检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2025年

作者：温锦锦黄舒盛杰朱明亮戴峰泽 Agyenim-Boateng Emmanuel 赵朝俊沙秦庆孟宪凯吴斌周建忠江苏大学机械工程学院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苏州安特威工业智能科技有限公司浙江省激光智能装备技术创新中心

目的为了提高2205双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，DSS）的抗氢渗透性能，提出一种新的材料表面强化工艺，即利用激光喷丸复合超声滚压强化的方式在2205 DSS表层制备纳米级梯度结构，从而抑制有害化学元素，尤其是氢元素的侵入。... 详细信息

目的为了提高2205双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，DSS）的抗氢渗透性能，提出一种新的材料表面强化工艺，即利用激光喷丸复合超声滚压强化的方式在2205 DSS表层制备纳米级梯度结构，从而抑制有害化学元素，尤其是氢元素的侵入。方法采用激光喷丸复合超声滚压强化技术对2205双相不锈钢试样进行表面强化处理，分析不同工艺参数下的2205双相不锈钢试样的显微组织、表面粗糙度、残余应力，对比研究激光喷丸强化（Laser Peening，LP）、超声滚压强化（Ultrasonic Surface Rolling Process，USRP）和激光喷丸复合超声滚压强化（Ultrasonic-assisted Laser Peening，ULP）技术对2205 DSS表面性能的提升效果，深入分析2205 DSS微观组织演变的机理及其对氢脆敏感性的影响。结果 3种表面处理均可以使材料表层晶粒发生细化，ULP处理后的晶粒细化效果最好，其表层晶粒平均尺寸为6.125 μm，细化率达39.51%，并在材料表面制备出深度约为694 μm的纳米级梯度结构；与其他2种方法相比，ULP可获得高达1 217 MPa的残余压应力，远大于LP（512 MPa）和USRP试样（1 048 MPa）；此外，ULP技术结合了LP和USRP的技术优势，ULP处理后的表面粗糙度仅为0.016 μm；氢渗透试验结果表明，ULP处理能够有效抑制氢元素的渗透和扩散。结论 ULP处理使得表面粗糙度得到显著改善，产生了幅值大且影响层深的残余压应力，且晶粒细化效果更加明显，这种纳米级梯度结构的形成对于抑制氢元素的渗透和扩散具有显著效果。因此，ULP技术的提出有助于拓展表面形变强化技术在抗氢脆领域的应用。

关键词： 2205双相不锈钢激光喷丸复合超声滚压强化晶粒细化梯度纳米结构氢渗透

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基于压痕测试技术的聚乙烯老化力学性能评价

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机械工程材料 2023年第1期47卷 106-110页

作者：代星辰黄奕昶关凯书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 上海市特种设备监督检验研究院上海200333

在85℃下对聚乙烯试样进行不同时间(0,168,312,408 h)的热氧加速老化试验,通过压痕测试技术得到不同老化时间下聚乙烯试样的最大载荷,通过有限元数值模拟建立屈服强度与最大载荷的线性关系,计算老化后的屈服强度,并与拉伸试验结果进行... 详细信息

在85℃下对聚乙烯试样进行不同时间(0,168,312,408 h)的热氧加速老化试验,通过压痕测试技术得到不同老化时间下聚乙烯试样的最大载荷,通过有限元数值模拟建立屈服强度与最大载荷的线性关系,计算老化后的屈服强度,并与拉伸试验结果进行对比。结果表明:随着老化时间的延长,拉伸试验得到聚乙烯试样的屈服强度逐渐增加,压痕试验得到最大载荷也逐渐增加;通过有限元方法建立的聚乙烯试样压痕试验最大载荷和屈服强度的线性相关系数为0.995,基于压痕试验获取的最大载荷计算得到的不同老化时间聚乙烯试样屈服强度与拉伸试验结果之间的相对误差小于1.5%,说明压痕测试技术能够较准确地获取老化后聚乙烯的屈服强度。

关键词：聚乙烯管道压痕测试技术老化屈服强度最大载荷

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先进镁合金材料钎焊技术进展

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中国有色金属学报 2023年第11期33卷 3662-3688页

作者：贺艳明赵小强郎红专钟丰平闾川阳刘勇郑文健马英鹤李华鑫任森栋杨建国浙江工业大学机械工程学院化工机械设计研究所杭州310014 杭州中能汽轮动力有限公司杭州310018 浙江省特种设备科学研究院杭州310020 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室杭州310020 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

先进镁合金材料具有储量丰富、密度低、比强度高、减震性好、电磁屏蔽性能出色及易回收等特点,有极为广阔的应用前景。焊接是实现复杂金属构件成型的重要手段,也是拓宽镁合金应用的主要途径。目前镁合金主要是通过熔焊、固相焊等焊接方... 详细信息

先进镁合金材料具有储量丰富、密度低、比强度高、减震性好、电磁屏蔽性能出色及易回收等特点,有极为广阔的应用前景。焊接是实现复杂金属构件成型的重要手段,也是拓宽镁合金应用的主要途径。目前镁合金主要是通过熔焊、固相焊等焊接方式。钎焊作为一种特种连接方式,仅钎料熔化而母材不发生熔化,适合复杂焊缝的精密成型。随着结构精细化趋势,镁合金复杂结构的焊接要求更加苛刻。与熔焊、固相焊相比,镁合金钎焊尚处于初始阶段,存在大量亟需深入研究的问题。本文首先简要介绍了镁合金焊接的研究现状,随后从钎料设计、钎焊方法、去膜机理等方面详述了镁合金钎焊的研究现状,总结了存在的问题及相应的解决措施;最后,对镁合金钎焊未来的研究方向进行了展望。

关键词：镁合金焊接钎焊钎料去膜机理

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管板设计统一理论(2)——与ASME的比较及案例分析

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化工设备与管道 2022年第5期59卷 7-16页

作者：朱红松周帼彦巴斯夫(中国)有限公司上海200137 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

管板设计统一理论指出,ASME方法是统一理论简化力学模型下的特殊情形。数值计算对比分析表明,各种情况下统一理论的预测结果与有限元分析结果符合得非常好,而ASME的结果不够准确或是错误的。

关键词：管板统一理论 ASME UHX 案例分析

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蠕变断裂:从物理失效机制到结构寿命预测

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机械工程学报 2021年第16期57卷 132-152页

作者：王康康王小威温建锋张显程巩建鸣涂善东华东理工大学承压设备与安全教育部重点实验室上海200237 南京工业大学机械与动力工程学院南京211816

蠕变断裂是高温部件最主要的失效模式之一,其特点在于失效前难见征兆,往往造成灾难性后果。澄清材料蠕变失效的微观物理机制,建立恰当的蠕变寿命预测模型是解决高温结构完整性评定、蠕变全寿命设计与运行维护的关键问题。从蠕变失效的... 详细信息

蠕变断裂是高温部件最主要的失效模式之一,其特点在于失效前难见征兆,往往造成灾难性后果。澄清材料蠕变失效的微观物理机制,建立恰当的蠕变寿命预测模型是解决高温结构完整性评定、蠕变全寿命设计与运行维护的关键问题。从蠕变失效的微观物理机制出发,以蠕变寿命预测方法为落脚点,详细阐述蠕变孔洞形核长大机理,对描述蠕变损伤行为的力学模型进行归纳整理,总结对高温结构及其焊接接头进行蠕变寿命预测所需的基础理论与关键技术,对基于数字孪生技术的寿命预测方法进行展望。

关键词：蠕变失效物理机制蠕变孔洞损伤模型寿命预测数字孪生

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BNi71CrSi钎料钎焊Hastelloy N合金的接头组织和性能

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航空学报 2022年第2期43卷 85-96页

作者：闾川阳陈刚强唐夏焘贺艳明杨建国郑文健马英鹤李华鑫高增梁浙江工业大学化工机械设计研究所杭州310014 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 浙江省特种设备科学研究院杭州310020

采用无硼BNi71CrSi钎料实现了Hastelloy N合金的高质量真空钎焊连接。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对不同钎焊温度和保温时间下获得接头的微观组织及成分进行了分析。结果表明:Hastelloy N合金接头组成为:母材/扩散区/等温凝固... 详细信息

采用无硼BNi71CrSi钎料实现了Hastelloy N合金的高质量真空钎焊连接。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对不同钎焊温度和保温时间下获得接头的微观组织及成分进行了分析。结果表明:Hastelloy N合金接头组成为:母材/扩散区/等温凝固区/非等温凝固区/等温凝固区/扩散区/母材。非等温凝固区主要由γ-Ni固溶体、Ni_(2)Si和M_(6)C组成(M=Ni,Mo,Si,Cr);等温凝固区主要组成为γ-Ni固溶体;母材与等温凝固区之间的扩散区中基体为Ni基固溶体,析出相为M_(6)C。随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,非等温凝固区宽度逐渐减小,等温凝固区宽度逐渐增加,接头经历由3区域(无等温凝固区)→4区域→3区域(无非等温凝固区)的演化过程。此外,随着钎焊温度的升高,钎缝内硅化物数量减少,γ-Ni固溶体晶粒长大;随着保温时间的延长,接头中心位置的硅化物和碳化物数量减少,母材/等温凝固区之间扩散区内碳化物数量增加,尺寸变大。在所研究的钎焊工艺下,当钎焊温度1240℃,保温10 min时获得的接头剪切强度最高(643.3 MPa),达到母材的87.4%;所有接头的断裂方式均为脆性断裂。

关键词： Hastelloy N合金钎焊 BNi71CrSi钎料微观组织力学性能

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梯形螺旋外肋管管外强化传热性能研究

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化学工程 2021年第8期49卷 22-27页

作者：曹佳铭王学生陈琴珠华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室机械与动力工程学院上海200237

为研究梯形螺旋外肋管(TSEFT)强化传热效果,建立了其管外周期单元流道模型。在雷诺数10000≤R e≤24000范围内,通过数值模拟研究不同参数对其流动传热以及阻力性能的影响。研究表明:梯形螺旋外肋改变了流体的流动状态,从而扰动边界层使... 详细信息

为研究梯形螺旋外肋管(TSEFT)强化传热效果,建立了其管外周期单元流道模型。在雷诺数10000≤R e≤24000范围内,通过数值模拟研究不同参数对其流动传热以及阻力性能的影响。研究表明:梯形螺旋外肋改变了流体的流动状态,从而扰动边界层使其不断脱落,达到强化传热的效果。随着肋高e与底宽b的增大,顶角α与螺距p的减小,梯形螺旋外肋管的传热系数与压降均相应增加。在低雷诺数区域,梯形螺旋外肋管综合性能普遍优于圆形外肋管,综合换热因子最大可以达到1.42。利用多元线性回归拟合了梯形螺旋外肋管管外流动传热与阻力计算关联式,为该类换热管的工程应用提供了设计依据。

关键词：强化传热数值模拟螺旋外肋管流阻特性

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竖向和横向地震载荷对某1.5 MW风力机塔筒裂尖应变场的影响及其对比

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机械强度 2025年第4期47卷 54-62页

作者：杨杰袁宏伟郭国亮崔巍陈浩峰上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 安徽容知日新科技股份有限公司合肥230088 延锋汽车智能安全系统有限责任公司上海201315 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

以含不同初始裂纹长度的某1.5 MW风力机塔筒为研究对象,对其分别施加竖向和横向地震载荷,每种地震载荷均包含4个地震烈度和3个实际地震震级。针对竖向和横向地震载荷对风力机塔筒裂尖应变场的影响进行研究与对比。结果表明,无论是在竖... 详细信息

以含不同初始裂纹长度的某1.5 MW风力机塔筒为研究对象,对其分别施加竖向和横向地震载荷,每种地震载荷均包含4个地震烈度和3个实际地震震级。针对竖向和横向地震载荷对风力机塔筒裂尖应变场的影响进行研究与对比。结果表明,无论是在竖向还是在横向地震载荷下,随着地震烈度的增加,裂尖等效塑性应变面积均增加,但在横向地震载荷下,裂尖等效塑性应变面积增加更为快速。在Ⅵ和Ⅶ级地震烈度下,竖向地震载荷较横向地震载荷带来的影响更大;随着地震烈度的增加,在Ⅷ和Ⅸ级地震烈度下,横向地震载荷带来的影响急剧增加,远超过竖向地震载荷的影响。竖向实际地震载荷对裂尖等效塑性应变面积的影响与震级和地震加速度时程曲线有关,横向实际地震载荷对裂尖等效塑性应变面积的影响与地震加速度时程曲线有关。

关键词：竖向地震载荷横向地震载荷地震烈度实际地震裂尖应变场风力机塔筒

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基于GTN损伤模型的均质平板非共线平行双裂纹合并方式研究

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压力容器 2023年第6期40卷 50-62页

作者：刘红侠杨杰刘芳沈鋆王骁晓陈浩峰上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 思克莱德大学机械与航空工程系格拉斯哥G11XJ 华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

为了对裂纹合并方式进行系统性研究,以均质平板中非共线平行双裂纹为研究对象,基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型,结合试验,对双裂纹不同水平距离s(从0~1 mm)和垂直距离h(从0.4~2.0 mm)组合下,49个模型的合并方式进行研究。... 详细信息

为了对裂纹合并方式进行系统性研究,以均质平板中非共线平行双裂纹为研究对象,基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型,结合试验,对双裂纹不同水平距离s(从0~1 mm)和垂直距离h(从0.4~2.0 mm)组合下,49个模型的合并方式进行研究。并以双裂纹水平距离s与裂纹长度a的比值为横坐标,双裂纹垂直距离h与裂纹长度a的比值为纵坐标绘制图形,对双裂纹合并规律进行了探索。结果表明:非共线平行双裂纹呈现出裂尖与裂尖合并、裂间与裂间合并以及裂尖与裂间合并3种合并方式,且各有特征。在以s/a和h/a为坐标绘制的图形中,3种裂纹合并方式有规律地分布在3个区域。在左上角h/a较大、s/a较小的区域发生裂尖与裂间合并,在右下角h/a较小、s/a较大的区域发生裂尖与裂尖合并,在中间区域发生裂间与裂间合并,可根据该图方便地确定裂纹合并方式。3种合并方式中,发生裂尖与裂尖合并的概率约占50%,发生裂间与裂间合并、裂尖与裂间合并的概率分别约占30%和20%。

关键词：双裂纹 GTN损伤模型合并方式合并规律

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含裂纹结构拘束相关断裂韧性预测程序研究

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建模与仿真 2024年第4期13卷 4498-4506页

作者：张应华刘芳崔元元王骁晓杨杰上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海上海理工大学机械工程学院上海华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海

基于统一拘束参数Ap及拘束相关断裂韧性确定方法,采用Matlab软件编写了包含Python脚本的拘束相关断裂韧性预测程序,并借助Matlab App Designer功能完成了对预测程序主界面的设计。预测程序包括3个模块:ODB&MAT模块,Auto Monitor模块... 详细信息

基于统一拘束参数Ap及拘束相关断裂韧性确定方法,采用Matlab软件编写了包含Python脚本的拘束相关断裂韧性预测程序,并借助Matlab App Designer功能完成了对预测程序主界面的设计。预测程序包括3个模块:ODB&MAT模块,Auto Monitor模块和Manu Monitor模块,预测流程主要包括5个步骤。基于编写好的程序,以单边缺口弯曲(SENB)试样和紧凑拉伸(CT)试样为研究对象,对不同拘束下各试样拘束相关的断裂韧性进行了预测。预测结果显示:预测程序所得开动力曲线与文献中所得具有很好的一致性,对J积分和等值线所围区域面积捕捉正确,对拘束参数Ap的计算及对开动力曲线的绘制准确。通过预测程序所确定的拘束相关断裂韧性与文献中所确定的在10%误差带内,可以较好地对不同拘束下含裂纹结构的拘束相关断裂韧性进行预测。

关键词：拘束断裂韧性预测程序

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