,在应力控制模式下情况则相反.通过利用损伤等效原理计算等效荷载循坏次数,该模型还解释了在多级加载条件下,2种控制模式的疲劳演化差异:在应变控制的疲劳模式下,所加荷载等级按照从低荷载到高荷载的顺序会加速损伤演化,而在应力控制的疲劳模式下,相反的荷载施加顺序可延长疲劳寿命.     

GH4169薄壁圆管试样多轴变幅加载下应力应变场的有限元分析

对高温合金材料GH4169加工成的拉扭薄壁管试样在650℃下进行了多轴变幅疲劳试验,利用有限元分析软件计算各种加载情况下薄壁管的应力应变场,并通过对加载特殊位置处应力、应变的计算结果进行分析和比较,确定出主导材料疲劳损伤的危险点,为以后薄壁管试件的寿命预测奠定基础。     

发动机连杆热-结构耦合性能分析及优化

为改善发动机连杆在热-结构耦合作用下的性能,首先,应用理论分析法分析了发动机曲柄连杆机构的运动学特性;然后,采用有限元仿真法分析了连杆在热-结构耦合作用下的拉应力、压应力以及疲劳寿命;最后,依据仿真分析结果对原型连杆的危险截面进行优化设计并再次分析,结果表明,优化后的发动机连杆其应力得到大幅减小,但疲劳寿命增加了96.60%,连杆性能得到了很好的改善。     

冷却剂参数对铣槽喷管低周疲劳寿命的影响

采用有限体积流固耦合计算方法、非线性有限元热结构耦合分析方法和局部应变法研究大面积比铣槽喷管三维再生冷却槽道在循环工作条件下的热结构变形与低周疲劳寿命,并对比分析了冷却剂质量流量与入口温度对铣槽喷管疲劳使用寿命的影响。计算结果表明,铣槽喷管热结构响应呈现复杂的三维效应,应变较大位置主要分布在与肋连接的内衬区域,喷管中部的残余应变量最大;冷却槽道低周疲劳寿命分布和热结构响应基本一致,最小寿命位于喷管中部与肋相连的内衬区域燃气侧;随冷却剂质量流量增加,铣槽喷管低周疲劳寿命不断提高;随冷却剂入口温度增加喷管尾部低周疲劳寿命值不断降低,而喷管中前部的低周疲劳寿命值却不断提高,当冷却剂入口温度为280K左右时,本文的铣槽喷管总体使用寿命达到最大。      

基于人工神经网络的AZ31镁合金流变应力预测

以Gleeble-3500热模拟机得到的实验数据为基础,采用人工神经网络方法建立了添加混合稀土和锑的AZ31镁合金流变应力与应变,应变速率与温度对应关系的预测模型.仿真分析表明,BP神经网络模型具有较高的预测精度.     

NiTi形状记忆合金管双轴疲劳超弹性行为

采用国产NiTi形状记忆合金,在Af温度以上对其进行比例、非比例循环疲劳,结果表明:随着加载路径的非比例度的增加,稳定的平台应力和疲劳寿命降低而循环过程中的残余应变和马氏体的起始转变应力增加.     

贝氏体非调质钢热变形奥氏体的动态再结晶行为

在Gleeble1500热模拟试验机上采用单道次压缩变形,研究了变形温度、变形速率对贝氏体非调质钢奥氏体动态再结晶行为的影响.根据所得不同条件下的真应力 真应变曲线可知,动态再结晶发生在较高的变形温度和较低的应变速率下.     

沥青混凝土心墙坝应力-应变分析

沥青心墙坝堆石坝应用广泛,筑坝材料主要有沥青心墙、堆石、砂砾石等,材料的应力-应变关系为非线性关系。建立坝体的三维模型,采用分级加载方式模拟坝体填筑过程,使模型单元和材料性质随时间改变,较好地计算了坝体的应力和应变。     

一维纳米线的热学性质

根据边界条件中声子散射的不同情况，用Boltzmann方程研究了计算一维纳米材料－线的晶格热导率，结果发现，与体热导率相比， 线的热导率显著减小。     

用惠斯登电桥测定杨氏模量

将光杠杆和惠斯登电桥联系起来,实现用惠斯登测量金属丝在不同应力下的电阻应变,研究应力、应变及电阻变化率的关系.     

6061铝合金热变形行为与热加工图

基于Gleeble-3500热模拟试验机平台,对6061铝合金进行等温热压缩实验,研究了该合金在变形温度为350~500℃和应变速率为0.01~10s-1条件下的高温流变行为并建立了6061铝合金的Arrhenius本构方程,应用于Deform软件进行热压缩实验模拟基于动态材料模型和Murty准则,建立了6061铝合金在不同应变下的加工图,结合显微组织进行验证。结果表明,该合金材料的流变应力随应变速率增加而增大,随变形温度降低而增大建立的本构方程能较好描述该合金的高温流变行为变形温度为460~500℃,应变速率为0.1~0.5s-1的区域是该合金最佳工艺参数范围。     

冲击对泵浦激光器反馈片紫外胶连接性能的影响

通过试制样品的有功率性能测试和无功率性能测试的冲击实验,分析了超小型泵浦激光器反馈片紫外胶连接抗冲击性能影响因素,结果表明,样品外壳冲击变形的局部应力导致反馈片胶连接产生冲击裂纹损伤;样品冲击后的功率一电流一温度（P一,一T）性能测试的热胀冷缩产生热应力,促进了胶连接内亚裂纹扩展并形成了絮状纹,且促进反馈片胶连接冲击裂纹扩展并成为新的裂纹生长的潜在因素,劣化了胶连接性能．     

Si3N4陶瓷二次部分瞬间液相连接数值模拟

利用热弹塑性有限元方法，通过瞬态热结构直接耦合，模拟Si3N4陶瓷二次部分瞬问液相连接过程，分析了连接接头残余应力分布状态和中间层对此连接接头应力分布的影响。结果表明：陶瓷外表面靠近连接界面的附近存在最大拉伸应力；采用Ti／Cu／Ni／Cu／Ti中间过渡层的接头应力出现大幅度的降低；陶瓷与金属之间热膨胀系数的巨大差异是导致残余应力的主要原因，采用中间过渡层能缓和接头的残余应力，提高接头强度。     

钢桥面环氧沥青铺装的界面行为

通过引入一个新参数膜劲度,在部分共同作用原理的基础上,建立了描述钢桥面环氧沥青混凝土铺装复合梁在负弯矩作用下的界面行为模型,用以分析钢-环氧沥青混凝土之间的界面滑移与应变.推导了弹性工作状态下复合梁的界面滑移与应变的表达式,编制了数值计算程序并用2根复合梁进行了校核.然后采用该程序分析了界面滑移与应变沿复合梁纵向的分布特征,以及铺装层中的最大拉应力、层间剪应力对材料参数的敏感性.结果表明,界面效应削弱了钢桥面铺装复合梁的整体抗弯刚度;中低温条件下,采用劲度更大的粘结层材料有利于改善沥青铺装层的受力;粘结层的损伤累积将加剧沥青铺装层的破坏.     

QFP结构中引脚焊缝界面端的奇异性热应力问题研究

由于引脚、印制电路板和焊接剂的热-机材料属性不同,在受到热载荷或机械载荷时,引脚焊接界面端会产生奇异性应力,有可能产生界面开裂。为了基于界面端奇异场来评价QFP结构引脚界面端力学行为,采用数值方法求解引脚焊缝任意角度尖劈界面端的应力强度系数。具体步骤为:首先,基于高次内插有限元特征分析法确定两相任意角度尖劈界面端的奇异性指数和应力角分布函数,并引入常数热应力项,获得热-机耦合奇异性应力场表达式;采用有限元分析技术和最小二乘拟合法来获得应力强度系数的数值解。考察了热-机材料属性对热载荷下焊接剂/印制电路板界面端应力强度系数的影响。结果表明:弹性模量、泊松比和材料热膨胀系数等均对应力强度系数有影响,适当的做出调整可以使界面端呈现良好的热应力状态。     

带式烧结机台车篦条疲劳分析

以带式烧结机台车中的篦条为研究对象,运用有限元方法对两种工况下的篦条进行热应力分析,确定了影响篦条失效的主要因素,明确了篦条屈服强度随温度变化的规律。选取两工况下等效应力最大的节点作为疲劳位置,对篦条进行疲劳分析,确定了篦条易疲劳的薄弱部位;并通过与篦条实际寿命相对比,验证了软件计算篦条疲劳寿命的准确性。     

Application of time-temperature superposition method in thermal aging life prediction of shipboard cables

The life of shipboard cables will decrease due to the complex aging processes. In terms of the safety perspective, remaining life prediction of the cable is essential to maintain a reliable operation. In this paper, firstly, based on Arrhenius equation, residual life of new styrene-butadiene cable is calculated; result indicates that the degradation rate which changes with time is proportional to thermal temperature. Then second order dynamic model is adopted into the residual life prediction, combined with the time-temperature superposition method （TTSP）, and a new residual life model is proposed. According to the accelerated thermal aging experiment data and Arrhenius equation, TTSP method demonstrates to be an efficient way for life prediction, and life at normal temperature can be estimated by this model. In order to monitor the state of styrene-butadiene cable more accurately, an improved residual life model based on equivalent environment temperature of cable is proposed, and life of cable under real operation is analyzed. Result indicates that this model is credible and reliable, and it provides an important theoretical base for residual life of cables.