超声振动时效的机理及实验研究

随着小型精密零件的广泛应用,消除小型零件的残余应力成为一个重要研究课题。本文提出了采用超声振动对小型零件时效处理。讨论了超声振动时效技术消除残余应力的机理。提出在时效过程中激振应力与工件残余应力之和大于材料疲劳极限时,即可对残余应力有消除作用。建立了圆截面杆件的残余应力计算模型。试验研究了激振应力和激振时间对消除构件残余应力效果的影响。结果表明,最佳激振时间为10min~15min,工件内残余应力消除率随着振幅的增大而增加。     

关于焊接残余应力消除原理的探讨

焊接残余应力是焊件在进行焊接过程中通过热力加工、相对变化应力与塑造应力等超过焊件本身的阈值极限产生的,在经历冷却加工后依然不能进行消除的应力结果。焊接残余应力对大规模焊接工程十分重要,消除与否的结果直接关系到后续焊接零件工程的使用年限,因此凡所涉及焊接的相关工程都对焊接残余应力的消除方式方法十分关注。本文通过对焊接残余应力的产生条件进行阐述分析,介绍消除焊接残余应力的基本方法措施,从而探讨出焊接残余应力消除原理,提出在残余应力的产生过程中能够随着温度的持续上涨而发生弹性变化,并在常规条件下采用伸缩性应变能够减轻残余应力带来的弹性应变。此外,从焊接零件与工程还出现不间断裂纹的现象进一步证实了焊接残余应力消除原理的正确性,为后续相关研究提供了强有力的经验积累。     

焊接车架与其残余应力

介绍了焊接应力的产生、消除和测量,以及焊接残余应力对结构性能的影响,并通过一个实例,介绍了焊接车架残余应力的消除及测量过程,为焊接车架设计提供支撑。     

浅析焊接残余应力的产生及其消除方法

焊接过程必不可免的要产生焊接残余应力,由焊接残余应力产生的原理入手,分析焊接残余应力产生的真正原因及其影响因素,最后提出了减小及消除焊接残余应力的具体方法,指导实际生产。     

激光冲击钛合金表面退火后的残余应力分布

选用钛合金Ti-6Al-4V进行激光冲击成形实验，发现其表面产生很大的残余拉应力和残余压应力。对不同后处理工艺条件下表面的残余应力进行了研究，结果发现：钛合金成形凹面具有良好的力学性能稳定性，其表面残余压应力不会随着退火温度的提高而降低；而其成形凸面的残余拉应力随着退火温度的提高逐渐消退，在371℃退火后，钛合金凸面上82．67％的残余拉应力消除，剩余残余拉应力仅为20．6MPa。经过高温退火后的钛合金具有良好的抗疲劳性能，可以满足飞机结构件的使用要求。     

采煤机壳体振动时效浅析

采煤机牵引部、摇臂以及行走系等铸造壳体,经过铸造、机械加工等工艺过程,其内部产生残余应力。应力的产生极大地影响了零件尺寸的稳定性、强度、寿命和机械加工性能,甚至会导致裂纹和应力腐蚀,破坏了壳体的几何精度和缩短了使用寿命。因此,必须采用适当的工艺方法来消除或减轻这种危害。“振动时效”是降低铸造壳体残余应力比较经济有效的方法。     

金属板料受控激光喷丸强化的残余应力场分析

在分析受控激光喷丸强化机理的基础上,通过激光喷丸强化力学效应的物理模型和残余应力的弹塑性模型,分析了激光喷丸强化诱导残余应力的特点,研究了残余应力大小和深度与激光喷丸工艺参数的关系。通过调整激光参数及工艺条件以控制残余应力场的分布,并根据残余应力场的分布判断激光喷丸强化效果,保证了受控激光喷丸强化后工件的疲劳寿命获得较大幅度的提高。     

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。     

基于ANSYS/LS-DYNA的金属切削过程有限元模拟

利用ANSYS/LS-DYNA进行了金属切削过程的模拟研究,模拟了切屑的形成过程,得到了变形区应力和应变分布,并研究了残余应力和切削力的变化。模拟结果表明,在第1变形区和第2变形区,应力、应变较大,且较集中,前刀面的最大应变出现在距刀尖一定距离的地方;在切削过程中,切削力逐渐增大,最后保持在某一个值附近波动,达到稳定状态;在加工表面上存在着残余应力和残余应变,且残余应力和残余应变随着与刀尖和已加工表面之间距离的增大而减小。     

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。     

轴类切削件时效处理后变形量数学建模的研究

对简单几何形体——轴类切削件残余应力产生的原因进行了分析，建立了轴类零件表面残余应力经过时效处理后的尺寸变形量数学模型；并由算例计算出表面残余应力实际引起的变形量，指出该值在机器误差中的影响不容忽视。对于轴类件，由残余应力引起的变形量同残余应力的分布函数状况有关，而同零件尺寸无关。     

基于实测信号的叶片疲劳寿命敏度分析

通过在叶片危险部位粘贴应变片进行数据采集以获取其在当前运行工况下的应力时间历程,结合疲劳理论来预估其剩余工作寿命是工程中有效的疲劳问题研究方法。描述了数据采集过程中常出现的干扰因素,并对因此而产生的异常信号的识别和处理技术进行了研究。基于处理后的有效实测应变信号,运用名义应力法对该工况下的叶片剩余工作寿命进行了评估计算,获得了较为可靠的结果。并对影响其疲劳寿命的几种关键因素进行了敏度分析。     

某加热炉炉管的数值计算与寿命预测

以某加氢加热炉对流室炉管为研究对象,使用ANSYS Workbench软件的热流固耦合分析功能对管内渣油工质的流场、炉管的温度场以及应力场进行分析,观察流体的出口温度是否达到设计要求,找出炉管最大应力位置,之后将模拟应力结果与理论计算应力值进行比较。最后,根据拉森-米勒蠕变寿命评价方程对该加热炉管的寿命进行预测。结果表明,炉管弯头在渣油冲刷和高温蠕变的作用下应力值最大,最容易导致管子失效。渣油出口温度符合设计要求,炉管在考虑蠕变的作用下可以服役5.0×10⁶ h。     

振动时效机理及其对疲劳寿命的影响分析

运用细观力学的方法分析位错及其塞积群的应力场,在此基础上研究外力作用下塞积的开通与残余应力释放的关系,得出了使内部残余应力得到宏观释放的激振动应力条件为残余应力和激振动应力之和应大于材料的屈服应力。同时从微观角度揭示了振动时效时,工件内部位错密度增大、位错分布更趋均匀的过程,并得出适当的振动应力可以使工件的疲劳寿命提高的结论。最后用实验验证了振动对位错的影响。     

刀-屑摩擦对残余应力分布影响的模拟分析

刀-屑之间的摩擦对金属切削成形表面的残余应力有显著的影响。金属切削过程的有限元模拟,摩擦建模是关键问题之一。传统的研究方法一般采用平均摩擦因数,与实际情况不符,使模拟失真。本文提出多项式摩擦模型,对刀-屑接触表面进行较为真实的模拟,并把结果与平均摩擦因数法作了比较,同时分析了不同摩擦模型对残余应力的影响。     

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.     

基于钉刺式残膜回收机中起膜铲的设计分析

对钉刺式残膜回收机的关键部件(起膜铲)进行了详细设计,对起膜铲的3种铲柄进行了受力分析,得知倾斜式铲柄和弯曲式铲柄比直腿式铲柄受到的阻力要小;倾斜式铲柄与弯曲铲柄的受力大小主要和本身倾斜角度有直接关系。同时,对起膜铲的铲刀进行了受力分析,得出铲刀的倾斜角度大导致起膜铲所受到的阻力大的结论。     

地膜覆盖及残膜污染防控

地膜覆盖种植技术,经过几十年的应用,产生了严重的残地膜污染危害,但现阶段对于保障我国农产品安全供应依然发挥着不可或缺的积极作用,因而,地膜污染防控不可回避。当前,残膜污染防控技术措施主要有地膜减量化应用、降解膜替代普通聚乙烯地膜、残地膜回收等三种。本文阐述了我国农用地膜发展应用简史、覆膜种植的积极作用、残地膜污染的危害、残地膜污染防控的技术措施,并进行了残地膜污染防控技术总结展望,以期为残地膜污染防控提供参考。