Q345R疲劳裂纹扩展过程的声发射研究

为了建立疲劳过程与声发射参数之间的关系,对压力容器常用钢材的典型代表——Q345R的疲劳裂纹扩展过程的声发射信号进行详细研究. 结果表明:Q345R疲劳裂纹扩展的声发射过程分为三个明显的阶段,累积计数值和累积能量值可以很好地表征整个疲劳裂纹扩展过程;声发射参数在第2阶段到第3阶段的转折点比线弹性断裂力学定义下的要提前,表明声发射技术对疲劳进入失稳扩展阶段更加敏感;建立了Q345R声发射计数率和能量率与疲劳裂纹扩展速率的关系,它可以为Q345R剩余寿命的预测提供依据.     

硅油扭振阻尼器理论分析及实验研究

以涡－流函数法研究了硅油流体在扭振阻尼器内部的流动规律，在一定简化条件下，用有限元法对受叶片初始扰动下的流体流动性态进行了数值模拟，得到了流场规律．通过涡场强度的分析，揭示了有关阻尼机理，并利用频响函数法对典型阻尼减振系统进行了实验．结果表明，文中采用的方法在指导设计中是可行的．     

结构振动一次性失效的可靠度二维概率计算

讨论了结构一次性失效的可靠度计算方法，定义了结构在平稳随机激励下的响应一次性失效可靠度的概率表达式，并引入结构多点响应联合熵的概念，给出二维分布密度函数的形式。最后，对某类继电器的接触系统，计算了分布函数和可靠度。     

振动系统模型参数识别与修改

本文根据振动系统的输入输出相关函数方程,从理论上阐明了模态参数的时域识别方法.将相关函数方程转换到频域,直接给出分析模型的系数矩阵,从而得到一个较好的初始分析模型.利用识别模态或实验模态对相关函数方程进行坐标变换,在模态坐标系对初始分析模型进行修改.最后返回物理坐标系,并给出修改量计算公式.     

焊接热循环非线性温度场分析及热模拟研究

为了更好地研究材料的损伤行为,对焊接接头温度场进行了非线性分析和模拟。利用有限元方法,对焊接接头的非线性热传导问题进行分析,得到了焊接热循环曲线。非线性数值分析表明,焊接保温时间缩短,温度场梯度增大,焊接热循环过程温度变化剧烈,在金属相变温度附近采用经典线性方法其结果偏差较大,因此必须考虑材料热传导参数的非线性特征。由于焊接热模拟试样的组织均匀度大,因此可以考虑使用焊接热模拟试样代替实际焊接接头进行材料的力学性能研究。焊接热模拟实验和实际焊接过程的金相分析表明,所提出的非线性有限元分析方法,对焊接热循环过程时间和空间分布的描述是可靠的。     

一种包含非理想维修的延迟时间模型

针对延迟时间模型没有考虑维修效果对故障过程的影响的问题,根据比例役龄消减模型的假设,提出一种包含非理想维修的延迟时间模型.首先假设检测维修的效果是非理想的,而故障维修是理想的,非理想维修效果会影响下一个维修过程中的缺陷及故障的瞬时发生率.基于该假设,提出无限使用期限下平均单位时间费用模型,并利用数值模拟方法获得单位时间费用的特性.研究结果表明:非理想维修效果会增大无限使用期限下平均单位时间费用;当检测维修效果接近理想维修时,存在一个最优检测周期使得平均费用最小,当提高因子减小时,该最优周期不存在.     

非磁性材料抽油杆裂纹的涡流在线检测方法

将涡流探伤法应用于非磁性材料抽油杆的裂纹检测．根据麦克斯韦电磁场理论,用有限元法计算了非磁性抽油杆涡流探伤中裂纹对涡流场和检测探头阻抗的影响,提出以探头阻抗的相位分量作为测量裂纹的原始伤变量,在此基础上研制了一套用于在线检测非磁性抽油杆上裂纹的涡流传感器及其检测电路．实验表明,该系统灵敏度高、速度快、抗干扰性好、工作稳定可靠．     

16MnR压力容器用钢断裂韧性的概率模型

以裂纹张开位移为断裂参数，研究了１６ＭｎＲ压力容器用钢断裂韧性的统计分布特性。将焊接接头部位划分为母材、焊缝和热影响区３个独立区域，分别测量３个区的裂纹张开位移，得到位态分布、对数正态发布及两数威尔分布的３种概率密度函工用柯尔莫哥洛夫－斯米尔诺夫方法检测了参数的适用性。     

异形容腔在边界受冲击载荷下的流动分析

研究了扇形流域内隔板受冲击激励时大粘性流体的流动特性，通过理论分析和数值计算，证实了域内流动遵循非定常Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，其原变量型有限元方程系数矩阵具有不对称性和非线性性，对Ｎ－Ｓ方程根据具体情况作了一定简化，利用有限元求出其速度一压力分布．结果表明，本文采用的计算方法和简化思想在工程应用中是可行的。     

基于声发射监测的316LN不锈钢的疲劳损伤评价

疲劳裂纹的萌生与扩展容易导致压力容器及管道的严重疲劳失效.因此就设备的安全可靠性而言,非常有必要对疲劳裂纹扩展过程进行监测,并对疲劳损伤程度进行评估.本文针对316LN不锈钢材料进行疲劳实验研究,利用直流电位法测量实验中的裂纹长度,得到了材料的疲劳裂纹扩展曲线.利用声发射技术对疲劳裂纹扩展过程进行监测,通过声发射多参数分析对疲劳损伤状态进行评价,同时建立了声发射参数与线弹性断裂力学参数之间的关系,并进行寿命预测.研究表明:声发射能够对316LN不锈钢的疲劳裂纹损伤进行有效评估,声发射累积参数如累积计数、累积能量和累积幅值曲线上的转折点标志着疲劳裂纹进入快速扩展阶段,这可以为工程人员提供失效预警;声发射波形和频谱分析表明,噪声信号的幅值较小且信号持续时间较长,信号包含的频率成分比较复杂,而裂纹扩展信号是突发型信号,衰减较快,信号频率主要集中在80～170 kHz范围内;声发射计数率、能量率和幅值率与应力强度因子幅度以及疲劳裂纹扩展速率之间呈线性关系,裂纹长度预测结果与实测值接近.本研究工作对于工程结构的疲劳失效预警和剩余寿命预测具有重要意义.