爆炸载荷下扁平绕带式高压容器动力响应的数值模拟

采用大型非线性有限元程序LS-DYNA对缠绕角度为20°的多层扁平绕带式压力容器在承受内部中心爆炸冲击载荷下的动力响应进行了数值模拟分析。作为比较,对相同尺寸的单层圆柱爆炸容器也作了相应的模拟。计算结果表明:中心爆炸加载下,多层扁平绕带式压力容器的最大变形和最大应力都出现在爆心截面处,多层扁平绕带式压力容器的变形大于相同尺寸单层圆柱爆炸容器在同一位置的变形;钢带带长方向为拉应变,带宽方向为压应变。     

扁平绕带式压力容器的抗爆特性实验研究

通过实验研究可知,扁平绕带式压力容器能够吸收较多的能量,具有较大的变形能力;爆破时,对环境造成的危害较小,不会造成大面积的、立体性的破坏。表明扁平绕带式压力容器在爆炸冲击载荷作用下具有良好的抗爆特性。     

扁平绕带式容器在爆炸冲击载荷下的安全性

基于爆炸实验结果,分析发现扁平绕带式容器在爆炸冲击载荷作用下具有较大的塑性变形能力,能够吸收较多的爆炸能量;爆破时对环境造成的危害程度较小。表明扁平绕带式容器在爆炸冲击载荷作用下有着较高的安全性。     

大型氨合成塔筒体设计对比分析

合成氨工业的快速发展导致其核心设备氨合成塔的容器直径、壁厚及重量不断增加,本文针对现有的几种设备筒体结构(筒节锻焊式、厚板卷焊式、层板包扎式、热套式和扁平绕带式)进行设计对比分析得出:扁平绕带式筒体结构更适合容器大型化发展要求。     

扁平绕带式和整体包扎式容器的综合对比

与单层容器相比,多层容器在安全性和经济性方面有显著优势。扁平绕带式和整体包扎式容器是两种无深环焊缝的多层高压容器。文中从材料、安全性、经济性及端部结构方面,对两种容器作了综合对比分析。     

压力容器概率安全评定的可靠指标研究

应用信息熵理论,在最苛刻压力试验和正常操作时,分析了4种结构压力容器的初始屈服与爆破强度的可靠度系数.基于屈服、爆破和断裂3种失效准则,从等可靠度的观点,确定了压力容器的可靠指标:1)钢制薄壁圆筒、薄壁球形容器和扁平绕带容器初始屈服强度的可靠指标,在气压试验与液压试验分别为1.920与0.815,在正常操作时为3.18...     

超级钢汽车车轮强度有限元分析

采用新一代钢铁材料超级钢代替原有的普通强度钢材制造中型客车或货车车轮,以此实现汽车减重、降低油耗和减少环境污染.并针对车轮动态弯曲疲劳试验建立了3种中型客车车轮的静态线性有限元模型,通过模拟计算确定车轮结构的危险点,反映应力集中程度.同时对采用超级钢制成的一组车轮进行动态弯曲疲劳试验.模拟和实验结果表明,采用超级钢生产的车轮在轮辐厚度减少2.5 mm,总质量减少10 kg的情况下仍能达到动态弯曲疲劳试验标准.     

对我国压力容器用钢标准的一些探讨

文章就我国现行压力容器用钢标准的发展情况以及现状进行了阐述,通过对压力容器用钢标准学习,对我国压力容器用钢标准进一步深刻的了解,对设计人员在压力容器设计中在材料的选择上有很大的帮助。     

相间沉淀用钢概述

在材料科学领域，钢铁材料正受到其他材料的冲击和挑战，只有不断研制新品种，适应新形势对材料的要求，降低材料成本，才能使钢铁材料具有竞争力。在此前提下，相间沉淀用钢应运而生，前景看好。     

新一代控制轧制和控制冷却技术与创新的热轧过程

针对传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快冷为核心的新一代的TMCP技术,并详述了作为实现新一代TMCP技术核心手段的超快冷技术的科学内涵和工业装备开发情况.指出新一代TMCP技术综合采用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化机制,可以充分挖掘钢铁材料的潜力,节省资源和能源,优化现有的轧制过程,有利于钢铁工业的可持续发展.最后给出了以新一代TMCP为特征的创新轧制过程的案例,展示了该技术的广阔的应用前景.     

面向高性能结构材料的超细晶粒钢研究现状及发展方向

实现传统钢铁材料性能的全面升级符合社会可持续发展战略,组织超细化是同时提高钢铁材料强度和韧性的最佳强化机制。大量研究成果表明,通过不同的晶粒细化工艺可使钢铁材料组织细化到微米级、亚微米级和纳米级,使得传统钢铁材料的综合力学性能得到大幅度提高。但目前困扰超细晶粒钢的焊接技术尚未得到彻底解决。现阶段易于工业化晶粒超细化处理工艺所制备的超细晶粒钢,其焊接问题主要表现为焊接热影响区(HAZ)存在不同程度的脆化和局部软化现象,严重影响了焊接接头与母材性能的匹配。基于氧化物夹杂诱导形核的晶内针状铁素体组织强度高、韧性好,具有很强的自身细化能力,通过氧化物冶金技术获得具有大量有益微夹杂物的超细晶粒钢有望解决其焊接性问题。深入研究钢材基体中超细夹杂物形成与作用机理和焊接HAZ晶内针状铁素体的形成规律及影响因素,制备焊接性能良好的超细晶粒钢是新一代超级钢材料研究的重要发展方向。     

缠绕式容器的疲劳分析与实验研究

本文研究了缠绕层对内筒含穿透裂纹的容器疲劳扩展速率的影响。结果表明：即使在等壁厚、等裂纹长度、等应力的条件下，内筒含穿透裂纹的缠绕式容器的裂纹扩展速率也明显小于单层容器的裂纹扩展速率，缠绕层数越多，上述作用越显著。本文还得出了缠绕式容器的鼓胀系数计算式。揭示了：压力容器或高压管道只要适当缠绕几层扁平钢带，其疲劳、断裂性能就可较显著地得到改善。     

反应堆压力容器钢辐照硬化脆化的中子注量率效应

 针对中子注量率对核电站反应堆压力容器(RPV)钢辐照硬化脆化的影响,总结了不同铜含量RPV 钢的辐照硬化脆化的中子注量率效应.结果表明,在低铜(Cu≤0.08%)和高铜(Cu>0.08%)RPV 钢中,中子注量率对辐照硬化脆化有不同的作用结果.在中子注量率≤1×10¹² n·cm^-2·s^-1(E>1 MeV)的条件下,中子注量率对低铜RPV 钢辐照硬化脆化无明显影响,在>1×10¹²n·cm^-2·s^-1(E>1 MeV)的条件下,尚无确定结论;高铜RPV 钢辐照至富铜团簇硬化平台后,注量率对硬化脆化无影响,而达到辐照硬化平台之前,注量率对辐照硬化脆化有不同影响.     

对压力容器制造中卷制管焊缝系数的看法

本文对压力容器制造中卷制管的焊缝系数进行了分析,阐述了卷制管代替无缝钢管时不应忽视卷制管焊缝系数的观点。     

不锈钢熔体中氮溶解度的热力学计算模型

在实验研究和前人研究工作的基础上,建立了一个新的不锈钢熔体中氮溶解度与体系温度、氮分压和合金成分的热力学计算模型,在该模型中引入了氮分压对氮活度系数的作用系数.该模型的计算结果与实验值吻合很好.基于该模型的计算结果,讨论了氮分压、温度、合金成分对不锈钢熔体中氮溶解度的影响规律.在压力较高(大于0.1 MPa)特别是合金元素较高的不锈钢熔体中,氮分压与氮的溶解度关系不符合Sievert定律.在一定氮分压下,温度对不锈钢熔体中氮溶解度的影响取决于合金体系的化学成分.在常压(氮分压为0.1 MPa)下,20%Cr-20%Mn的合金体系在1 873 K可获得氮质量分数为0.8%的高氮无镍奥氏体不锈钢.     

焊后热处理对管线钢粗晶区韧性的影响

利用焊接热模拟技术,获取粗晶区组织,经过不同的热处理工艺,测定其冲击韧性和硬度,进行了显微组织分析,探讨了焊后热处理对 X52管线钢粗晶区韧性的影响.试验结果表明,X52管线钢粗晶区的韧性随焊后热处理温度的升高呈上升趋势,但低于母材,其硬度随焊后热处理温度的升高略呈下降趋势,但均高于母材.     

输油管线钢焊接粗晶区韧脆规律的研究

系统研究了粗晶区在不同焊接热过程中的韧性分布特征和控制韧性的显微组织因素．基于示波冲击试验提供的动态断裂信息，提出了几种新的评定管线钢韧脆转变温度的准则．     

Ultrahigh cycle fatigue fracture mechanism of high-quality bearing steel obtained through different deoxidation methods

The mechanism of oxide inclusions in fatigue crack initiation in the very-high cycle fatigue(VHCF)regime was clarified by subjecting bearing steels deoxidized by Al(Al-deoxidized steel)and Si(Si-deoxidized steel)to ultrasonic tension-compression fatigue tests(stress ratio,R=−1)and analyzing the characteristics of the detected inclusions.Results show that the main types of inclusions in Si-and Al-deoxidized steels are silicate and calcium aluminate,respectively.The content of calcium aluminate inclusions larger than 15μm in Si-deoxidized steel is lower than that in Al-deoxidized steel,and the difference observed may be attributed to different inclusion generation processes during melting.Despite differences in their cleanliness and total oxygen contents,the Si-and Al-deoxidized steels show similar VHCF lives.The factors causing fatigue failure in these steels reveal distinct differences.Calcium aluminate inclusions are responsible for the cracks in Al-deoxidized steel.By comparison,most fatigue cracks in Si-deoxidized steel are triggered by the inhomogeneity of a steel matrix,which indicates that the damage mechanisms of the steel matrix can be a critical issue for this type of steel.A minor portion of the cracks in Si-deoxidized steel could be attributed to different types of inclusions.The mechanisms of fatigue fracture caused by calcium aluminate and silicate inclusions were further analyzed.Calcium aluminate inclusions first separate from the steel matrix and then trigger crack generation.Silicate inclusions and the steel matrix are closely combined in a fatigue process;thus,these inclusions have mild effects on the fatigue life of bearing steels.Si/Mn deoxidation is an effective method to produce high-quality bearing steel with a long fatigue life and good liquid steel fluidity.