高速铁路CTRSⅡ型板式无砟轨道温度场效应分析

以高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,通过建立CRTSⅡ型无砟轨道结构有限元模型,分析了温度梯度、日照温度曲线对轨道板变形的影响规律。研究结果表明,存在正温度梯度时,轨道板将产生上拱变形;存在负温度梯度时,轨道板将产生下挠变形,纵连钢筋对温度变形起到一定的抑制作用。随着日温度的变化,中午14时的轨道板结构翘曲变形最大;早上6时的轨道板翘曲变形最小。     

各种温度变化对高层建筑结构的影响

热胀冷缩是建筑物的普遍特性。温度变化时使超静定结构中的构件产生内力，温度变化越大，结构中的力作用也越大，以至不能，忽视，本文剖析了杆件的温度变形后，将温度对结构的作用划为等价内力。高度较大的结构，一般其杆件截面尺寸亦较大，因而，杆件的剪切变形应该考虑。文中计算了在季节温差、内外温差和日照温差等三种温差下框架结构的内力。     

变形参数对BR1500HS材料性能与微观组织的影响

通过高温拉伸实验研究超高强度钢BR1500HS不同变形参数对真应力-真应变曲线及抗拉强度的影响,并采用光学显微镜观察不同变形参数下的微观结构,利用扫描电子显微镜SEM分析所得材料的断口形貌。研究结果表明:不同变形参数对抗拉强度、流变应力的影响规律不同,增大变形温度或减小应变速率均可减小材料流变应力;当变形温度在800~900℃时,其材料流变抗力小、塑性好,有利于成形;在相同应变速率条件下,当变形温度区间为300~400℃,500~700℃以及800℃以上时,其微观结构组织分别主要为马氏体、贝氏体以及奥氏体;在相同应变速率下,当变形温度区间为300~400℃和500~900℃时,其断裂方式分别为脆性断裂、韧性断裂,且在800~900℃时,其韧窝断口形貌较好。     

大体积混凝土水化热危害的防治对策

大体积混凝土施工时,水泥在水化过程中产生大量的热量引起混凝土内外温差,造成巨大的温度应力和温度变形,使混凝土结构产生裂缝和变形,严重时甚至破坏整个结构。解决或控制水化热危害,已是多年来专家学者和工程技术人员研究的课题,文章结合多年施工中的经验,在大量的文献资料基础上,归纳出一套对水化热危害的防治方法和对策。     

桥梁结构变形中温度效应提取的一种新方法

针对桥梁结构变形信号中含有周期信号分量成分,提出了一种基于奇异值分解从桥梁结构变形信号中提取温度效应信号的新方法.首先将桥梁结构变形信号通过FIR低通滤波器,滤除活载效应等高频信号,得到一组低频信号,对其施加奇异值分解并剔除接近于零的奇异值,实现在结构变形中温度效应提取.实例分析结果显示:提取的温度变形值与源信号相关系数达到0.99,实现温度变形的精确分离,为从桥梁挠度监测信号中进行结构损伤识别提供了依据.     

温度作用影响下钢结构灰斗的应力变形分析

本文建立了一个钢结构灰斗模型。在日照作用下，灰斗壳体的温度达到60℃，对此模型进行在温度作用以及上部荷栽、积灰荷载、自重作用影响下壳体的应力和变形分析。结果表明，灰斗薄壳由于温度作用而产生的变形在受到外力约束时．会导致温度应力产生。工程设计中应充分考虑这部分对结构的影响。     

环境温度作用下隧道结构变形分析

为了探讨隧道结构的变形缝合理设置问题,对某隧道的钢筋混凝土超长结构进行了使用阶段环境温度影响下结构变形现场量测,应用一维非稳态热传导理论和温度应力理论对环境温度影响下隧道结构的温度和变形进行计算.计算表明,对于超长混凝土隧道结构,使用期内环境温度的变化对于结构的温度变形影响不能忽视,变形缝的设置需要考虑永久变形缝的容许变形和混凝土施工时间的影响.     

冻土融沉对路面结构力学响应的影响

为研究冻土融沉规律及其对沥青路面结构的影响,结合青藏高原地区实测温度数据,运用数值模拟技术研究多年冻土地区路基温度场变化特性,分析特定温度场条件下冻土路基融沉规律,再以该融沉曲线为路面结构的位移边界,计算了路面结构的融沉附加应力,并与无融沉时的结构响应进行了比较。研究结果表明:冻土路基从表面逐渐向内融化,当外界温度较低时,路基土内部还存在冻土核,当外界温度足够高时,则路基土内部可能全部融化;当融深较大时,固结沉降较大,反之则较小;冻土路基融沉变形曲线近似于抛物线形状,回归建立了路基融沉变形公式,而在此位移边界条件下,路面结构产生附加应力,会对结构产生不利影响。     

一种新型高强高韧TC27钛合金的高温变形行为

 采用Gleeble 3500 热模拟机对一种新型高强高韧TC27 钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,开展TC27 钛合金的高温变形行为研究,为制定TC27 钛合金的热加工工艺提供依据。研究结果表明,TC27 钛合金应力应变曲线在变形温度较低时大致呈应变软化型;而在变形温度较高且应变速率较低时,应力应变关系曲线基本为稳态流动型。在应变速率为70 s^-1时,呈现较大幅的震荡现象。TC27 钛合金的流动应力对变形温度的敏感性在低温变形时要显著大于在高温变形时的;对应变速率的敏感程度随变形温度的升高而降低。利用实验数据对TC27 钛合金分别在700~850℃和850~1150℃温度段建立了本构方程,并具有较高的精度。通过高温变形微观组织观察,发现在变形温度高于β转变温度变形时,随变形温度提高,或应变速率降低,动态再结晶数量增加。     

钢筋混凝土建筑结构温度变形及施工质量控制

近些年,由于钢筋混凝土建筑结构的温度变形引起的工程安全隐患逐步得到重视。论文重点针对钢筋混凝土建筑结构温度变形的原因及产生的影响进行了探讨,最后给出了减小或控制温度效应的对策。     

含铌微合金低碳钢的连续冷却过程的相变

用Gleeble-1500热力模拟实验机研究了含铌微合金低碳钢在不同变形条件下连续冷却过程的相变规律,利用热膨胀法结合金相法建立了静态和动态的连续冷却转变曲线,分析了变形参数对组织的影响规律.研究表明,高温变形促进了珠光体相变,在950℃以上,变形温度的升高导致铁素体转变区减少;从贝氏体转变开始温度看,950℃变形促进了贝氏体相变;在相同变形温度下,随着变形量的增加,先共析铁素体的量增多,贝氏体量减少;在900℃以下变形促进了高温等轴铁素体的形成,抑制了贝氏体的相变.     

Hot deformation behavior of Super304H austenitic heat resistant steel

The hot compression tests of Super304H austenitic heat resistant steel were carried out at 800–1200℃ and 0.005–5 s-1 using a Gleeble 3500 thermal-mechanical simulator, and its deformation behavior was analyzed. The results show that the flow stress of Super304H steel decreases with the decrease of strain rate and the increase of deformation temperature; the hot deformation activation energy of the steel is 485 kJ/mol. The hot deformation equation and the relationship between the peak stress and the deformation temperature and strain rate is obtained. The softening caused by deformation heating cannot be neglected when both the deformation temperature and strain rate are higher.     

汽车排气管氧传感器螺母焊接变形的成因分析

采用实验方法分析了汽车排气管氧传感器螺母焊接变形的成因及对策.通过红外热像仪获得螺母焊缝最高温度,计算对应于该最高温度的螺母最大变形量;用量具测量获得螺母焊接后的实际最大变形量.比较由红外热像仪和量具获得的螺母最大变形量后发现,两者数值相同,且焊后螺母直径缩小、壁厚增大,越接近焊缝处其直径越小、壁厚越大.因此焊缝高温是导致螺母焊后变形的重要因素,建议降低螺纹精度以弥补焊接热变形.     

基于发泡聚氨酯对大坝保温的研究

佛子岭混凝土连拱坝裂缝产生的主要原因是混凝土的温度变形和早期混凝土的干缩变形,文章介绍了保温层的工作原理,研究了裸露坝体的温度效应、表面有保温层的坝体温度效应;研究表明采用发泡聚氨酯对大坝进行保温,能有效地降低大坝的温度应力.     

磁化状态和回火温度对铁磁性恒弹合金Q值的影响

讨论了磁化状态,冷变形量及回火温度对铁磁性恒弹合金的机械品质因数Q值的影响。采用半峰宽法计算试样的Q值。结果表明:磁饱和状态Q值最高,退磁状态Q值居中,剩磁状态Q值最低,Q值随冷变形量增加而升高。不同温度回火后,在某一回火温度Q值最大,且最大Q值所对应的回火温度随冷变形量增加逐渐向低温移动。同时研究了固溶温度对Q值的影响。     

重复荷载作用下沥青混合料的永久变形

对Burgers模型中串联粘壶进行了改进,并将改进模型看成是由三单元Van Der Poel模型与改进粘壶串联组成.采用半正弦波间歇荷载模拟路面受到的车辆荷载,推导了重复荷载作用下沥青混合料永久变形的力学模型.进行了三轴重复荷载永久变形试验,验证了模型的准确性,研究了永久变形的变化规律.试验结果表明:该模型能够全面反映重复荷载作用下沥青混合料三阶段永久变形特性;温度越高、应力越大,混合料的永久变形越大,流变数越小.而残余粘弹性变形随着荷载作用次数趋向于定值,其占永久变形的比例逐渐减小;应力越大、温度越高、间歇时间越短,残余粘弹性应变定值越大.随着荷载间歇时间的增长,残余粘弹性应变占永久应变的比例先迅速衰减,而后逐渐变缓;温度越高、荷载越大,应该设计更长的荷载间歇时间以便粘弹性变形的恢复.     

箔材激光弯曲成形的有限元模拟

建立了箔材微尺度激光弯曲成形的三维热力耦合有限元模型,并采用大型非线性有限元软件MSC.Marc对其激光弯曲成形过程进行数值模拟.通过模拟计算得到了箔材弯曲变形过程中的温度场、变形场与应力应变场.分析了应力、温度、变形三者之间的内在关系.研究发现:采用功率为25 W,光斑直径为0.2 mm的激光光束,以100 mm/s速度扫描厚度为0.1 mm的不锈钢箔,其弯曲成形的主要机理为温度梯度机理.     

20CrMnTiH齿轮钢高温塑性变形特性

以20CrMnTiH齿轮钢为研究对象,在变形温度850~1 150 °C和应变速率0.01~10 s-1的变形条件下,采用高温压缩热模拟实验研究其塑性变形特性.发现：变形温度850 °C时的流动应力为1 150 °C时的2~3倍,应变速率10 s-1时的应力值为应变速率0.01 s-1时的2~3倍,在高温和低应变速率的条件下发生了连续动态再结晶;从微观组织来看,随变形温度升高,再结晶晶粒沿着初始晶粒的晶界长大并形成新晶粒,变形温度1 050 °C时,多次动态再结晶使得晶粒长大明显.根据采用双曲正弦函数修正的Arrhenius方程,利用线性回归法求出相应的热变形激活能为371.053 kJ/mol.利用加工图确定了相应的热变形过程最佳工艺参数范围,即变形温度为1 020~1 150 °C,应变速率为0.5~2.5 s-1.

     

固态焊接中的等效压缩变形及应力应变分析

对固态压接升温、保温过程中存在的等效压缩变形现象及其产生进行了阐述，并在试验基础上对伴随等效压缩变形的应力应变进行了分析。结果表明：等效塑性压缩变形是焊件在升温、保温过程中受约束压力作用不能胀大而产生的塑性变形的累积，它提供了形成固态焊接接头所必需的塑性变形。等效压缩变形使焊件在被约束方向上的尺寸保持恒定，而约束压力则在焊件由表及里温升的差异、屈服极限随温度变化的不均匀性以及应力松弛的综合作用下发生增大、持平、快速减小直至缓慢减小的变化。     

5 Cr9 Si3钢的高温变形行为及流变应力异常变化机理

通过不同热加工参数下的热压缩试验,研究了新型阀门钢5Cr9Si3的高温变形行为.5Cr9Si3钢在850~900℃和1000~1100℃温度区间内峰值应力分别随温度的升高而减小,而在900~1000℃温度区间内出现峰值应力随温度升高而增大的异常现象.进一步的微观组织及相结构演化分析表明：5Cr9Si3钢在900~1000℃温度区间内发生了由铁素体向奥氏体的转变,产生奥氏体相变强化;同时,随着变形温度的提高,碳化物的回溶造成碳元素和铬元素对5Cr9Si3基体固溶强化效果增强.相变强化和固溶强化是导致5Cr9Si3在900~1000℃温度区间内流变应力异常变化的主要原因.