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断裂力学法分析铆焊桥梁的安全性(英文)

W.Dahl , P.Langenberg

金属学报

本文介绍了一个分析铆焊桥梁安全性的简化方法根据新的有限元计算法,推导出一个含裂缝的桥梁的断裂负荷公式,从1890年至1930年间建造的铆焊桥梁材料中取样测定了400多个强度与断裂力学数据,做为断裂力学分析的原始输入数据.从长期服役的桥梁上以及未服役现代结构钢材(屈服强度350-890MPa)上取样,进行了大尺度样品测试,以评估该方法的正确性.

关键词: 断裂力学 , finite element simulation , safety of riveted bridge

金刚石/铜基粉末注射成形熔体温度对充填率影响的有限元模拟

邓朝晖 , 伍俏平 , 言佳颖 , 万林林

机械工程材料

对金刚石/铜基粉末注射成形熔体流变性能进行了非线性回归,得到了Cross-WLF模型参数;利用Mold flow有限元软件模拟了注射成形时熔体温度对充填率的影响,并进行了试验验证.结果表明:随着熔体温度的升高,充填率逐渐增大,但增大速率却逐渐下降;当注射压力为10 MPa,注射流量为10 cm3·s-1,熔体温度为170℃时,填充率就达到了100%,试验结果和模拟结果相吻合;此条件下注射成形制备的试样无宏观裂纹及其它缺陷,内部组织均匀,注射效果较好.

关键词: 粉末注射成形 , 有限元模拟 , 熔体温度 , 填充率

管壳式换热器壳体的高温蠕变有限元分析

王珂 , 刘遵超 , 刘彤 , 曹侃 , 刘敏珊

机械工程材料

建立了简化的管壳式换热器三维模型,利用ANSYS软件对模型的温度场和应力场进行了有限元分析,对比分析了1h和105 h后的应力场,分析了高温蠕变模拟结果.结果表明:由于蠕变变形引起的应力松弛使得105 h后的应力最大值较1h后的出现了明显的下降,最大值出现的位置也发生了变化;经过105 h后换热器的最大蠕变应变达到了0.337,严重蠕变发生的位置主要在封头顶端和筒体中部,与文献报道的失效部位一致,证明了模拟结果的准确性.

关键词: 压力容器 , 蠕变 , 应变 , 有限元模拟

基于响应面法的铝合金筋板锻件工艺参数多目标优化

王梦寒 , 黄龙 , 王瑞 , 徐志敏

材料科学与工艺

为了能获得更好的铝合金筋板类锻件锻造成形工艺参数,提出了基于响应面法(Response Surface Methodology,RSM)和有限元模拟技术(finite element simulation,FEM)的锻造成形工艺参数多目标优化策略.以铝合金筋板类锻件晶粒均匀性和锻造变形力作为评价指标,建立了有限元数值模拟与响应面法相结合的二阶分析模型,求得的回归模型拟合度达89.59%.并运用MATLAB软件求出可行设计空间中目标函数最佳工艺参数组合为始锻温度465℃、锻造速度8.7 mm/s、摩擦系数0.2.锻件的晶粒均匀性有了很大的改善,同时有效的降低了锻件变形力,并通过DEFORM-2D模拟和热加工图对其进行了验证,表明了所提出方法的有效性.

关键词: 7050铝合金 , 筋板类锻件 , 响应面法(RSM) , 工艺参数优化 , 有限元模拟

列车车轴表层和内部淬火残余应力的有限元模拟

任武 , 李益华 , 吴运新 , 张赵威

机械工程材料

对盐水淬火35 CrMo钢车轴的组织场和应力场进行了有限元模拟,然后采用X射线衍射法和剥层法分别对车轴表层和内部的残余应力进行了测试,用以验证模拟结果.结果表明:车轴表层轴向残余应力有限元模拟结果与试验值误差约为15%,表层环向残余应力误差约为20%,符合欧洲EN 13261-2003标准;轴向和环向残余应力均随着距表层深度的增加逐渐减小.

关键词: 列车车轴 , 盐水淬火 , 残余应力 , 有限元模拟

近β钛合金中两相组织不协调变形行为的晶体塑性有限元研究

唐斌 , 谢韶 , 刘毅 , 韩逢博 , 寇宏超 , 李金山

稀有金属

基于晶体塑性模型,研究了近β钛合金中(α+β)两相组织的不协调变形行为.首先,双晶体模型的计算结果表明(α+β)两相组织中的塑性变形是不协调的,而且α相的变形行为与晶体取向和加载方向密切相关.另外,通过耦合三维Voronoi几何模型,探讨了近β钛合金中球状初生α相对宏观力学响应的影响.利用该CPFE-VT数值模型,研究发现α相与β相的不协调变形导致了合金强度随α相体积分数的增加而成线性降低.此外,β基体中α相的分布对合金应力-应变响应也有较大的影响.针对具有两相组织的近β钛合金建立的晶体塑性有限元模型为钛合金组织控制技术的发展以及性能预测提供了重要的途径.

关键词: 晶体塑性 , 有限元模拟 , 变形行为 , 钛合金

基于声子晶体的传感隔振系统的研究仿真

吕伟 , 辛惠婷 , 温廷敦 , 李蕾

低温物理学报

利用传输矩阵法研究了镜像异质三周期一维声子晶体的振动带隙的特性,通过理论分析得出波矢与频率的色散关系表达式,根据本文设计的隔振器的材料属性与结构特征,Matlab仿真得出声子晶体隔振材料的禁带频率范围为19.8-2355Hz、2979-11775Hz、12525-23550Hz,冲击的频率范围是20Hz-2kHz,在禁带频率范围内.利用ANSYS软件对弹载传感系统进行瞬态冲击分析,验证声子晶体的抗冲击效果,获得系统的最大应力为0.035MPa,最大位移为0.12×l0-4mm.仿真结果验证了声子晶体型传感隔振系统在冲击方面的可靠性.

关键词: 一维镜像声子晶体 , 异质三周期 , 高过载冲击 , 有限元仿真

增强颗粒对金属基复合材料微观失效的影响

原梅妮 , 李超 , 王振兴

材料热处理学报

借助图像处理和识别技术,建立复合材料真实微观结构的有限元模型,进而把该微观结构有限元模型嵌入到宏观模型中,并借助子模型分析技术研究SiCp/6061 Al复合材料增强颗粒对其微观结构失效的影响.研究结果表明,和圆形颗粒相比,增强颗粒为正四边形时,SiCp/6061 A1复合材料基体容易发生失效.颗粒团簇提高SiCp/6061 A1复合材料刚度,但降低了SiCp/6061 A1复合材料失效应变.当SiCp/6061Al复合材料达到失效状态,随着增强颗粒密度增加,SiCp/6061A1复合材料失效面积增大.

关键词: 复合材料 , 有限元模拟 , 失效

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