凸轮轴表面强化处理后的残余应力对比分析

用X射线应力测量仪分别测定了凸轮轴经滚压、喷丸和滚压加喷丸3种表面强化后的表面残余应力场分布,同时测定了凸轮轴在500℃退火处理后的残余应力松弛情况。试验结果表明,3种工艺处理后的残余应力均为压应力,滚压后凸轮轴的表面残压应力均较其余两者大,滚压应为凸轮轴最佳表面强化工艺;滚压加喷丸处理显著降低了滚压工件表面残余压应力,减弱了滚压工艺的效果。     

某液压缸筒含芯棒旋锻轴向残余应力研究

以某含芯棒旋锻液压缸筒为研究对象,对不同尺寸下旋锻过程中的轴向残余应力分布进行仿真,绘制产品沿径向方向的轴向残余应力,分析不同尺寸毛坯对轴向残余应力影响。研究发现,随着毛坯外径和毛坯厚度增加,其轴向残余应力无论是压应力还是拉应力都呈递增趋势,但并未对任一类尺寸表现出更敏感的变化趋势。进一步通过相同截面积毛坯仿真发现,轴向残余应力具有高度相似性,证明毛坯截面积为影响轴向残余应力分布的关键因素。     

铣削表面残余应力产生及分析

为了减少残余应力对铣削加工零件质量的影响,避免因零件失效导致农业机械或大型器械故障,对退火H13热作模具钢做铣削后,利用盲孔法对已加工表面进行残余应力测量,对测量结果采用田口法进行优化,最终得到最优铣削加工参数,减小切削加工产生的表面残余应力,提高加工零件表面质量。     

钛合金高速铣削残余应力的有限元分析

将钛合金Ti6Al4V高速铣削加工过程简化为二维切削有限元模型,运用ABAQUS分析得到了各因素以及顺次铣削对工件已加工表面残余应力的影响。由结果得出:表面残余应力随着刀具前角的增大而逐渐减小,随切削速度的增大而增大,切削深度影响较小。     

零件表面残余应力的影响及喷丸强化工艺的应用

机械零件在制造过程会产生残余应力,其残余拉应力使零件强度降低而发生疲劳损坏;而有目的地利用残余压应力,则可提高零件的强度,喷丸就是一项重要工艺措施之一。     

H13钢激光冲击处理后的残余应力研究

利用激光冲击强化技术对H13钢表面进行了强化处理,用扫描电镜观察了激光冲击处理后的表面组织与结构的变化,并用X-350A型X射线应力仪测定了激光冲击处理和回火处理后的残余应力。结果表明,激光冲击处理后的残余压应力为400MPa以上,工作温度500~550℃回火处理对其残余应力影响很小,回火稳定性较好。     

激光冲击强化316不锈钢的滚动接触疲劳性能

对316不锈钢进行激光冲击处理,研究LSP后试样表面的力学性能,包括显微硬度、表面粗糙度和残余应力,同时进行滚动接触疲劳试验,比较了LSP前后试样接触疲劳的S-N曲线.结果表明:LSP能显著提高表面显微硬度,当激光单脉冲能量为6 J时,显微硬度增大20%;激光冲击影响层深度随着激光能量的增大而增大,激光能量为6 J时影响层深度约为0.9 mm;随着激光能量的增大,表面粗糙度呈上升趋势,从0.41 μm增大到1.91 μm;LSP在316不锈钢表面产生高达280 MPa的残余压应力幅值.滚动接触疲劳试验表明:LSP能有效改善316不锈钢的接触疲劳性能,未冲击的试样在接触应力为848 MPa和708 MPa时,疲劳寿命约为4.72×10⁴次和1.08×10⁵次,激光冲击后,在相同应力条件下试样的疲劳寿命分别提高了2.1%和15.0%.     

基于激光热应力法的薄膜蠕变性能评估方法

采用单脉冲激光在薄膜表面进行局部加载，对薄膜在受热区域、冷热接合部及与基体连接界面产生的热应力、热应变及应力松弛进行理论分析，研究薄膜的蠕变机制和非弹性变形的热力学响应。分析结果表明，薄膜受高温及冷却退火作用都会产生应力松弛；冷却退火还会形成拉应力，薄膜裂纹由拉应力过大引起，薄膜的蠕变性能是薄膜断裂前的热力学行为，由应力的性质和大小决定，用激光热应力法可以实现对薄膜性能的评估。     

超声波振动辅助磁力研磨加工研究

根据研磨加工的材料去除模型,分析得到增加研磨压力是提高磁力研磨加工效率的可行手段。通过在单纯磁力研磨工艺中引入超声波振动,增加了研磨粒子的瞬时研磨压力。经实验证明,在超声振动辅助磁力研磨加工中,研磨粒子在水平切削和垂直冲击挤压运动的综合作用下,对工件材料的去除率高且表面质量均匀;加工效率较单纯磁力研磨工艺提高了约50%;工件表面粗糙度Ra可降至0.06 μm左右;电子显微镜观察发现其加工后工件表面形貌较单纯磁力研磨细密均匀;采用X射线干涉仪检测得知,经超声振动辅助磁力研磨加工后的工件材料（SUS304）表层的应力状态已由原始的残余拉应力+320 MPa变为压应力-40 MPa,有效提高了工件的疲劳强度。     

牵引电机端盖加工的去应力退火工艺优化

牵引电机的端盖止口的加工精度直接决定着电机轴承的装配精度,影响整个电机的性能。以牵引电机传动端端盖为研究对象,对去应力退火的工艺参数进行研究。通过测量去应力退火后传动端端盖的应力大小以及精加工完成后止口直径尺寸、圆度的变形量,退火温度为600℃时,保温时间为3.5h、以随炉冷却的方法冷却的传动端端盖残余应力较低,精加工后止口的变形量较小,符合端盖加工的精度要求。     

激光喷丸强化IN718高温合金抗热腐蚀机理

为了研究激光喷丸对IN718高温合金抗热腐蚀性能的影响,首先对IN718高温合金进行高功率激光喷丸强化处理,随后将试样置于800 ℃环境中进行热腐蚀试验,分别对比了喷丸样和未喷丸样残余压应力、微观组织、热腐蚀动力学曲线、腐蚀层的表面形貌和截面形貌等热腐蚀特性,最后阐述了激光喷丸强化IN718高温合金抗热腐蚀的机理.结果表明,激光喷丸样表层产生残余压应力且晶粒细化,喷丸样热腐蚀速率明显低于未喷丸样,喷丸样的腐蚀裂纹和腐蚀坑洞减少.分析认为晶粒细化加快了试样表面保护性氧化膜形成速度,减小了氧化膜内热应力和生长应力,残余压应力提高表层氧化膜的黏附性.同时,晶粒细化以及高温下晶界δ相的析出阻碍了硫、氧等元素的侵入,减缓内硫化氧化速度,从而提高了IN718高温合金的抗热腐蚀性能.     

35CrMo旋转接头激光表面硬化技术的试验研究

用L9(34)正交试验法研究35CrMo旋转接头激光相变硬化工艺参数优化组合,分析了旋转接头激光相变硬化方法.试验结果表明:激光相变硬化层硬度比渗氮淬火提高了30%,耐磨性提高了1倍,表面残余应力为压应力;满足了旋转接头工作要求,为改进旋转接头表面处理方法提供了依据.     

预测水泥砒砂岩强度的Markov灰色残差模型

为了研究Markov-灰色残差GM(1,1)模型预测水泥固化砒砂岩抗压强度的精准度和适用性,先对抗压强度数据进行了一系列的处理,建立灰色GM(1,1)模型和灰色残差GM(1,1)模型,然后基于马尔克夫过程构建Markov-灰色残差GM(1,1)模型,并以此模型来估算水泥固化砒砂岩的抗压强度.结果表明,灰色残差GM(1,1)模型的检验精度得到了很大的提升且各项检验指标基本上都达到了1级,明显优于灰色GM(1,1)模型.马尔克夫过程便于确定残差修正值的正、负号,采用Markov-灰色残差GM(1,1)模型对不同水泥掺量下90 d龄期的水泥固化砒砂岩的抗压强度进行了预测,相对误差由原来的1.77%~4.01%降低至0.60%~2.36%,平均相对误差由2.63%减小至1.25%,模型的预测精度明显提高.该研究可以为水泥固化砒砂岩以及其他水泥基工程材料抗压强度的预测提供一种简易而可靠的新方法.     

高地下水位冻土区抛物线形渠道冻胀力学分析

考虑渠道断面各截面地下水位以及局部几何特性逐点不同的特殊性并结合Winkler假设,提出了高地下水位冻土区抛物线形渠道衬砌法向冻胀力与切向冻结力计算方法及截面内力计算公式.考虑曲梁曲率影响提出基于曲梁理论的截面正应力计算方法及抗裂验算公式.以河北某抛物线形渠道为例,分析衬砌截面轴力、弯矩及应力分布规律.结果表明:轴力自渠顶向渠底中部逐渐增大且均为压力;衬砌板主要在负弯矩作用下凸向内侧,仅在临近渠底时由负变正转而凸向外侧;由于存在拱效应,各截面均以压应力为主,仅渠坡中下部内侧及渠底中部附近外侧出现拉应力从而易导致开裂.分别应用直梁理论和曲梁理论计算衬砌板截面应力并进行对比分析.发现渠底中心附近曲率较大处两者相对误差可达11.78%,且直梁理论的计算结果量值偏小、安全性低,应当基于曲梁理论进行应力分析更加合理.     

龙滩水电站左岸拐弯坝段动力结构

基于线弹性三维有限元法，采用振型分解反应谱法，对龙滩水电站左岸拐弯坝段设小机组进水口方案和取消小机组方案分别进行了动力计算分析，研究了该坝段的位移和应力分布规律。结果表明:两种方案下的位移变化规律一致，总位移最大值出现在坝顶的同一位置；坝体主要截面的坝踵处出现了较大的拉应力，坝趾处也出现了不常规的应力集中现象，但拉应力区域都很小；各截面的最大压应力都在混凝土抗压强度之内；该坝段满足抗震要求。     

连续反拱底板结构水闸加固改造的有限元分析

以某连续反拱底板水闸加固改造工程为例,建立反拱底板水闸改造前后三维有限元仿真数值计算模型,利用有限元计算软件模拟公路桥拱圈、工作桥的拆建,底板填平,新建支撑结构以及墙后减载等施工过程,实现拆除部分与新建部分的替换.通过改造前、结构拆除、减载、改造后4种工况的分析对比,研究了拆除、减载、新建过程对闸室底板应力状态的影响.研究结果表明:采用有限元计算可直观、准确地反应施工过程中底板应力变化趋势,主拉应力极值主要位于边孔部位;施工过程中,采取减载措施有效减小了底板受力,与未减载工况相比,底板主拉、主压应力极值分别减小了40%和55%,避免了施工期应力突变;反拱底板填平能够改善底板受力状况,改造后底板主拉应力减小了10%左右,主压应力由于受新建结构加重的影响有所增大.     

Elevated temperature and water stress accelerate mesocarp cell death and shrivelling, and decouple sensory traits in Shiraz berries

Both water deficit and elevated temperature are likely to accelerate shrivelling in Shiraz berries with consequences for fruit yield and quality. The process of shrivelling is partially related to mesocarp cell death and it has been proposed that enhancement of berry flavour and aroma also correlates with mesocarp cell death. However, the combined effects of water deficit and elevated temperature on berry shrivelling, mesocarp cell death and berry sensory traits are unknown. We tested the hypotheses that (1) the effects of water deficit and elevated temperature on the dynamics of mesocarp cell death and shrivelling are additive, and that (2) faster cell death, as driven by warming and water deficit, negatively contributes to grape sensory balance. Using open-top chambers to elevate day and night temperature, we compared heated vines against controls at ambient temperature. Thermal regimes were factorially combined with two irrigation regimes, fully irrigated and water deficit, during berry ripening. The dynamic of cell death was characterised by a bilinear model with three parameters: the onset of rapid cell death and the rate of cell death before and after the onset of rapid cell death. Statistical comparison of these three parameters indicated that there was not interaction between water and temperature on the dynamics of berry mesocarp cell death. Warming advanced the onset of cell death by ~9 days (P = 0.0002) and water stress increased the rate of cell death in the period post onset (P = 0.0007). Both water stress and elevated temperature increased the proportion of cell death and shrivelling at harvest. An interaction between water deficit and elevated temperature was found whereby the onset of berry net water loss was advanced by elevated temperature under water deficit but not in the fully irrigated treatment. Sensory traits typical of ripened berries were associated with higher cell death; however, warming and water deficit hastened ripening and altered the balance of berry sensory traits.     

激光冲击波技术在金属表面改性和成形中的应用

在对激光冲击强化技术的原理、特点及工程应用须解决的关键问题进行系统分析的基础上,介绍了激光冲击波技术在金属板材成形方面的最新研究进展：激光冲击成形和激光喷丸成形,对激光冲击成形和激光喷丸成形的机理、技术特点及国内外的研究现状进行了综述,并对今后的应用前景和发展趋势作了分析.     

历经单调荷载历史混凝土动态受压损伤特性的研究

研究了历经不同单调荷载历史后混凝土试件在不同应变速率（10-5/s、10-4/s、10-3/s）下的动态单轴受压试验,对比分析了混凝土应力-应变全曲线,并采用改进后的Weibull统计模型分析了单轴受压损伤特性。试验结果表明：在相同荷载历史下,随着应变速率的提高,混凝土峰值应力及弹性模量明显增加,峰值应变变化不明显;在相同的应变速率下混凝土峰值应力、峰值应变和弹性模量随荷载历史幅值的增加而降低,历经85%的单调荷载历史幅值后,混凝土残余强度降低显著;当单调荷载历史低于某一槛值时,荷载历史对混凝土强度影响较小,但是加载历史高于某一槛值时,混凝土损伤变量随应变速率的提高而增加,混凝土极限抗压强度明显降低。