基于ANSYS的扁平箱梁桥粘贴钢板加固方案优化研究

结合青岛市某主干道立交桥扁平箱梁桥加固工程,用有限元分析软件ANSYS对扁平箱梁的主梁粘贴钢板加固技术进行了数值模拟分析。通过比较不同加固方案加固前后的应力、位移等分布变化规律,评价各方案的加固效果,并最终得出最优加固方案。结果表明:三种粘贴钢板加固方案都能够显著增强桥梁的承载能力,其中C型方案加固效果最好。并将模拟结果与理论计算值进行了比较,分析了误差原因。     

Study on the resistance spot welding technology of 22MnMoB hot stamping quenched steel

In this paper, the spot welding technology of a new kind of 22MnMoB hot stamping quenched steel sheet was systematically studied by power frequency spot welder. Through a series of technology and test experiments, we have obtained the optimal spot welding technological parameter condition. According to the results, the relations among spot welding technological parameter, welding nugget, mechanical property and fracture mode were discussed. The effects of all the welding parameters such as welding current, welding time and electrode force on the quality of joint can be boiled down to one thing--the diameter of welding nugget. The experimental results showed that welding nugget diameter determines the mechanical property of spot welding joint and the relation between welding nugget diameter and the mechanical property of joint presents a kind of linear mathematic representation. There are two typical fracture models of 22MnMoB hot stamping quenched steel sheet, i.e., interracial fracture and nugget pullout. Other than mild steel or normal high strength steel, in the shearing tensile test, hot stamping quenched steel has a great tendency to fail in interfacial mode due to the effects of high strength matrix structure, welding soft zone and the porosity level of fusion zone.     

Development and application research of light weight heat treated B-grade bulletproof steel

The light weight heat treated B-grade bulletproof steel was developed through composition design and optimization based on multiplex alloying, multiplex micro-alloying design ideas and complex phase structure strengthening theory. The puzzle how to avoid the quenching deformation problem of super high strength thin sheet was solved through heat treatment in a die with a set of cooling system. Such B-grade bulletproof steel plate has fine tempered lath martensite structure. The shooting and certification test results showed that the shoot resistance of B- grade bulletproof steel plate can meet the protection demand of Protection specification for cash carrying vehicles （GA 164--2005）. In comparison with B-grade bulletproof steel plate made by one of the companies in Sweden, the weight of the developed B-grade bulletproof steel plate can be decreased by 8 % under the same shoot resistance condition. It will be meaningful for cash truck and anti-hijacking vehicle to realize light weight, energy conservation and emission reduction.     

轻型门式刚架结构的等效静力风荷载

针对现行规范对轻型门式刚架结构风荷载的取值没有考虑脉动风荷载空间相关性的情况,分别采用荷载响应相关法和国外风荷载规范求得门式刚架结构风荷载的分布和大小,基于与现行规范计算结果的对比分析,提出轻型门式刚架结构等效静力风荷载分布的估计方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的门式体形模型表面风荷载时程数据,建立了轻型门式刚结构架有限元整体模型.通过按建议方法求出的风致响应与实际动力响应极值的对比,验证了建议的风荷载分布的合理性,计算结果表明采用该方法得到的风致响应更接近实际动力响应极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.     

退火温度对退火马氏体基TRIP钢显微组织和力学性能的影响

将C-Si-Mn系TRIP钢通过完全淬火和两相区退火相结合的工艺,得到一种以退火马氏体为基体的TRIP钢(简称TAM钢),并对比分析了TAM钢在不同温度退火后的显微组织和力学性能.结果表明,TAM钢经退火后的显微组织特征为精细规整的板条退火马氏体基体、片状残余奥氏体和贝氏体/马氏体组成的混合组织.这种组织降低了基体的硬度以及基体和第二相之间的强度比,减少了基体的位错密度.随着退火温度的提高,退火马氏体基体的板条形态逐渐消失,新生马氏体/贝氏体的团状混合组织逐渐增多.当退火温度为780℃时,综合力学性能优异,抗拉强度为1130 MPa,延伸率可达20%,强塑积为22600 MPa·%.当退火温度较低时,残余奥氏体主要以片状存在于退火马氏体板条间,有利于TRIP效应的发生.     

退火温度对430不锈钢冷轧板组织和力学性能的影响

针对现场生产的430不锈钢冷轧板,通过高温连续退火实验研究了退火温度对材料显微组织、强度、塑性以及各向异性性能的影响.通过实验得到了合理的两段式加热连续退火工艺:选取中间温度为600℃,加热II段的加热速率为2.3℃·s-1,最高加热温度为840℃.随着退火温度的升高,薄板的屈服强度和硬度呈明显的两阶段降低趋势,延伸率呈"S"型趋势增加,平均塑性应变比基本保持不变(1.25左右),而轧制平面各向异性指数有一定的降低.针对430不锈钢冷轧板分别建立了屈服强度与退火软化率和延伸率之间的定量关系.     

脉冲磁场对高速钢刀具材料微观硬度的影响

研究脉冲磁场对W9Mo3Cr4V高速钢刀具材料微观硬度的影响规律. 利用自行构建的磁处理试验平台对高速钢试样进行定向脉冲磁化处理. 研究不同的脉冲磁场强度、磁场频率和磁化时间对高速钢材料微观硬度的影响规律,通过观察高速钢材料金相组织,分析脉冲磁场作用下高速钢材料的微观组织变化机制. 试验结果表明,在选择合适的脉冲磁化工艺参数条件下,高速钢材料的微观硬度能够明显提高. 脉冲磁场作用促使金属材料中一部分残余奥氏体转化为硬而脆的马氏体,使马氏体含量升高,材料组织变得均匀.      

马氏体基TRIP钢的组织与力学性能

在基本C-Si-Mn系TRIP钢的基础上,通过调整工艺参数获得具有马氏体基的TRIP钢,通过扫描电镜分析、透射电镜分析、电子背散射衍射分析、X射线衍射分析、单向拉伸实验等对经不同工艺处理的实验用钢的显微组织和力学性能进行了对比分析.结果表明:两相区退火温度升高,铁素体比例减少,贝氏体比例增加,残余奥氏体整体先增加后减少;在较低温度下退火时,条状铁素体合并成为块状铁素体;在较高温度下退火时,条状奥氏体合并成为块状奥氏体,随后在冷却过程中转变为马氏体或残余奥氏体;实验钢在780℃退火时,获得最佳综合力学性能,此时抗拉强度达1053MPa,延伸率达23%,强塑积达24GPa×%.一定量的细小弥散的板条残余奥氏体是实验钢获得高强塑积的主要原因.     

多层斜拉索钢抗弯框架体系及抗侧力性能

提出了一种新型抗侧力体系——多层斜拉索钢抗弯框架(CSMRF)体系.CSMRF体系综合了钢抗弯框架和斜拉索的各自优点,有效地提升了原钢抗弯框架结构的抗侧能力.而且,CSMRF具有双重抗震防线和自复位能力.阐述了CSMRF体系的组成和作用机理;推导出在水平荷载作用下CSMRF体系的水平位移近似计算公式;使用该近似计算公式对CSMRF进行了数值分析.结果表明:在相同水平荷载作用下,CSMRF体系的层间位移和楼层位移均明显比同条件钢抗弯框架体系的小;建立的多层CSMRF体系位移近似计算公式可以为CSMRF体系中拉索和钢框架的初步设计提供理论依据.     

用天线阵技术无损探测大桥钢筋网的三维分布

常规的探地雷达发射的电磁波和接收的电磁波均为同一频率,因此影响了探测的精度、效率.天线阵探地雷达将不同频率的天线组合到一起工作,实现了一次扫描得到4张雷达图,使深部、浅部探测一次同时完成,提高了探测精度和工作效率,节约了探测成本.另外,由于不同频率的天线对不同深度的被探测体有足够的分辨率,不同位置的天线对同一被探测体进行全区域、多角度的探测,所以天线阵探地雷达能够分辨上下重叠或位置很近的被探测体,使得对一个区域的钢筋网进行三维探测成为可能.