张德丰
,
陆建生
,
吕建国
,
宋鹏
材料科学与工艺
摘要：为研究X65管线厚板控制冷却时板厚方向的残余应力，通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond模型建立了热力耦合有限元模型，用该模型研究了控冷工艺、相变效应对残余应力的影响．结果表明：当上表面层流冷却系数由1mW／（mm2·K）分别增至2、3mw／（mm2·K）而下表面维持1mW／（mm2·K）不变时，上、下表面与心部两侧的平均温差由0℃分别增至9、10℃，上表面一侧的拉应力峰值锐减188MPa，并使上表面和心部附近的拉、压应力峰向下表面方向大幅迁移，即上下表面的不对称控冷加剧了板厚方向温度和残余应力的不对称分布；实际控冷工艺下，相变效应通过产生拉、压应力峰值分别为779、-454MPa的应力而显著影响板厚方向的残余应力。
关键词:
管线
,
控制冷却
,
残余应力
,
热力耦合
,
有限元
,
工艺
,
相变效应
陈菊芳
,
周金宇
,
孙凌燕
,
朱福先
,
王江涛
,
陈国炎
材料热处理学报
为提高40Cr钢的耐磨性和疲劳性能,利用YLS-4000型光纤激光器对40Cr钢表面进行淬火强化.利用扫描电镜、显微硬度计等对淬硬层组织和硬度进行了分析,采用X-350A型应力测定仪对淬硬层的残余应力和残留奥氏体进行了测试.结果表明:40Cr钢表面激光淬硬层主要由板条状马氏体组成,马氏体的体积分数在95％以上,马氏体晶粒较基体组织有明显细化;淬硬表层的平均显微硬度(710.5 HV)显著高于基体(235.5 HV),随着到表面距离的增加硬度值逐渐降低至基体硬度;淬硬层表面产生较大的残余压应力,压应力值高达230 MPa以上.
关键词:
激光处理
,
激光淬火
,
40Cr钢
,
强化效果
,
残余应力
任凤章
,
周丽红
,
刘平
,
郑茂盛
稀有金属材料与工程
由于微米/纳米机电系统(MEMS/NEMS)尺寸方面的特点和制造方面的原因,当对其施加一静电场时,它除了受到静电力外还不可避免地受到真空量子效应力(Casimir力)和残余应力的作用.在这3种力的联合作用下,其变形行为也变得极为复杂.本文导出了微米/纳米微机电系统中桥式薄膜结构在这3种力联合作用下的挠度解析表达式.在不同条件下对其解进行了分析讨论.结果表明:大的残余拉应力将促使微桥薄膜的挠度出现波状行为.
关键词:
Casimir力
,
静电力
,
残余应力
,
薄膜
,
挠度行为
刘川
,
张建勋
,
牛靖
稀有金属材料与工程
采用热-弹塑性三维有限元法研究激光熔透焊接Ti6Al4V合金的残余应力,并采用小孔法测量焊接残余应力以和计算结果进行比较.有限元计算时,建立了以焊缝形貌尺寸为参数的统一锥形热源模型来模拟不同热输入时的焊接温度场,并讨论了边界条件和有限元网格大小的确定.研究结果表明:采用焊缝轮廓尺寸作为热源参数能准确模拟焊缝横截面轮廓;钛合金激光熔透焊接的纵向残余应力分布梯度陡;在焊件表面和内部残余应力分布趋势不同,采用小孔法测量的残余应力分布和计算的焊接件内部残余应力分布相似.
关键词:
激光熔透焊接
,
有限元
,
残余应力
,
钛合金
徐鲲濠
,
王烜烽
,
李湘军
,
夏冰
机械工程材料
对X5CrNiCuNb16—4不锈钢汽轮机末级叶片的叶根进行了喷丸强化，对喷丸前后的表面粗糙度、残余应力分布以及叶根的表面形貌进行了研究。结果表明：喷丸后叶根的表面粗糙度从喷丸前的5．2μm增大到约10μm；喷丸后叶根表层的残余压应力沿深度方向先增大后减小，并在50μm层深处达到最大值635MPa；喷丸后叶根上形成了深约100μm的组织细化层，点状凹坑均匀地分布在叶根表面，未发现折皱、裂纹和鳞刺等缺陷，各项指标均达到了客户的要求。
关键词:
喷丸
,
残余应力
,
表面粗糙度
,
汽轮机叶片
岳广全
,
张嘉振
,
张博明
复合材料学报
通过光纤光栅的方法实验研究了在热压罐成型工艺过程中,复合材料构件由金属固化模具与复合材料构件热不匹配导致的沿厚度方向和面内的固化残余应力发展,得到了固化后残余应力沿构件厚度方向和面内的分布情况,并分析了该残余应力分布的产生机制以及对构件固化后变形的影响.结果表明:复合材料与模具之间的热不匹配导致的固化残余应变沿构件厚度方向呈梯度分布,靠近模具端大于远离模具端,并且该应变会引起构件固化后的翘曲变形,变形以沿纤维方向为主.
关键词:
复合材料
,
固化工艺
,
残余应力
,
固化变形
,
模具
丁安心
,
李书欣
,
倪爱清
,
王继辉
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20170105.001
固化变形和残余应力给复合材料的应用带来威胁,准确的预测固化变形和残余应力可以为复合材料的结构和工艺设计提供调整依据,减小固化变形和残余应力.数值模拟方法因其简单、预测精度高而被广泛采用.本文主要介绍了复合材料固化变形和残余应力数值模拟流程中包含的热传导-固化模块、流动压实模块和应力变形模块.重点详述了应力变形模块中本构方程和模型-构件之间相互作用力研究的最新发展,为固化变形和残余应力预测提供方向和参考.简要讨论当前复合材料固化变形和残余应力预测的主要发展方向.
关键词:
残余应力
,
固化变形
,
数值模拟
,
本构关系
,
压实
,
模具-构件相互作用力
孙银宝
,
刘凯
,
叶金蕊
,
张博明
,
贾丽杰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20161024.005
本文借鉴金属零件热校形工艺的经验,利用复合材料在高温下的应力松弛现象,通过热校形工艺修正复合材料零件的形状.制造了碳纤维平纹织物/环氧复合材料L形梁、C形梁,通过自制的热校形模具,以实验方法研究热校形时间、热校形载荷对零件形状的影响,分析复合材料热校形工艺的可行性.研究表明,复合材料热校形工艺中零件变形的主要原因是零件在高温下发生应力松弛,其他因素可以忽略;热校形载荷、热校形时间都对热校形工艺的效果有重要影响.针对特定的复合材料结构,采用合理的热校形工艺过程能够有效地控制构件形状,方便零件的装配.
关键词:
复合材料
,
热校形
,
残余应力
,
应力松弛
,
变形分析
李建中
,
韦丽华
,
王勃
,
孙秀丽
,
田彦文
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12734
采用SEM、XRD和Raman光谱法研究电场作用下含铬溶液中铅基阳极氧化膜的残余内应力行为、内应力形成,讨论了氧化膜内应力产生过程与氧化膜表面形貌、物质结构转变的关系.结果表明,在氧化膜形成初期,Cr2O72-和HCrO4-离子首先吸附在铅基阳极表面,电场作用下,其与铅基体反应并分别形成PbCrO4和PbO,同时产生较大内应力.电流密度的增加,显著提高氧化膜的内应力.随着氧化时间的延长,阳极析氧行为的加剧,促进PbO或β-PbO2形成.同时,晶粒长大与内应力的不匹配,导致内应力局部释放,表现出氧化膜残余内应力减小.铅基氧化膜中不同氧化物组织结构的晶格参数差异,增加了氧化膜内应力梯度变化,致使氧化膜破裂.
关键词:
电场
,
铅合金
,
阳极
,
氧化膜
,
残余内应力
