检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2025年第1期46卷 136-142页

作者：曹玉明赵刚方正李玉环周犊刘文师王正大连理工大学辽宁大连116000 中广核核电运营有限公司广东深圳518000

在核动力系统的运行过程中,由于热载荷和疲劳载荷的作用,阀门密封面可能产生裂纹,并导致泄漏发生,甚至出现更严重的后果。因此研究阀门密封面裂纹的泄漏率将提高反应堆的安全性。本文以Henry-Fauske临界流动模型为基础,同时考虑泄漏过... 详细信息

在核动力系统的运行过程中,由于热载荷和疲劳载荷的作用,阀门密封面可能产生裂纹,并导致泄漏发生,甚至出现更严重的后果。因此研究阀门密封面裂纹的泄漏率将提高反应堆的安全性。本文以Henry-Fauske临界流动模型为基础,同时考虑泄漏过程中的阻力,形成一套用于计算不同工况(高温水及饱和蒸汽)下阀门密封面裂纹泄漏率的计算方法。最后根据实际工况搭建裂纹泄漏率测量实验平台,并将实验测量的泄漏率与理论模型计算的泄漏率进行比较来验证本文提出的泄漏率计算方法的准确性。经过实验与理论的比较,本文提出的裂纹泄漏率计算方法能够较为准确地预测阀门密封面裂纹泄漏率,有较好的实际应用价值。

关键词：核动力系统阀门密封面裂纹泄漏率计算方法泄漏率测量

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铆钉裂纹对自冲铆接力学性能影响的仿真与试验研究

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中国机械工程 2025年第2期36卷 197-208页

作者：成艾国王超于万元何智成湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室长沙410082 柳州职业技术大学柳州545001

通过有限元模型模拟了自冲铆接在连接高强度钢时产生的铆钉裂纹,并系统研究了铆钉的裂纹深度、位置和数量对钢铝自冲铆接接头力学性能的影响。首先使用LS-DYNA软件建立了2D轴对称仿真模型来模拟自冲铆接工艺过程,并通过对比试验和仿真... 详细信息

通过有限元模型模拟了自冲铆接在连接高强度钢时产生的铆钉裂纹,并系统研究了铆钉的裂纹深度、位置和数量对钢铝自冲铆接接头力学性能的影响。首先使用LS-DYNA软件建立了2D轴对称仿真模型来模拟自冲铆接工艺过程,并通过对比试验和仿真的接头剖面验证了仿真模型的准确性。然后采用一种2D-3D有限元模型生成方法建立了模拟接头力学特性的3D仿真接头模型,并使用LS-OPT软件对铆钉断裂参数进行了标定。所建立的接头模型能够准确地模拟自冲铆接接头的力学特性。参数研究的结果表明:接头的力学性能随着裂纹深度的增大而下降,且随着外部裂纹位置的向下移动而逐渐增强,但内部裂纹的影响不大;当铆钉存在多个裂纹时,接头力学性能取决于最弱的裂纹,与裂纹数量无关。

关键词：自冲铆接裂纹仿真模型力学性能

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稀疏数据驱动的涡轮叶片表面裂纹长度提取方法

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仪器仪表学报 2025年第1期46卷 157-169页

作者：李茂月雷金超张成龙刘泽隆哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080

航发涡轮叶片裂纹的长度测量是裂纹危险等级评判的基础和修复的前提。针对涡轮叶片表面裂纹形状不规则、目标小、数据集样本稀少和裂纹成像角度失真等问题,提出一种稀疏数据驱动的涡轮叶片表面裂纹长度提取方法。首先,为提升Unet模型在... 详细信息

航发涡轮叶片裂纹的长度测量是裂纹危险等级评判的基础和修复的前提。针对涡轮叶片表面裂纹形状不规则、目标小、数据集样本稀少和裂纹成像角度失真等问题,提出一种稀疏数据驱动的涡轮叶片表面裂纹长度提取方法。首先,为提升Unet模型在处理稀疏数据时的精度,采用GeLu函数与Vgg16网络结合的方法提取裂纹特征,将输出作为Unet网络解码部分的输入,保证模型匹配的前提下,在随机初始化权重中引入预训练权重,并在跳跃连接层中引入高效金字塔压缩注意力模块,增强模型在复杂背景下对裂纹特征的聚焦能力。然后,为了得到裂纹的单位像素特征曲线,在精分割后提出使用八邻域骨架化保留裂纹的主干特征结构。最后,深入分析了相机成像原理,讨论了叶片弦线角和相机自身参数对裂纹长度的测量影响,采用张正友标定法求解相机内部参数,建立了像素尺寸与实际尺寸转换模型。实验结果表明,与X光测量相比,该方法在测量距离为100~300 mm时,得到的裂纹长度最大误差为6.8%,证明该方法在测量涡轮叶片表面裂纹长度中对X光检测技术具有可替代性;与原算法相比,改进的算法在针对稀疏数据检测时精度显著提高,平均交并比提升了7.14%。所提出的涡轮叶片裂纹长度提取方法,为叶片质量评估及后续修复提供了理论基础和数据支持。

关键词：稀疏数据深度学习裂纹涡轮叶片相机标定

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超快激光加工硬脆材料中的裂纹行为及梯度功率加工策略

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中国激光 2025年

作者：聂烨辉张博武张朋辉黄志楷赵宽阿占文青海大学机械工程学院清华大学机械工程系

玻璃等硬脆材料上的微结构应用广泛，然而利用超快激光在硬脆材料上实现高质量微结构加工仍然面临质量和效率不能兼顾的问题。本文研究了利用900飞秒激光在石英玻璃上加工微孔阵列时裂纹产生及扩展机制，并通过激光功率的梯度动态调控... 详细信息

玻璃等硬脆材料上的微结构应用广泛，然而利用超快激光在硬脆材料上实现高质量微结构加工仍然面临质量和效率不能兼顾的问题。本文研究了利用900飞秒激光在石英玻璃上加工微孔阵列时裂纹产生及扩展机制，并通过激光功率的梯度动态调控，实现了对裂纹产生及扩展的有效控制。研究结果表明，加工过程中裂纹形成和扩展可分为四个阶段：第一阶段孔底熔融物凝固引起微裂纹产生，第二阶段孔底裂纹通过孔壁向外扩展，第三阶段向外扩展的裂纹在孔周形成环形裂纹，第四阶段孔阵列中多个环形裂纹连接形成裂纹网络导致孔阵列加工失效。虽然降低激光功率可抑制裂纹的形成，但是加工效率也随之降低。通过“先低功率后高功率”的梯度功率加工策略可在保证加工效率的同时抑制裂纹的扩展。微孔阵列加工过程中温度的原位测量结果表明：激光吸收率的提高可使最大温度差下降45%；与恒定功率加工相比，梯度功率加工时工件的最大温度差下降了31%、峰值功率最大温度差下降了44%。此外，梯度功率加工抑制裂纹的机制是低功率加工增加表面粗糙度以提高激光吸收率，减少内部热应力，并使孔深发展至一定程度，再切换到高功率加工时可阻止孔底裂纹通过孔壁向外扩展。本文所提出的梯度功率加工策略可广泛适用于硬脆材料上微结构的激光加工。

关键词：超快激光梯度功率硬脆材料裂纹

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装甲车用铝合金轮毂铸件裂纹缺陷研究

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特种铸造及有色合金 2025年第1期45卷 118-122页

作者：杜旭初厉沙沙黄粒郝慧林刘建军中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心北京100095

针对ZL205A轮毂铸件在加工过程中存在裂纹缺陷的问题,通过对铸件裂纹的宏观形貌、断口形貌、金相组织观察,结合铸件力学性能检测和化学成分,对铸件裂纹产生的原因进行分析。结果表明,裂纹是轮毂铸件内部缺陷及其在凝固收缩过程中受砂芯... 详细信息

针对ZL205A轮毂铸件在加工过程中存在裂纹缺陷的问题,通过对铸件裂纹的宏观形貌、断口形貌、金相组织观察,结合铸件力学性能检测和化学成分,对铸件裂纹产生的原因进行分析。结果表明,裂纹是轮毂铸件内部缺陷及其在凝固收缩过程中受砂芯的阻碍产生的应力及壁厚过渡区域产生凝固收缩应力的综合作用所致,且裂纹多偏聚于铸件壁厚过渡区域表皮以下。

关键词：轮毂铸件 ZL205A铝合金裂纹

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ZG00Cr25Ni7Mo2N海水管路裂纹失效分析

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铸造 2025年第1期74卷 108-114页

作者：禹文娟李毛毛盛楠王潇岚牛建民姜风春哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150006 上海船舶工艺研究所上海200032 哈尔滨工程大学烟台研究生院山东烟台264000

双相不锈钢(ZG00Cr25Ni7Mo2N)海水管路使用半年后,在管路出水口靠近法兰的位置处出现裂纹。通过宏观形貌检查、微观组织分析、力学性能测试、电偶腐蚀有限元数值模拟等方法,对海水管路开裂原因进行了分析。结果表明:失效管路内部存在明... 详细信息

双相不锈钢(ZG00Cr25Ni7Mo2N)海水管路使用半年后,在管路出水口靠近法兰的位置处出现裂纹。通过宏观形貌检查、微观组织分析、力学性能测试、电偶腐蚀有限元数值模拟等方法,对海水管路开裂原因进行了分析。结果表明:失效管路内部存在明显铸造缺陷,缩松、缩孔等缺陷,可以作为裂纹源引起管道开裂。管路裂纹附近组织成分与基体基本一致,均由三种相(铁素体δ、奥氏体γ、σ相)组成。裂纹对基体的相组成没有明显影响,但裂纹部位铁素体δ体积分数下降,脆性σ相增加,从而导致了材料的性能恶化,使得管路夏比冲击吸收功仅为设计标准下限的4.6%,平均断后伸长率和断面收缩率分别仅为设计标准的44%和13.2%。根据电偶腐蚀有限元数值模拟结果,失效管路的电偶腐蚀问题可能会对其裂纹扩展产生一定影响,但不是裂纹形成的主要原因。

关键词：双相不锈钢海水管路裂纹电偶腐蚀失效分析

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激光冲击热障涂层高温热循环应力演变及裂纹扩展的有限元模拟

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金属热处理 2025年第4期50卷 302-312页

作者：樊小可陈瑞芳叶云霞花银群蔡杰戴峰泽江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

通过改变热生长氧化物(TGO)生长速率和形貌建立激光冲击(LSPed)热障涂层模型,与未激光冲击(Non-LSPed)涂层的界面应力进行对比仿真,从应力演化的角度分析激光改性对于热障涂层高温热循环的影响,并在TC/TGO界面引入内聚力单元,研究激光... 详细信息

通过改变热生长氧化物(TGO)生长速率和形貌建立激光冲击(LSPed)热障涂层模型,与未激光冲击(Non-LSPed)涂层的界面应力进行对比仿真,从应力演化的角度分析激光改性对于热障涂层高温热循环的影响,并在TC/TGO界面引入内聚力单元,研究激光改性对热障涂层界面裂纹的影响。结果表明,相同TGO形貌下,在TGO表面,LSPed试样的应力值小于Non-LSPed试样,激光改性降低了此区域产生褶皱翘曲、层裂和剪切破坏的风险;在TGO/BC界面,氧化前期LSPed试样的应力值偏大,但在氧化后期Non-LSPed和LSPed试样应力值基本接近,表明LSP改性对于TGO/BC界面应力影响较小。不同TGO形貌下,整体上LSPed试样应力小于Non-LSPed试样,表明LSP改性可有效地降低涂层界面应力值。Non-LSPed试样在热循环35次时,TC/TGO界面在波峰位置区域出现裂纹,随着循环次数增大,裂纹向波谷处扩展,LSPed试样热循环50次后未出现裂纹。

关键词：激光冲击热障涂层内聚力单元裂纹应力演变有限元模拟

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含呼吸裂纹的车架结构模态分析

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机械设计与研究 2025年第1期41卷 212-220页

作者：林玉龙武德浩晋龙飞北京印刷学院机电工程学院北京理工大学机电学院中国农业大学工学院

车架结构的疲劳失效主要以微裂纹的形式出现，为了明确裂纹结构、位置参数对车架模态固有频率的影响规律，建立了含呼吸裂纹的玉米收获机车架有限元模型，研究了车架产生不同位置、不同深度裂纹时的固有频率和振型。结果发现裂纹故障会... 详细信息

车架结构的疲劳失效主要以微裂纹的形式出现，为了明确裂纹结构、位置参数对车架模态固有频率的影响规律，建立了含呼吸裂纹的玉米收获机车架有限元模型，研究了车架产生不同位置、不同深度裂纹时的固有频率和振型。结果发现裂纹故障会降低车架固有频率，裂纹深度越深，降低效果越明显；不同位置的裂纹对固有频率的影响不同，处在模态振型节点处的裂纹对固有频率影响较小；裂纹的存在对不同方向的振型影响效果不同，平行于裂纹面的振型受裂纹影响较小。研究结果以期为裂纹的识别和定位提供参考。

关键词：车架有限元模态裂纹

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P92无缝钢管裂纹失效分析

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锻压技术 2025年第3期50卷 219-224页

作者：刘晓蓉刘科虹葛东伟杨文庆田光荣张瑞锋内蒙古北方重工业集团有限公司内蒙古自治区包头014030

采用挤压工艺生产P92无缝钢管过程中,通过对无缝钢管内壁缺陷反射波密集区进行多方面分析,依据宏观检验手段观察到开裂区表面及深度情况,利用断口扫描电镜分析微观断口形貌特征,借助金相检测明确非金属夹杂物、裂纹及基体显微组织特点... 详细信息

采用挤压工艺生产P92无缝钢管过程中,通过对无缝钢管内壁缺陷反射波密集区进行多方面分析,依据宏观检验手段观察到开裂区表面及深度情况,利用断口扫描电镜分析微观断口形貌特征,借助金相检测明确非金属夹杂物、裂纹及基体显微组织特点。分析裂纹产生原因,发现钢管在正火过程中生成大量的δ铁素体相,在受到应力作用时,马氏体组织较脆,细小裂纹极易在塑形较差的δ铁素体处产生。尤其是δ铁素体周围的M_(23)C_(6)碳化物熟化,降低了材料的晶界强度,同时,钢液内聚集形态的颗粒状BN夹杂物导致基体不连续性,进一步加剧了细小裂纹的扩展。因此,坯料在热处理时需将加热温度和时间控制在合理的范围内。

关键词： P92无缝钢管裂纹 δ铁素体氧化 BN夹杂物

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非线性支承裂纹转子动力学特性研究

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组合机床与自动化加工技术 2025年第1期 32-36页

作者：陈林海王念先刘明政武汉科技大学机械自动化学院武汉430081 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081

对非线性支承磁悬浮裂纹转子系统进行了研究,首先采用呼吸函数模拟裂纹的呼吸效应,建立了Timoshenko梁—轴裂纹转子系统的刚度矩阵,基于有限元法建立了系统的运动方程,考虑了系统的漏磁与磁饱和效应建立了非线性支承力模型,并采用Newma... 详细信息

对非线性支承磁悬浮裂纹转子系统进行了研究,首先采用呼吸函数模拟裂纹的呼吸效应,建立了Timoshenko梁—轴裂纹转子系统的刚度矩阵,基于有限元法建立了系统的运动方程,考虑了系统的漏磁与磁饱和效应建立了非线性支承力模型,并采用Newmark-β法进行求解,讨论了磁悬浮轴承非线性支承特性对裂纹转子动态响应的影响,分析了非线性程度与系统动态响应存在的关系。结果表明,在非线性支承的情况下,裂纹转子系统的频率响应中会激发出线性支承情况下几乎不存在的高频分量,且非线性特性越强,激发的高频分量越多。

关键词：磁悬浮轴承非线性特性裂纹动态响应有限元法

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