检索结果-内蒙古大学图书馆

压力容器 2020年第1期37卷 56-61+73页

作者：洪天骄谈建平常帅轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室

为评价材料抵抗疲劳失效的能力,必须进行低周疲劳性能试验。目前,国内外都制定了金属材料低周疲劳试验标准。选取国内低周疲劳试验常用标准ASTM E606—2012和GB/T 15248—2008,以及参考ISO国际标准建立的GB/T26077—2010,归纳总结了这... 详细信息

为评价材料抵抗疲劳失效的能力,必须进行低周疲劳性能试验。目前,国内外都制定了金属材料低周疲劳试验标准。选取国内低周疲劳试验常用标准ASTM E606—2012和GB/T 15248—2008,以及参考ISO国际标准建立的GB/T26077—2010,归纳总结了这些标准之间的差异及特点。发现GB/T 15248—2008和GB/T 26077—2010在试样要求、设备要求、试验程序及试验报告等方面差异不大,建议考虑合并两项标准,形成一个统一的轴向应变控制疲劳试验标准。

关键词：金属材料低周疲劳应变控制试验标准

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大型换热器分段模块式优化模拟方法分析

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化工设备与管道 2024年第6期61卷 17-27页

作者：叶婷温建锋刘敏珊郭浩志李健郭薇龙岩学院物理与机电工程学院福建龙岩364012 华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237 郑州大学传热与节能重点实验室郑州450002

为解决计算流体力学(CFD)软件模拟大型换热设备的流体流动与传热特性时计算机内存不足的问题,提出用分段模块式有限元模拟方法计算管壳式换热器等大型设备的流动与传热。分段模块式模拟方法把整体模型分成几个独立的单元模块各自处理,... 详细信息

为解决计算流体力学(CFD)软件模拟大型换热设备的流体流动与传热特性时计算机内存不足的问题,提出用分段模块式有限元模拟方法计算管壳式换热器等大型设备的流动与传热。分段模块式模拟方法把整体模型分成几个独立的单元模块各自处理,而后综合各单元模块的数据得到总体结果。文章以一折流板管壳式换热器为例,将换热器划分为进口模块,周期性边界模块和出口模块依次计算。其中单元模块的截取位置是影响计算准确性的关键因素,所以首先计算换热器整体模型的流场和温度场,利用流体进入充分发展状态后压降、流速和无量纲温度达到稳定值的特性,判断进口模块的截面位置在第三块折流板处,周期性边界模块的截面在靠近折流板的流体区间,出口模块的截面在最后一块折流板处。根据模块截面位置建立换热器分段模块模型,用模块模型计算一系列湍流雷诺数(Re)下的热流场,并对比整体模型的计算结果和试验数据以验证其准确性。结果显示当Re小于10000时,模块模型的计算结果和整体模型相似,可以用模块模拟法替代整体模型法计算换热器的热流场。相较于试验数据,模块法得到的壳程压降较小,传热效率更高。与整体换热器模型对比,模块法的计算周期约为前者的36%,计算效率至少提高了5倍,大大节约了计算机硬件配置并缩短了计算周期。

关键词： CFD模拟充分发展流场弓形折流板换热器模块法有限元流场分析

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单轴拉伸过程中双相不锈钢局部微观变形行为的细观力学有限元分析

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力学季刊 2020年第1期41卷 29-38页

作者：史艳茹苑光健郭素娟华东理工大学机械与动力工程学院动力工程及工程热物理系(承压系统与安全教育部重点实验室) 上海200237

针对双相不锈钢中奥氏体相和铁素体相分别展开了纳米压痕实验,并通过有限元反演得到两相各自的拉伸应力-应变关系,利用Voronoi Tessellation法生成代表性的微结构体积单元,对双相不锈钢的单轴拉伸行为进行了有限元仿真和模拟,研究了双... 详细信息

针对双相不锈钢中奥氏体相和铁素体相分别展开了纳米压痕实验,并通过有限元反演得到两相各自的拉伸应力-应变关系,利用Voronoi Tessellation法生成代表性的微结构体积单元,对双相不锈钢的单轴拉伸行为进行了有限元仿真和模拟,研究了双相不锈钢在拉伸过程中的局部应力、应变分布和演化规律.结果表明,利用Voronoi Tessellation法建立单元模型,结合本文通过纳米压痕实验获取的两相力学性能参数,可以很好地模拟双相不锈钢的整体单拉行为,奥氏体比铁素体软,拉伸载荷下双相不锈钢的应变集中在奥氏体中,应力集中在铁素体中;局部应力应变的分布特征与两相分布特征和晶粒形状有关,最大应变值主要集中在奥氏体晶粒狭长且尖锐的区域,而最大应力则主要发生在铁素体晶粒狭长和尖锐的区域;对于奥氏体和铁素体晶粒占比相当的双相不锈钢,其虽然可以具有较为综合的宏观力学性能,但是其微观应力集中的区域和应力最大值相对较大.研究成果为进一步揭示双相不锈钢局部失效机理奠定了基础.

关键词：双相不锈钢纳米压痕 Voronoi Tessellation法有限元分析局部应力应变分布

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内压条件下轴向内表面裂纹管道蠕变断裂参量C;的工程估算方法

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机械工程材料 2021年第12期45卷 62-66页

作者：刘长军蔡君孙春燕谈建平邵雪娇华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

以内压条件下含轴向内表面裂纹的管道为研究对象,通过引入x_(0)参数使J积分全塑性解与蠕变指数无关对Zahoor提出的蠕变断裂参数C^(*)估算方法进行改进;采用改进方法、Zahoor估算公式以及参考应力法中的R6整体解和Kim优化解计算不同蠕变... 详细信息

以内压条件下含轴向内表面裂纹的管道为研究对象,通过引入x_(0)参数使J积分全塑性解与蠕变指数无关对Zahoor提出的蠕变断裂参数C^(*)估算方法进行改进;采用改进方法、Zahoor估算公式以及参考应力法中的R6整体解和Kim优化解计算不同蠕变指数和不同裂纹尺寸下的C^(*)值,并与有限元计算结果进行比较。结果表明:参考应力法所得C^(*)值比有限元计算结果大2~8倍,准确度较差;改进方法所得C^(*)值与有限元计算结果的比值在1左右,准确度较高;与Zahoor估算公式相比,改进方法在蠕变指数为3时的计算准确度更高,但随着蠕变指数增大,2种方法的计算准确度趋于相同。

关键词：蠕变断裂参量工程估算参考应力法轴向裂纹管道

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2^(1)/4 Cr-1Mo钢加氢反应器长期使用后的脆化预测技术进展

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压力容器 2021年第3期38卷 54-59页

作者：肖旭董杰刘长军章小浒柳曾典陈学东华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237 合肥通用机械研究院有限公司合肥230031

回火脆化是加氢反应器2^(1)/4 Cr-1Mo钢长期服役后的主要损伤之一,准确地预测在役材料的回火脆化程度,对加氢反应器长期使用后的安全性评价具有重要意义。综述并评价了国外对2^(1)/4 Cr-1Mo钢长期服役后脆化程度的预测方法,主要包括由J... 详细信息

回火脆化是加氢反应器2^(1)/4 Cr-1Mo钢长期服役后的主要损伤之一,准确地预测在役材料的回火脆化程度,对加氢反应器长期使用后的安全性评价具有重要意义。综述并评价了国外对2^(1)/4 Cr-1Mo钢长期服役后脆化程度的预测方法,主要包括由J系数预测长期脆化后的韧脆转变温度(FATT),以及在FATT预测基础上建立对材料断裂韧性的估算方法。

关键词： 2^(1)/4 Cr-1Mo钢加氢反应器回火脆化氢脆脆化预测

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缠绕管式换热器壳程强化传热性能影响因素分析

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化工学报 2019年第7期70卷 2456-2471页

作者：高兴辉周帼彦涂善东华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室

由于内部流场信息缺乏,结构参数对流体流动的影响规律不明确,致使缠绕管式换热器壳程强化传热机理不明晰,阻碍其设计准则的进一步规范化和通用。针对上述问题,对缠绕管式换热器壳程流体流动进行几何建模及数值模拟,并通过文献中实验数... 详细信息

由于内部流场信息缺乏,结构参数对流体流动的影响规律不明确,致使缠绕管式换热器壳程强化传热机理不明晰,阻碍其设计准则的进一步规范化和通用。针对上述问题,对缠绕管式换热器壳程流体流动进行几何建模及数值模拟,并通过文献中实验数据进行验证,进而基于该模型对壳程流体流场特性进行详细分析,分析关键结构参数对其壳程传热与阻力性能的影响,并探讨其强化传热机理。结果表明:Realizable k-ε湍流模型可较为准确地描述壳程流体流动;在双对数坐标系内,壳程Nusselt数随Reynolds数的增大而增大,阻力系数f则呈线性降低的趋势;壳程Nusselt数随缠绕管直径d与平均缠绕直径D的增大而增大,随螺距S的增大而减小,阻力系数f则相反;缠绕管直径d对壳程流体传热与阻力性能的影响最大,平均缠绕直径D的影响最小;增大缠绕管直径d与平均缠绕直径D有利于破坏流体速度边界层,增强流体扰动,加快温升速度,强化壳程传热,而增大螺距S则使速度边界层变厚,减小流动阻力的同时降低温升速度,不利于壳程强化传热。

关键词：缠绕管式换热器数值模拟强化传热传热与阻力性能结构参数敏感性

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基于延性耗竭模型的边缘型穿透多裂纹干涉与合并分析

基于延性耗竭模型的边缘型穿透多裂纹干涉与合并分析

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第十届全国压力容器学术会议

作者：齐磊张学伟温建锋华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室

准确预测含有穿透多裂纹构件的延性断裂行为,对于保证结构安全运行具有重要意义。本文基于延性耗竭理论并结合有限元技术,建立了延性损伤分析方法,预测了含两个边缘穿透裂纹平板试样的最大载荷及裂纹合并情况,并将预测结果与实验数据进... 详细信息

准确预测含有穿透多裂纹构件的延性断裂行为,对于保证结构安全运行具有重要意义。本文基于延性耗竭理论并结合有限元技术,建立了延性损伤分析方法,预测了含两个边缘穿透裂纹平板试样的最大载荷及裂纹合并情况,并将预测结果与实验数据进行对比。结果表明,断裂应变轨迹关系和几何模型应力状态假设对预测结果具有显著影响。当采用非单调断裂应变轨迹关系和三维几何模型进行模拟时,预测的最大载荷及裂纹合并情况与实验结果吻合最好。所建立的方法为工程构件的多裂纹干涉与合并分析提供了有效途径。

关键词：多裂纹延性耗竭断裂应变轨迹数值模拟

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核电汽轮机转子钢堆焊焊接接头电偶腐蚀性能研究及有限元模拟

核电汽轮机转子钢堆焊焊接接头电偶腐蚀性能研究及有限元模拟

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第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：张建辉黄毓晖轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室

堆焊技术能修复已受损的汽轮机宏观缺陷,提高设备的使用寿命,极大地提高经济效益。但是,堆焊修复过程中的局部受热和冷却过程会导致材料显微组织发生改变,使焊接接头部位的力学性能、电化学性能、抗腐蚀性能均发生改变,因此,有必要对其... 详细信息

堆焊技术能修复已受损的汽轮机宏观缺陷,提高设备的使用寿命,极大地提高经济效益。但是,堆焊修复过程中的局部受热和冷却过程会导致材料显微组织发生改变,使焊接接头部位的力学性能、电化学性能、抗腐蚀性能均发生改变,因此,有必要对其电偶腐蚀性能进行研究。采用试验和有限元模拟结合的方式对25Cr2NiMoV转子钢堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为进行研究。首先,通过宏观电化学实验及浸泡实验对其电偶腐蚀性能进行测试。在80℃、3.5wt.%氯化钠溶液中进行宏观电化学测试,研究表明25Cr2NiMoV堆焊焊接接头的腐蚀电位从高到低依次为热影响区、母材、焊缝,其中焊缝的腐蚀电位为-0.770V,热影响区为-0.711V,母材为-0.741V,结果看来焊缝为腐蚀薄弱区。对阴阳面积比为1:2、1:4、1:6、1:8和1:10的堆焊焊接接头进行浸泡实验,试验后进行线扫,结果表明随着阴阳面积比的增大,焊缝的腐蚀厚度逐渐加深。其次,基于宏观电化学获得的参数建立浸泡实验有限元模型,有限元结果与浸泡实验结果的趋势一致说明建立的电偶腐蚀模型可以用于模拟该材料的实际电偶腐蚀情况。最后,建立了堆焊腐蚀模型,分析堆焊结构长时间电偶腐蚀情况。

关键词：焊接接头电偶腐蚀有限元仿真浸泡实验

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高温炉管服役过程中的显微组织和硬度变化及其损伤评价

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机械工程材料 2020年第8期44卷 17-22页

作者：秦佳怡关凯书(指导) 华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237

通过对比服役不同时间后HP40Nb炉管轴向截面不同位置与外表面打磨至一定深度处的组织和硬度变化,分析利用复膜金相技术与现场硬度测试来评估在役炉管损伤的可行性。结果表明:在高温下服役较长时间后,炉管轴向截面不同位置的组织,尤其是... 详细信息

通过对比服役不同时间后HP40Nb炉管轴向截面不同位置与外表面打磨至一定深度处的组织和硬度变化,分析利用复膜金相技术与现场硬度测试来评估在役炉管损伤的可行性。结果表明:在高温下服役较长时间后,炉管轴向截面不同位置的组织,尤其是碳化物形貌差异较明显,甚至会因超温而出现孔洞,导致炉管发生早期失效;服役炉管轴向截面不同位置处的硬度差异较大,越靠近壁厚中心硬度越高,与组织变化规律相符;打磨炉管表面,测定一定深度处的硬度,当硬度持续稳定时,可用该深度处的组织来表征炉管大部分的组织,这验证了复膜金相技术和现场硬度测试用于评价服役HP40Nb炉管组织损伤的可行性。

关键词： HP40Nb炉管轴向截面组织硬度损伤评价

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严苛条件下承压系统安全阀技术

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化工进展 2019年第1期38卷 145-154页

作者：涂善东于新海张健华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

安全阀作为承压系统主要的安全附件对保证化学与能源工业装置的安全运行起着举足轻重的作用。近年来,随着承压系统工作压力与温度环境等日益严苛,对安全阀性能也提出了更加精准与严苛的要求。为了探索先进安全阀的设计、制造与运维技术... 详细信息

安全阀作为承压系统主要的安全附件对保证化学与能源工业装置的安全运行起着举足轻重的作用。近年来,随着承压系统工作压力与温度环境等日益严苛,对安全阀性能也提出了更加精准与严苛的要求。为了探索先进安全阀的设计、制造与运维技术,本文概述了安全阀的研究现状和取得的重要技术进展,包括安全阀动作和排量性能的精准设计、安全阀密封设计、安全阀抗震设计、安全阀可靠性的精准设计、热态试验验证及安全阀本身的结构完整性保障和健康监测等,在此基础上,指出了今后亟待解决的若干科学技术问题,包括极端工况(高温、高压、地震、火灾等)流体流场下安全阀瞬态响应的计算模拟技术、极端工况下安全阀全性能试验装置和试验方法、精确测量安全阀流量系数的多尺度方法、智能安全阀技术、极端工况安全阀结构完整性评价技术。

关键词：安全阀设计试验抗震可靠性结构完整性

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