钻孔偏心时残余应力的数值逼近解(兼答王家勇同志)

<正> 在文[1]中笔者通过引入偏心参数 c、β导出了求钻孔偏心时残余应力的计算公式,并指出用逼近法求残余应力的方法.本文就数值逼近中的几个问题阐述如下.1.二次搜索逼近法根据公式中(?)的选定方向,取搜索区域为90°～     

钻孔偏心下的应变释放系数及残余应力

用钻孔应变释放法测残余应力的基本理论导出在任意钻孔偏心下应变释放系数[A],[B]的精确公式.揭示了各传统近似方法(丝栅中心应变法、纵向线积分平均应变法及有效面积上积分平均应变法)的应变释放系数随r_м/а的变化规律。并采用数值逼近法求解了钻孔偏心时的应变释放系数及残余应力.结果表明,偏心对残余应力影响很大。     

钻孔偏心对松弛应变和残余应力的影响

用盲孔释放法测残余应力的基本理论导出在任意钻孔偏心下应变释放系数 A、B 的精确公式.同时通过用偏心公式和不偏心公式计算得到的残余应力值的比较,说明钻孔偏心量对残余应力值影响很大.     

钻孔法测量残余应力中几个问题的探讨

本文针对钻孔法测量残余应力中一些不能用“释放”理论解释的问题,通过对钻孔法基本测量原理的分析和与其它传统电测方法对比,认为常用于测量残余应力的电测方法中钻孔法应定义为“干扰法”,切条法和套孔法为“释放法”,Sach＇s镗削法则为“干扰-释放法”.根据实验结果推荐公式=(λ-1)~(1/2)为预测钻孔深度的经验公式.同时应用“干扰”理论分析了压痕法测量残余应力的基本特性,提出压痕法与电测法结合将发展成为一种近似无损的测量残余应力的新方法.     

残余应力的超声测量方法

1.前言无损地测定实际构件的残余应力,对于预测构件疲劳强度储备情况,检查热处理及表面强化处理工艺效果,控制构件切削加工工艺及检查消除应力工艺的效果等具有很大意义。目前,绝大多数残余应力测定方法对工件均有一定损伤,甚至完全破坏,只有X射线法、磁性法和超声法能无损测定残余应力。X射线法虽然理论较完善,但因仪器复杂,价格昂贵,对人体有伤害且穿透深度有限,仅能无损测定表面应力,其应用受到很大限制。磁性法和超声法测残余应力的有关问题各国正在大力研究中。尤其是超声法,由于具有无损、对人体无      

聚晶金刚石复合片热残余应力分布规律实验研究

利用改进的应力释放法、X射线衍射法以及Raman光谱,对平面界面结构金刚石复合片表面热残余应力分别进行了实验研究,得到了金刚石层表面热残余应力值及其分布规律,同时得到了基体厚度与热残余应力的相关关系.研究结果表明,采用应力释放法、X射线衍射法及Raman光谱法测试PDC表面热残余应力,其测试结果均与有限元分析结果相吻合,证明了这三种方法的有效性.其中,X射线衍射法测试结果的误差最大,应力释放法其次,Raman光谱法最为精确.由于应力释放法应变片尺寸及X射线衍射法光斑照射范围的限制,无法在试样表面上取较多的测试点,因此难以得到理想的热残余应力分布曲线.而Raman光谱法中所采用的激光光斑仅5μm,可以取更多的测试点,因此其结果更能真实的反映金刚石层表面热残余应力的分布规律.本文的研究结果为精确测试PDC热残余应力,从而为优化PDC界面结构、提高PDC使用性能提供了理论和实验依据.     

U型钢板桩的X射线法表面残余应力研究

由于对尺寸要求较为严格,因此钢板桩内部的残余应力会对其产品总体质量产生较大影响.采用X射线方法对U型钢板桩二分之一长度和四分之一长度位置的表面残余应力进行了测试.详细说明了X射线残余应力测试原理,试验设备和测试过程,给出了钢板桩应力分布状况.采用全释放法测试了对应点位的残余应力值,比较了X射线法和释放法之间的差距.结果表明X射线方法和全释放法所测数值较为接近,两个位置上的应力分布状态基本一致,钢板桩中部腹板位置呈现压应力,而两边板应力较小.     

大错位量散斑干涉法测量残余应力

本文提出大错位量激光散斑干涉法结合钻孔法测量残余应力,对单向拉伸残余应力进行了测量,试验结果与理论解非常吻合,并且实现了对真实构件表面残余应力的测量.     

矩形板在面内荷载作用下的非线性屈曲分析

本文分析了具有不同面内边界条件的矩形板,面内受到常位移梯度偏心加载和常荷载偏心距加载的条件下的屈曲后性能和极限荷载.计算中同时考虑了板初曲和残余应力的影响,成功地将线性有线条理论推广应用于解决板的大挠度弹塑性稳定问题.这一方法与目前研究此类问题的其它方法相比较,在同等精度下计算工作量小得多.     

矩形板单边裂纹上受力的应力强度因子K_Ⅰ及其收敛性探讨

本文以Williams应力函数,用平均逼近(最小二乘)的边界配置法计算了矩形板单边裂纹上受力的应力强度因子K_1. 文中根据函数一致逼近理论提出了解的有效性标准. 文中解释了插值逼近不收敛的原因是“振荡现象”.可以证明平均逼近总是收敛的,但不能保证收敛于准确解,这表明Williams函数组是不完备的.     

基于大型炉体焊接残余应力测试的盲孔法研究

为提高炉体焊接残余应力测试精度,对传统的盲孔法进行改进,即在测点打孔后多次扩孔并增加孔深;通过对SM400ZL钢焊接残余应力测试时的应变释放系数A,B进行实验标定,得出多组应变释放系数值,计算可得残余应力的估算值,并对不同状况下的残余应力值进行比较.通过大拉力标定试验得出SM400ZL钢盲孔的孔边塑性变形对测量精度的影响和塑性修正公式.结果表明,改进的盲孔法能够更准确地测得焊接残余应力值,测量结果经塑性修正,最大误差减小到2%以下.测试方法和结果可直接在相关的工程实际中应用.     

非稳态纯滚动接触弹塑性分析

建立了二维弹塑性非稳态循环纯滚动接触有限元模型.材料本构采用一种较好的循环塑性模型,并通过材料用户子程序在通用有限元软件ABAQUS中自定义该本构模型.通过在弹塑性无限半空间表面上重复移动随时间按简谐规律变化的赫兹法向载荷来模拟非稳态循环纯滚动接触过程.通过数值模拟,得到接触表面附近的残余累积变形、应变和残余应力.不同的最大赫兹接触压力对残余应力和残余应变影响较大.在简谐变化的法向接触载荷作用下接触表面的变形呈波浪形,随着滚动次数的增加,该波状表面沿载荷移动相反方向逐渐移动,但移动速率要衰减.波状表面波谷处的残余应力、应变和变形大于波峰处.随滚动次数的增加,残余应力增大但很快趋于稳定,残余应变也增大但增大速率衰减.     

反应堆贯穿件J形焊缝残余应力研究

焊接残余应力是引起应力腐蚀开裂的主要原因,准确地掌握残余应力的分布是对结构完整性评定的关键.为了探明反应堆压力容器顶盖控制棒驱动机构(control rod drive mechanism,CRDM)贯穿件J形焊缝残余应力的分布,本研究加工两个CRDM贯穿件实验模拟件,采用盲孔法测试两个J形接头的焊接残余应力.通过实验探明了CRDM贯穿件焊缝残余应力的分布规律,为反应堆压力容器结构完整性的研究提供必要参考.     

基于自然单元法的功能梯度板固有频率优化

对功能梯度板的固有频率优化问题进行研究.从无网格方法自然单元法出发,建立了功能梯度板的一阶剪切变形理论的自由振动分析格式.自然单元法是一种基于自然邻近插值的无网格数值方法.自然邻近插值不涉及矩阵求逆运算,也不需要任何人为的参数.较之于传统复合材料,功能梯度板材料属性沿厚度方向呈梯度连续变化,因此材料加工时产生的残余应力小很多,此外,功能梯度板具有可设计的优点.以第一阶固有频率为优化目标建立优化模型,通过单纯形法搜索较优的功能梯度板的成分分布.最后通过矩形功能梯度板在不同边界条件下的基频优化的实例,验证了整个算法的可行性和有效性.     

钻孔法测量残余应力过程中钻孔附加应变

本文叙述了钻孔法测量残余应力过程中的附加应变.研究应力水平对附加应变的影响是在单向应力条件下进行的,结果表明,钻孔条件、材料状态以及残余应力达到一定值时,附加应变为零.     

反应堆贯穿件J形焊缝残余应力研究1）

焊接残余应力是引起应力腐蚀开裂的主要原因,准确地掌握残余应力的分布是对结构完整性评定的关键.为了探明反应堆压力容器顶盖控制棒驱动机构（control rod drive mechanism,CRDM）贯穿件J形焊缝残余应力的分布,本研究加工两个CRDM贯穿件实验模拟件,采用盲孔法测试两个J形接头的焊接残余应力.通过实验探明了CRDM贯穿件焊缝残余应力的分布规律,为反应堆压力容器结构完整性的研究提供必要参考.     

偏心圆曲梁在纯弯下应力的精确解

1. 引言偏心圆环在外力作用下的应力状态,最早由G. B. Jeffery进行研究。他采用双极坐标获得内、外受压的偏心圆环的弹性理论解答。(?)曾指出,偏心圆环在外力作用下的应力状态问题,可化为一个积分方程求解。L. M. Milne-     

用激光散斑剪切干涉法及钻孔释放法测定残余应力

本文用激光散斑剪切干涉法及钻孔释放法直接测取释放应变,进而计算残余应力.用模拟铝合金试件测取残余应力,条纹清晰,试验结果与理论解一致性较好。     

钻孔法测量残余应力的现状

一、钻孔法的基本原理零件表面总可以看成是主应力为σ_1,σ_2的二向残余应力状态,见图1.如果在测量处钻一个直径为α的小孔,就成为二向应力状态下的孔边应力集中问题.预先在孔边粘贴应变片测出应变数值后,就可以由弹性理论公式算出残余应力σ_1,σ_2的数值。通常在0°,45°,90°三个方向粘贴应变片,见图2.图中角是0°方向的应变片与主应      

膨胀管残余应力测试

膨胀管残余应力是影响膨胀管抗外挤、内压强度的重要因素之一。确定膨胀管的残余应力,测试方法至关重要。在常用测试方法中,机械测量法中的盲孔法体现出测试的优越性。应用盲孔法测试J55、K55两种规格膨胀管的残余应力,并根据实际测试的应力水平和实验误差,采用应变释放系数分级法对试验结果进行修正,以提高测试结果的精度。实验结果表明,膨胀管膨胀后存在环向、轴向的残余应力,且外表面总是压残余应力。将实验结果与仿真结果对比,误差满足工程要求,说明盲孔法测试膨胀管残余应力方便、快捷、准确、有效。