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304不锈钢应变强化疲劳寿命的试验研究
被引量:
9
1
作者
姜公锋
孙亮
陈钢
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期850-855,共6页
不锈钢应变强化压力容器广泛应用到液态气体的储存和运输,研究应变强化不锈钢材料的疲劳寿命对保证该类结构的安全运行具有重要的意义。分别对室温下304不锈钢未预应变强化、10%预应变强化和15%预应变强化三类材料进行了应变控制下的低...
不锈钢应变强化压力容器广泛应用到液态气体的储存和运输,研究应变强化不锈钢材料的疲劳寿命对保证该类结构的安全运行具有重要的意义。分别对室温下304不锈钢未预应变强化、10%预应变强化和15%预应变强化三类材料进行了应变控制下的低周疲劳寿命测试,应变幅值变化范围为±0.3%到±0.7%。从试验结果中获得了三种情况下材料的疲劳特性和疲劳S-N曲线,并与ASME BPVC VIII-2等标准进行了对比,发现采用预应变强化疲劳寿命设计曲线进行评价可以提高结构的设计疲劳寿命。
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关键词
应变强化
低周疲劳寿命
304不锈钢
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职称材料
基于弹性空间的304不锈钢单轴棘轮的数值模拟
2
作者
姜公锋
孙亮
陈钢
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期80-83,103,共5页
通过室温下单轴棘轮试验研究了304不锈钢的单轴棘轮机理,并建立了相应的迭代方程来模拟材料的单轴棘轮应变。结果表明:304不锈钢的弹性空间-塑性应变关系曲线和背应力-塑性应变曲线同时存在,并都能表明其循环应变强化特性;模拟结果和试...
通过室温下单轴棘轮试验研究了304不锈钢的单轴棘轮机理,并建立了相应的迭代方程来模拟材料的单轴棘轮应变。结果表明:304不锈钢的弹性空间-塑性应变关系曲线和背应力-塑性应变曲线同时存在,并都能表明其循环应变强化特性;模拟结果和试验结果吻合较好,证明了从弹性空间-塑性应变关系角度能够合理解释单轴棘轮机理。
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关键词
304不锈钢
单轴棘轮
弹性空间
塑性应变
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职称材料
汽车转向横拉杆断裂失效分析
被引量:
11
3
作者
张亦良
姜公锋
+1 位作者
徐学东
丁大伟
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第10期1317-1323,共7页
为对事故原因进行仲裁分析,找出横拉杆断裂的真实原因,对发生弯曲断裂的横拉杆从理论及实验等方面进行了系列研究,建立了力学模型,利用有限元软件模拟了含缺陷横拉杆的结构稳定性,并模拟事故的发生过程,考虑了汽车速度及冲击方向对失稳...
为对事故原因进行仲裁分析,找出横拉杆断裂的真实原因,对发生弯曲断裂的横拉杆从理论及实验等方面进行了系列研究,建立了力学模型,利用有限元软件模拟了含缺陷横拉杆的结构稳定性,并模拟事故的发生过程,考虑了汽车速度及冲击方向对失稳的影响,同时对事故拉杆进行了表面宏观检验、化学成分分析、显微组织分析以及断口扫描电子显微镜分析.结果表明,该横拉杆的材质正常,韧性良好,但具有早期缺陷,事故发生前断裂的横截面上约有1/5的区域已经开裂.而该缺陷与本次事故没有直接的因果关系,事故的直接原因是动态失稳造成转向横拉杆在冲击载荷作用下发生了大变形屈曲.横拉杆的初始缺陷大大降低了其安全系数,通过对比事故横拉杆与正常拉杆临界载荷的数值模拟结果发现,结构稳定性对初始缺陷十分敏感,当初始缺陷达到横拉杆横截面积19.54%时,其临界载荷降低51.3%,与Koiter理论结果极为相似.
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关键词
大变形
结构缺陷
有限元分析
拉杆
动载荷
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职称材料
结构极限承载与微观金相特征的关系
被引量:
2
4
作者
张亦良
姜公锋
+1 位作者
孙亮
李济民
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期145-151,共7页
针对承压设备寿命评估和挖潜的重要工程意义,以压力容器典型材料16MnR为研究对象,采用宏观实验、不同变形阶段的微观及磁记忆跟踪检测、有限元数值模拟相结合的方法,从多角度评估结构塑性极限载荷.采用夏比冲击试样,测定0、5%、10%、15%...
针对承压设备寿命评估和挖潜的重要工程意义,以压力容器典型材料16MnR为研究对象,采用宏观实验、不同变形阶段的微观及磁记忆跟踪检测、有限元数值模拟相结合的方法,从多角度评估结构塑性极限载荷.采用夏比冲击试样,测定0、5%、10%、15%、20%预应变状态下的时效冲击敏感性;对带双边孔缺陷试件进行拉伸试验,实时观察拉伸过程中缺陷处表面金相及磁记忆信号变化,应用有限元进行数值模拟.结果表明:该材料具有优良的延展性,在预应变15%的强化中期,KV2降低了23.1%;结构极限承载与微观金相特征有密切关系,当表面金相出现'沟壑'时,结构局部承受载荷接近材料的抗拉强度,与有限元模拟结果基本吻合;该材料在压力容器实际应用中,承载极限还有很大的挖掘潜力.
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关键词
16MnR
极限承载
冲击
微观金相
有限元
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职称材料
题名
304不锈钢应变强化疲劳寿命的试验研究
被引量:
9
1
作者
姜公锋
孙亮
陈钢
机构
华东理工大学机械与动力工程学院
中国特种设备检测研究院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期850-855,共6页
基金
"十二五"国家科技支撑计划课题(2011BAK06B02)资助~~
文摘
不锈钢应变强化压力容器广泛应用到液态气体的储存和运输,研究应变强化不锈钢材料的疲劳寿命对保证该类结构的安全运行具有重要的意义。分别对室温下304不锈钢未预应变强化、10%预应变强化和15%预应变强化三类材料进行了应变控制下的低周疲劳寿命测试,应变幅值变化范围为±0.3%到±0.7%。从试验结果中获得了三种情况下材料的疲劳特性和疲劳S-N曲线,并与ASME BPVC VIII-2等标准进行了对比,发现采用预应变强化疲劳寿命设计曲线进行评价可以提高结构的设计疲劳寿命。
关键词
应变强化
低周疲劳寿命
304不锈钢
Keywords
Strain hardening
Low-cycle fatigue
304 stainless steel
分类号
TH142.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
TG115.5 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
基于弹性空间的304不锈钢单轴棘轮的数值模拟
2
作者
姜公锋
孙亮
陈钢
机构
华东理工大学机械与动力工程学院
中国特种设备检测研究院
出处
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期80-83,103,共5页
基金
"十二五"国家科技支撑计划项目(2011BAK06B02)
文摘
通过室温下单轴棘轮试验研究了304不锈钢的单轴棘轮机理,并建立了相应的迭代方程来模拟材料的单轴棘轮应变。结果表明:304不锈钢的弹性空间-塑性应变关系曲线和背应力-塑性应变曲线同时存在,并都能表明其循环应变强化特性;模拟结果和试验结果吻合较好,证明了从弹性空间-塑性应变关系角度能够合理解释单轴棘轮机理。
关键词
304不锈钢
单轴棘轮
弹性空间
塑性应变
Keywords
304stainless steel
uniaxial ratcheting
elastic space
plastic strain
分类号
O344.3 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
汽车转向横拉杆断裂失效分析
被引量:
11
3
作者
张亦良
姜公锋
徐学东
丁大伟
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
北京工业大学固体微结构与性能研究所
出处
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第10期1317-1323,共7页
文摘
为对事故原因进行仲裁分析,找出横拉杆断裂的真实原因,对发生弯曲断裂的横拉杆从理论及实验等方面进行了系列研究,建立了力学模型,利用有限元软件模拟了含缺陷横拉杆的结构稳定性,并模拟事故的发生过程,考虑了汽车速度及冲击方向对失稳的影响,同时对事故拉杆进行了表面宏观检验、化学成分分析、显微组织分析以及断口扫描电子显微镜分析.结果表明,该横拉杆的材质正常,韧性良好,但具有早期缺陷,事故发生前断裂的横截面上约有1/5的区域已经开裂.而该缺陷与本次事故没有直接的因果关系,事故的直接原因是动态失稳造成转向横拉杆在冲击载荷作用下发生了大变形屈曲.横拉杆的初始缺陷大大降低了其安全系数,通过对比事故横拉杆与正常拉杆临界载荷的数值模拟结果发现,结构稳定性对初始缺陷十分敏感,当初始缺陷达到横拉杆横截面积19.54%时,其临界载荷降低51.3%,与Koiter理论结果极为相似.
关键词
大变形
结构缺陷
有限元分析
拉杆
动载荷
Keywords
deformation
defect structures
finite element analysis
rods
dynamic loads
分类号
O317 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
结构极限承载与微观金相特征的关系
被引量:
2
4
作者
张亦良
姜公锋
孙亮
李济民
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
中国特种设备检测研究院
出处
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第2期145-151,共7页
基金
'十一五'国家科技支撑项目资助(2006BAK02B02)
文摘
针对承压设备寿命评估和挖潜的重要工程意义,以压力容器典型材料16MnR为研究对象,采用宏观实验、不同变形阶段的微观及磁记忆跟踪检测、有限元数值模拟相结合的方法,从多角度评估结构塑性极限载荷.采用夏比冲击试样,测定0、5%、10%、15%、20%预应变状态下的时效冲击敏感性;对带双边孔缺陷试件进行拉伸试验,实时观察拉伸过程中缺陷处表面金相及磁记忆信号变化,应用有限元进行数值模拟.结果表明:该材料具有优良的延展性,在预应变15%的强化中期,KV2降低了23.1%;结构极限承载与微观金相特征有密切关系,当表面金相出现'沟壑'时,结构局部承受载荷接近材料的抗拉强度,与有限元模拟结果基本吻合;该材料在压力容器实际应用中,承载极限还有很大的挖掘潜力.
关键词
16MnR
极限承载
冲击
微观金相
有限元
Keywords
16MnR
limit load
impact
microscopic character
FEM
分类号
O344.7 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
304不锈钢应变强化疲劳寿命的试验研究
姜公锋
孙亮
陈钢
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2014
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于弹性空间的304不锈钢单轴棘轮的数值模拟
姜公锋
孙亮
陈钢
《机械工程材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
汽车转向横拉杆断裂失效分析
张亦良
姜公锋
徐学东
丁大伟
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
结构极限承载与微观金相特征的关系
张亦良
姜公锋
孙亮
李济民
《北京工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
2
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职称材料
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