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2014年全国固体力学学术大会

作者：郭素娟轩福贞崔元元丁杰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

采用循环压痕技术，研究双相不锈钢中各组相(奥氏体相和铁素体相)的基本力学性能和循环变形行为。首先，通过单向位移和载荷控制压痕实验，研究和比较奥氏体相和铁素体相的硬度、弹性模量和屈服极限等基本力学性能的差异，并讨论晶界对... 详细信息

采用循环压痕技术，研究双相不锈钢中各组相(奥氏体相和铁素体相)的基本力学性能和循环变形行为。首先，通过单向位移和载荷控制压痕实验，研究和比较奥氏体相和铁素体相的硬度、弹性模量和屈服极限等基本力学性能的差异，并讨论晶界对各组相内不同位置处局部力学性能的影响;其次，考虑载荷水平和加载速率的影响，进行载荷控制的循环压痕实验，获取奥氏体相和铁素体相的载荷-压入深度曲线及压入深度随循环周次的变化曲线，对不同组相的相关演化特征进行比较和讨论。研究成果将为提高人们对双相不锈钢相关部件的整体力学性能描述精度和安全性预测水平提供微观机制方面的支持。

关键词：循环压痕技术双相不锈钢奥氏体铁素体循环变形

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25Cr2Ni2MoV钢焊接接头低周疲劳性能研究

25Cr2Ni2MoV钢焊接接头低周疲劳性能研究

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2014年全国固体力学学术大会

作者：丁杰郭素娟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上海200237

选取新型汽轮机焊接转子材料25Cr2Ni2MoV焊接接头，对其进行R=-1的应变控制低周疲劳实验研究，获取相应的响应应力演化曲线，同时对试样进行断口SEM观察和断裂位置统计。结果表明：焊接接头在应变控制循环下表现出明显的循环软化和拉压... 详细信息

选取新型汽轮机焊接转子材料25Cr2Ni2MoV焊接接头，对其进行R=-1的应变控制低周疲劳实验研究，获取相应的响应应力演化曲线，同时对试样进行断口SEM观察和断裂位置统计。结果表明：焊接接头在应变控制循环下表现出明显的循环软化和拉压不对称特性，且平均应力随循环周次变化出现松弛现象;焊接接头的断裂位置具有一定应变幅值依赖性，且随着应变幅的增加由热影响区向焊缝迁移;焊缝断裂的裂纹扩展方式一般从一个主裂纹源扩展到较大的区域，且断裂区域相对平整，而热影响区断裂则发源于一小个区域内的多个裂纹源的扩展和合并。研究成果将为提高人们对焊接接头相关部件的寿命预测和安全评价水平提供实验支持。

关键词：焊接接头 25Cr2Ni2MoV 低周疲劳平均应力松弛循环变形

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25Cr2Ni2MoV钢焊接接头低周疲劳性能研究

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压力容器 2014年第9期31卷 8-13页

作者：丁杰郭素娟刘霞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上海200237 上海电气电站集团上海汽轮机厂上海200240

对新型汽轮机焊接转子材料25Cr2Ni2MoV焊接接头及其母材进行应变控制的低周疲劳试验,并进行了相应的断裂位置统计和循环变形特征分析。试验结果表明,焊接削弱了焊接接头的疲劳强度,受到结构非均匀性和各部分力学性能的相对不匹配等因素... 详细信息

对新型汽轮机焊接转子材料25Cr2Ni2MoV焊接接头及其母材进行应变控制的低周疲劳试验,并进行了相应的断裂位置统计和循环变形特征分析。试验结果表明,焊接削弱了焊接接头的疲劳强度,受到结构非均匀性和各部分力学性能的相对不匹配等因素的影响,焊接接头的断裂位置体现出明显的应变水平依赖性;焊接接头和母材在循环变形过程中均表现出循环软化特性,且存在明显的拉压不对称性,拉压不对称程度随应变水平的增加而增加;与母材相比,焊接接头表现出更加明显的平均应力松弛现象,且平均应力绝对值随着循环周次不断减小最后趋于常值。

关键词：焊接接头 25Cr2Ni2MoV 低周疲劳平均应力松弛循环变形

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韧脆转变区夏比冲击试验的数值模拟研究

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化工机械 2014年第2期41卷 215-219页

作者：曹昱澎惠虎贺寅彪李辉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核工程研究设计院工程设备所

对16MnR钢在韧脆转变区进行了夏比冲击试验,利用有限元分析软件ABAQUS考虑了冲击过程中高应变率对基体材料的强化效应,并耦合延性损伤GTN模型对转变区的夏比冲击试验进行了数值模拟研究。对比试样断面上的延性裂纹扩展长度发现,GTN模型... 详细信息

对16MnR钢在韧脆转变区进行了夏比冲击试验,利用有限元分析软件ABAQUS考虑了冲击过程中高应变率对基体材料的强化效应,并耦合延性损伤GTN模型对转变区的夏比冲击试验进行了数值模拟研究。对比试样断面上的延性裂纹扩展长度发现,GTN模型的预测结果是可接受的。通过有限元模拟获得了试样在冲击过程中各时刻的力学场,研究了在延性裂纹扩展过程中裂纹尖端应力应变场的变化规律和应变率分布规律。模拟分离得到夏比冲击功AKV包含的各部分能量,发现在冲击过程中塑性功消耗占绝大部分。

关键词： 16MnR钢夏比冲击 GTN模型延性断裂

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核电52M镍基合金异种金属焊接接头的局部断裂行为

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核技术 2013年第4期36卷 139-144页

作者：王海涛王国珍轩福贞涂善东刘长军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

异种金属焊接接头是核电系统内部易损部件,为保证其安全使用,需要对其进行准确的完整性分析。为了理解含缺陷异种金属焊接接头的断裂表现,确定现有程序对异种金属接头评定的适用性。本文对镍基合金52M异种金属接头不同位置裂纹的三点弯... 详细信息

异种金属焊接接头是核电系统内部易损部件,为保证其安全使用,需要对其进行准确的完整性分析。为了理解含缺陷异种金属焊接接头的断裂表现,确定现有程序对异种金属接头评定的适用性。本文对镍基合金52M异种金属接头不同位置裂纹的三点弯曲试样进行了断裂试验。发现试样的裂纹扩展阻力及路径不同,且裂纹路径总是向低屈服强度材料侧偏转。得出裂纹路径的偏转主要由裂尖材料强度失配控制,而非韧性失配控制。对于扩展路径有偏斜的裂纹,其J-R阻力曲线反映的是沿裂纹扩展区材料的表观断裂阻力,而非初始裂纹尖端区材料的本质断裂阻力。在不考虑焊接热影响区、界面区及内部影响区断裂阻力的情况下,采用现有程序去评定含缺陷异种金属接头,将产生非保守或过于保守的评定结果,且在多数情况下,得到非保守的评价结果。

关键词：异种金属焊接接头 J-R阻力曲线裂纹扩展路径完整性评定

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基于裂尖等效塑性应变的面内与面外统一拘束参数的研究

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核技术 2013年第4期36卷 222-228页

作者：杨杰王国珍轩福贞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上海200237

为提高核电设备缺陷评定的准确性,需要考虑裂尖拘束对材料断裂韧性的影响。如何找出一个统一的参数以表征复合拘束,是目前断裂力学研究的主要问题之一。本文采用有限元模拟的方法,分析了εp等值线所围面积作为统一拘束参数的可行性。结... 详细信息

为提高核电设备缺陷评定的准确性,需要考虑裂尖拘束对材料断裂韧性的影响。如何找出一个统一的参数以表征复合拘束,是目前断裂力学研究的主要问题之一。本文采用有限元模拟的方法,分析了εp等值线所围面积作为统一拘束参数的可行性。结果表明:εp等值线所围面积APEEQ与不同面内、面外拘束条件下材料的断裂韧性都有很好的关联性,因而它可能用来统一地表征复合拘束。用标准试样作参考,基于APEEQ定义了一个新的统一的拘束参数Ap。材料的标称化断裂韧性JIC/Jref与Ap呈直线关系,并与所选择的εp等值线无关。JIC/Jref-Ap直线关系对于材料是唯一的,不同材料的JIC/Jref-Ap直线斜率不同,斜率大的材料对拘束更敏感。该直线可能用于评价实际结构中不同拘束条件下裂纹缺陷的安全性。

关键词：面内拘束面外拘束裂尖等效塑性应变 GTN损伤模型断裂韧性

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管外蒸发换热器内壳侧流体的传热性能

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化学工程 2013年第8期41卷 26-29,52页

作者：李霞于腾祥谭祥辉安冬旭朱冬生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

提出了一种新型干式蒸发器,制冷剂以一定流速在蒸发器的壳程流动,所生成的汽泡不能自由上浮,而是与液体混在一起,形成汽液二相流继续向前流动。以实验的形式对其壳侧传热和流阻性能进行了研究,并拟合得到相应Re下的相关准则关系式。研... 详细信息

提出了一种新型干式蒸发器,制冷剂以一定流速在蒸发器的壳程流动,所生成的汽泡不能自由上浮,而是与液体混在一起,形成汽液二相流继续向前流动。以实验的形式对其壳侧传热和流阻性能进行了研究,并拟合得到相应Re下的相关准则关系式。研究结果表明:此干式蒸发器传热效果良好、压降较低,与理论研究效果一致,具有一定的工业应用价值。

关键词：蒸发器内加热源强化传热节能

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自支撑型扭曲管中冷器强化传热特性研究

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化学工程 2013年第5期41卷 24-28页

作者：于腾祥李霞孙赫朱冬生曾力丁安冬旭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

对自支撑型扭曲管中冷器壳程传热与压降性能进行了实验研究,结合实验室先前扭曲管单管实验的数据,通过与相同工况条件下的折流板中冷器和折流杆中冷器管、壳程传热与压降性能以及综合性能的对比,分析自支撑型扭曲管中冷器的强化传热特... 详细信息

对自支撑型扭曲管中冷器壳程传热与压降性能进行了实验研究,结合实验室先前扭曲管单管实验的数据,通过与相同工况条件下的折流板中冷器和折流杆中冷器管、壳程传热与压降性能以及综合性能的对比,分析自支撑型扭曲管中冷器的强化传热特性。研究结果表明:在测量范围内,自支撑型扭曲管中冷器管程传热性能相比其他2种中冷器平均提高21.3%;壳程传热性能相比折流杆中冷器,平均提高20.6%;壳程压降相比折流杆中冷器,平均降低89.4%,相比折流板中冷器,平均降低93.9%。与传统中冷器相比,自支撑型扭曲管中冷器既有折流板中冷器传热效率高的优点,又有折流杆中冷器压降损失小的优点,在工业领域中,有很好的应用前景。

关键词：自支撑扭曲管中冷器传热压降综合性能

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聚苯胺载铂钯电极的制备及氧还原催化性能研究

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华东理工大学学报（自然科学版） 2013年第4期39卷 466-471页

作者：李之乐曾为民马玉录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

利用恒电位法在Ni上直接电沉积Pt和Pd,制成Pt-Pd/Ni电极;采用循环伏安法,在Ni片电极上电聚合导电高分子聚苯胺(PANi),然后利用恒电位法在聚苯胺薄膜上制备了聚苯胺载Pt-Pd复合电极(Pt-Pd-PANi/Ni)。采用线性伏安扫描法、交流阻抗法、扫... 详细信息

利用恒电位法在Ni上直接电沉积Pt和Pd,制成Pt-Pd/Ni电极;采用循环伏安法,在Ni片电极上电聚合导电高分子聚苯胺(PANi),然后利用恒电位法在聚苯胺薄膜上制备了聚苯胺载Pt-Pd复合电极(Pt-Pd-PANi/Ni)。采用线性伏安扫描法、交流阻抗法、扫描电镜、能谱方法对电极催化剂进行测试表征,实验表明:将Pt-Pd沉积在聚苯胺上,增加了Pt-Pd颗粒的分散度,Pt-Pd的利用率得以提高,Pt-Pd晶体颗粒大小为1~5μm。在相同的Pt-Pd载量下,Pt-Pd-PANi/Ni电极比Pt-Pd/Ni电极对氧还原的催化性能更好。在Ni片上沉积聚苯胺5个周期后再沉积Pt-Pd 600s时的Pt-Pd-PANi/Ni电极对氧还原的催化效果最好。

关键词：低温燃料电池聚苯胺 PtPd 氧还原

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扭曲椭圆管管内传热与压降性能的研究

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化学工程 2013年第1期41卷 9-14页

作者：朱冬生谭祥辉曾力丁华东理工大学机械与动力工程学院承压系统安全与科学教育部重点实验室上海200237

通过建立扭曲椭圆管单管传热与压降性能测试平台,利用光滑圆管,对测试平台测试结果的准确性进行了验证,同时对扭曲椭圆管的传热以及压降性能进行了实验测试,以测试结果为基础,验证了数值计算模型的准确性。对不同几何尺寸的扭曲椭圆管... 详细信息

通过建立扭曲椭圆管单管传热与压降性能测试平台,利用光滑圆管,对测试平台测试结果的准确性进行了验证,同时对扭曲椭圆管的传热以及压降性能进行了实验测试,以测试结果为基础,验证了数值计算模型的准确性。对不同几何尺寸的扭曲椭圆管单管传热与压力性能进行了数值计算,分析了换热管几何参数对传热与压降性能的影响,结果显示:扭曲椭圆管传热性能随着扭曲椭圆管长短轴比A/B的增大而增大,随着扭曲椭圆管扭距S的减小而增大。同时以数值计算结果为基础,拟合得到了8×103工程实际中的应用提供了数据基础。

关键词：扭曲椭圆管传热特性压降特性准则关系式

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