钢-铝合金薄壁管压缩塑性连接成形性分析

以St16钢管和6061铝合金管为对象,分析了一种新的薄壁管塑性连接方法连接这2种金属薄壁管的可行性。基于Abaqus软件建立了压缩塑性连接仿真模型,设计了薄壁管塑性连接专用模具,通过实验对仿真模型进行了验证。重点讨论了压缩塑性连接过程中管坯的相对自由长度、模具与管坯间隙、芯棒与管坯间隙对成形性的影响规律。结果表明,基于压缩形成褶皱的塑性连接方法适合于异质金属薄壁管的连接;压缩塑性连接的关键技术在于正确设计管坯自由长度、管坯与芯棒、管坯与模具间隙量,使被连接两管在压缩失稳之后的塑性变形量和变形方向协调,确保内外褶皱的波形轮廓接触紧密。对研究的St16/AA6061薄壁管,管坯相对自由长度满足1.250l_g/r_01.625、模具与管坯外表面间隙为0.07～0.20倍的壁厚、芯棒与管坯间隙为0.07～0.27倍的壁厚是压缩塑性连接成功的前提条件。     

用水作为填充介质的冷挤压金属三通管件成型工艺

用水作为管坯内填充介质:两端密闭后用‘超高压增压缸’将填充介质水增压到超高压状态并保持恒定(30 mpa至300 mpa,根据需要设定),两端同步推进力大于管坯抗拉强度加填充介质压力时,管坯会紧贴外模型腔内壁进行塑性变形流动,达到冷挤压成型工艺技术要求.     

高性能耐热铝合金管材的制备及性能

通过多层喷射沉积方法制备了300mm／150mm×500mm(外径／内径×长)耐热铝合金管坯,并对管坯的显微结构及不同加工状态材料性能进行了检测和分析．管坯显微结构细小均匀,除Al12(Fe,V)3Si外,无其它相析出．管坯经过挤压后,密度由85．9％提高到99．8％;室温强度由210MPa提高到456MPa;高温强度由111MPa提高到181MPa．挤压管旋压后,室温强度略有降低,高温强度无差别．旋压管径425℃,3h退火后,室温强度下降约5％,高温强度差别不大．实验结果表明,多层喷射沉积耐热铝合金管坯具有良好的加工性,该技术适合于制备耐热铝合金材料．     

基于不同减薄量的镍钛合金管热旋压成形分析

为探索镍钛形状记忆合金管热旋压成形规律,采用有限元法进行了镍钛形状记忆合金管滚珠热旋压成形模拟,获得了镍钛合金管坯在不同壁厚减薄量下的温度场、应力场和应变场,并进行了旋压载荷的预测.模拟结果表明,热旋压成形时管坯及芯模和滚珠与管坯接触部位的温度都有不同程度的上升,并且随着壁厚减薄量的增加,管坯、芯模和滚珠的最高温度均呈上升趋势.管坯应力沿管坯周向差别较大,而应变则在管坯壁厚方向上变化较大,外层金属较内层金属更易发生塑性变形.随着减薄量的增加,各方向的旋压载荷均明显增大,轴向载荷远远小于径向和切向载荷.     

铝合金空心管坯电磁铸造中磁场分布的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了铝合金空心管坯电磁铸造中磁场的分布规律·建立了包括水冷芯、外结晶器、铸锭及内/外两个线圈的二维轴对称有限元模型·通过求解磁矢势微分方程,确定了磁感应强度在空间的分布·计算结果表明:铸造过程中内外线圈相互作用,外线圈电流约为内线圈的一半时,磁感应强度分布比较均匀;线圈电流频率和相位是空心管坯电磁铸造中重要的工艺参数,适当增加频率,管的内表面侧磁感应强度明显增强;相位影响磁感应强度梯度的大小和方向·     

直缝焊管开口孔型中轧辊与管坯间的接触压力分布

为确定直缝焊管中轧辊与管坯间的接触压力分布规律 ,采取全息光弹性方法对该问题进行实验研究 ,并且利用有限元方法进行模拟计算 ,最终得出直缝焊管开口孔型轧辊与管坯间接触压力的分布规律 :管坯在开口孔型中处于弯曲成型阶段时 ,下轧辊与管坯的接触压力分布局限于轧辊的两侧 ;上轧辊与管坯的接触压力分布是以轧辊中点为界分为两个部分 ,每个部分内接触压力近似呈三角形分布。管坯在开口孔型中处于弯曲成型阶段时 ,接触压力分布是在弯曲成型阶段压力分布基础上中部叠加了一个挤压力     

铜合金管坯旋轧成形的三维热力耦合有限元模拟

对B10铜合金管坯旋轧成形过程进行三维热力耦合仿真模拟。在模拟分析中分别从等效应力、等效应变和变形温度等方面,将B10铜合金与目前生产成熟的TP2紫铜的模拟结果进行对比,掌握了铜合金管坯旋轧成形的变形规律。相应实验结果证明铜合金管坯有限元模拟具有很好的仿真预测价值,并可用于探索其它类型铜合金管坯旋轧成形规律。     

穿孔工艺因素对连铸坯毛管外折的影响

随着连铸技术的发展,无缝钢管生产广泛采用水平连铸坯直接穿孔.但是,水平连铸坯的应用,使毛管的内外折缺陷数量也明显增加,其中,又以外折最为严重,以成都某钢管厂为例,外折约占毛管缺陷总量的93.3%,年经济损失近320万元.研究了穿孔调整参数和管坯加热制度对连铸坯毛管外折的影响.适当减小导板距,增大轧辊距,减小穿孔椭圆度;适当提高管坯加热温度和延长加热时间,均能显著减少穿孔毛管的外折缺陷,提高金属收得率.生产实践证明,按照提出的工艺方案,外折数量可减少40.75%,经济效益显著.     

用牛角芯棒推制弯管的塑性分析

(一)引 言 利用牛角形芯棒推制弯头是一项有效的弯管技术。基本工艺过程是制造一个牛角形的芯棒,尾端可以固定和折卸,将管坯从末端套于芯棒的直杆部分,并将管坯和牛角芯棒头部加热,用外力F将管坯向前推进,因此管坯就沿着牛角芯棒挤出成为弯头(见图1—1)。这种弯     

国内最大规格高品质管坯钢在攀钢试制成功

攀钢“供攀成钢大规格系列管坯钢开发”课题第一轮试制的共7炉直径350mmN80-1非调质无缝管坯钢和X65管线管坯钢,在攀成钢340连轧管厂轧管试验成功。运用轧制工艺生产直径350mm管坯钢在国内尚无先例,这标志着攀钢已具备批量生产国内最大规格高品质管坯钢的能力。近年来,随着石油     

无粘结预应力技术在大直径圆形水池中的应用

针对外挂式圆形水池的特点 ,介绍了预应力钢筋的一种池壁内锚的方法 ,阐述了无粘结预应力技术在给排水结构应用中的可行性 ,肯定了预应力钢筋在圆形水池中抵抗池壁环拉力和控制抗裂度方面的作用 .     

压力容器内外交错分布裂纹的相互作用分析

压力容器在制造、安装以及使用过程中都有可能产生裂纹,这些表面裂纹会随着容器的使用而发生扩展甚至破裂,严重影响了压力容器的使用安全性。因此开展了对压力容器内外壁表面裂纹相互作用的研究。通过使用ANSYS有限元分析软件,建立内压作用下含裂纹压力容器模型,分析了不同倾角以及交错角情况下裂纹应力强度因子的变化规律。发现单裂纹应力强度因子随倾角的增大而减小;内外壁双裂纹的相互影响作用随交错角的增大而减小。研究对含角度双裂纹相互作用下的失效评定具有一定的意义。     

弹塑性材料中裂纹的仿真研究

针对含裂纹的弹塑性材料结构,根据弹塑性断裂理论分析了裂纹增长的条件.建立了基于裂纹尖端存在塑性区的计算模型,得到了描述含裂纹弹塑性材料在外荷载作用下的塑性区尺寸及塑性区前端裂纹张开位移的解析解.按照所建立的计算模型对不同的裂纹长度、不同的外荷载对塑性区尺寸及张开位移的影响进行探讨.并给出了材料在外荷载作用下破坏的临界应力强度因子曲线.     

轧件内部裂纹的模拟实验方法与愈合行为

提出一种预置轧件内部裂纹的模拟实验新方法,即钻孔填充法,将其用于普碳钢中厚板内部裂纹的预置,并对其愈合行为进行轧制实验研究.研究了位于轧件中心、厚度方向三分之一处等位置的裂纹愈合情况.实验结果表明,压下率达到50%以上、开轧温度在1100℃时,内部裂纹可完全愈合;且位于轧件厚向中心位置裂纹的愈合程度好于其他位置,采用缓冷方式时裂纹的愈合程度好于空冷.对轧制过程中裂纹愈合的机理进行了分析,认为在轧制变形条件下,压应力状态为裂纹愈合提供了静力学条件,塑性变形过程中大量原子的定向运动,为裂纹愈合提供了物质补给条件,裂纹两侧的金属原子更容易找到新的平衡位置,形成统一的晶格点阵,从而实现裂纹愈合.     

厚壁圆筒的应力强度因子求解

采用ANSYS模拟了裂纹尖端附近的应力应变场,对均匀内压下内表面含有轴向裂纹的厚壁圆筒结构进行了断裂应力强度因子分析,计算了不同内外径比、不同裂纹长度下的形状系数,计算结果与保角映射法计算结果非常接近,并用最小二乘法将其拟合为二次曲线.     

关于裂纹扩展速率测度中几个问题的分析

本文疲劳试验表明．在疲劳裂纹扩展过程中，试件表面和内部裂纹扩展情况不同，其 本质是扩展速率不等，不是滞后问题，由表面与内部裂纹长度的差别而引起的k误差不可 忽视。本文提出了对表面直读法的修正公式和修正方法．最后讨论了直三点弯曲试件在da／ dN测试中裂纹长度的合理取值范围。     

多荷载联合作用下含穿透裂纹接管安全评定

对多种荷载联合作用下含缺陷压力容器的安全评定目前仍无可靠方法.采用三维有限元方法,对含肩部穿透裂纹接管在内压和弯矩联合作用下安全评定所需的断裂比和荷载比进行求解.研究表明,断裂比可根据内压和弯矩作用下裂纹的应力强度因子KIs得到,KIs为仅受内压下应力强度因子与仅受弯矩下应力强度因子的线性加和.荷载比由实际外载、内压作用下接管极限内压p与弯矩作用下极限弯矩m求出,给出了内压和弯矩联合作用下接管极限荷载与p、m的关系.所得结论可用于内压和弯矩作用下含肩部穿透裂纹接管的安全评定.     

内逆 P-信息智能融合与属性析取扩展关系

逆P-集合是由内逆P-集合与外逆P-集合共同构成的动态模型。逆P-推理是由逆P-集合生成的动态推理,它由内逆P-推理与外逆P-推理共同构成。利用内逆P-集合与内逆P-推理交叉、渗透,给出内逆P-信息智能融合生成与它的属性特征、信息智能融合度与信息智能融合系数概念、外-信息智能融合环定理与融合度-融合系数定理,最后给出内逆P-信息智能融合与它的属性析取扩展结构与属性析取扩展定理。     

外P-推理与外发散信息的搜索-发现

利用P-集合得到P-推理(packet reasoning),P-推理是由内P-推理(internal packet reasoning)与外P-推理(outer packet reasoning)共同构成的.P-推理是一个动态推理,具有智能特征;外P-推理生成的信息具有外发散特性,把这种特性应用于未知信息查找中,提出了外发散信息等概念;并对外发散信息进行了研究,给出了几个基本理论结果;并由这些结果得到外发散信息的外P-推理搜索算法;最后给出应用实例.     

石子砂浆界面裂缝发展的实验和仿真研究(英文)

用解析数值方法来确定复合材料内部裂缝发展和外载的定量关系直至破坏阶段，为了确定复合材料裂缝的扩展就需要比较各方向的应力强度因子和相应的断裂韧性并寻找出最弱面。由于裂缝扩展的实验参数保持固定（按工程精度），则数值预测和实验结果吻合良好。对混凝土内部裂缝和宏观力学特性的定量规律研究为混合体强度估算和混凝土力学性能改进提供了新途径。该数值方法也适用于界面裂缝通向沙浆的分析。