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高温临氢环境材料原位力学测试系统及其在高温合金中的应用
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作者 周万成 孔帅 +3 位作者 刘利强 孙彬涵 张显程 涂善东 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1324-1330,共7页
该文设计并制造了一种高温临氢环境力学试验装置,可实现最高600℃以及2 MPa纯氢或混氢环境下材料的拉伸测试。该装置创新氢气环境箱设计,并配备真空及气体置换系统,可实现既定试验温度下高纯气体的压力控制。通过采用直线位移传感器,实... 该文设计并制造了一种高温临氢环境力学试验装置,可实现最高600℃以及2 MPa纯氢或混氢环境下材料的拉伸测试。该装置创新氢气环境箱设计,并配备真空及气体置换系统,可实现既定试验温度下高纯气体的压力控制。通过采用直线位移传感器,实现了对材料变形量的准确稳定测量。利用该装置评价了GH4169高温合金在不同温度临氢环境下的拉伸性能,结果表明,氢环境会对材料产生明显的脆化作用,主要体现在降低材料的延伸率及断面收缩率。利用扫描电子显微技术,对GH4169在不同温度临氢环境下的断裂模式及机制进行分析发现,GH4169在200℃下的氢致损伤更为严重,主要是因为氢原子在高温下的扩散速度较快,更易在晶界上聚集并诱发氢致沿晶断裂,进而使得材料塑性显著降低。 展开更多
关键词 氢损伤 高温 力学测试 高温合金
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高温构件延寿的力学基础研究进展 被引量:2
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作者 涂善东 凌祥 +2 位作者 巩建呜 沈复中 刘敏珊 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期3-5,共3页
对高温装置延寿的力学基础研究进展做了综述,并着重阐述了延寿的结构力学原理。
关键词 延寿 蠕变力学 损伤理论 金属材料 高温构件
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对新材料在过程装备中应用的进展 被引量:6
3
作者 涂善东 汪祖洪 《化工设备与防腐蚀》 2002年第1期4-10,共7页
由于新材料的快速涌现 ,加工制造工艺的不断发展 ,以及过程工业的复杂性 ,使得过程装备制造业对新材料的响应相对滞后 ,为了促进新材料在过程装备上的应用和面向过程工业的开发 ,本文总结了新材料在过程工业中的应用情况 ,并提出了新材... 由于新材料的快速涌现 ,加工制造工艺的不断发展 ,以及过程工业的复杂性 ,使得过程装备制造业对新材料的响应相对滞后 ,为了促进新材料在过程装备上的应用和面向过程工业的开发 ,本文总结了新材料在过程工业中的应用情况 ,并提出了新材料开发与应用必须重视的若干基础性问题。 展开更多
关键词 新材料 化工过程 化工机械 高技术 应用研究
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过程工业先进制造技术中的若干科学基础问题
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作者 涂善东 喻九阳 《武汉化工学院学报》 2002年第1期59-69,共11页
综述了先进过程装置开发、使用、再制造等方面所涉及的科学基础问题 ,主要介绍与过程装置密切相关的计算分子动力学、计算流体力学问题、流固耦合问题、高温材料与结构的寿命评估问题、以及压力容器与管道的结构完整性理论等 。
关键词 蠕变寿命 压力容器 失效评定 振动 过程工业 先进制造技术
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涂层缺陷对涂层失效与基体腐蚀行为的影响研究 被引量:27
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作者 张显程 巩建鸣 +1 位作者 涂善东 孔凡玉 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期922-926,共5页
通过对涂层缺陷、涂层起泡、湿附着力等研究领域的回顾 ,讨论了涂层缺陷对腐蚀性介质离子在涂层中的传输行为、涂层失效、基体腐蚀行为等方面的影响。在此基础上 ,针对涂层缺陷研究现状中存在的一些未解决问题 。
关键词 涂层缺陷 涂层失效 孔隙率 涂层起泡 耐蚀性能
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焊接对HK40高温炉管的蠕变损伤与断裂的影响 被引量:8
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作者 巩建鸣 涂善东 +1 位作者 凌祥 喻红梅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期9-12,共4页
采用含有局部效应的蠕变损伤力学方法 ,计及材料不均匀性 ,建立母材和焊缝金属两材料有限元模型 ,分析了具有缺口的 HK40带焊缝试样以及实际 HK40炉管焊接接头的蠕变损伤发展与断裂。蠕变损伤模拟结果表明 ,虽然焊缝金属为蠕变硬焊缝 ,... 采用含有局部效应的蠕变损伤力学方法 ,计及材料不均匀性 ,建立母材和焊缝金属两材料有限元模型 ,分析了具有缺口的 HK40带焊缝试样以及实际 HK40炉管焊接接头的蠕变损伤发展与断裂。蠕变损伤模拟结果表明 ,虽然焊缝金属为蠕变硬焊缝 ,但在服役寿命的后期 ,焊缝损伤较母材严重 ,出现损伤局部化特征 ,最终的失效发生在焊缝中。服役 10年的 HK40炉管的金相剖析也表明焊缝比母材具有较高的损伤级别 ,这预示着焊缝在长期服役过程中是最薄弱的环节之一。 展开更多
关键词 焊接 蠕变损伤 HK40炉管 焊缝 断裂 有限元分析
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316L不锈钢扩散连接接头界面疲劳裂纹扩展行为 被引量:8
7
作者 李淑欣 轩福贞 +1 位作者 涂善东 俞树荣 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期141-144,共4页
采用单边缺口试样对316L不锈钢扩散连接接头进行显微疲劳试验,实现微观尺度下界面裂纹扩展和微孔隙演化的原位观测.试验观察表明:动载荷下界面裂纹扩展时,裂纹尖端晶粒内产生局部的塑性变形,但几乎观测不到界面微孔隙的扩展,也未见微孔... 采用单边缺口试样对316L不锈钢扩散连接接头进行显微疲劳试验,实现微观尺度下界面裂纹扩展和微孔隙演化的原位观测.试验观察表明:动载荷下界面裂纹扩展时,裂纹尖端晶粒内产生局部的塑性变形,但几乎观测不到界面微孔隙的扩展,也未见微孔隙与微孔隙的相连;微孔隙对界面裂纹萌生和扩展的影响不大;扩散连接过程中所形成的谷脊状界面可以改变裂纹的扩展路径. 展开更多
关键词 扩散连接接头 界面疲劳裂纹 显微疲劳试验 裂纹扩展 微孔隙
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含静态混合元件乙烯裂解炉管内流场的数值模拟 被引量:16
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作者 翟俊霞 涂善东 李大骥 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第5期55-58,共4页
采用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,CFD)的方法,计算了含静态混合元件炉管内的流场.数值模拟结果表明,采用静态混合元件的乙烯炉管中流体的混合被强化,从而强化了传热.根据其数值模拟的速度场,提出了一种基于速度分析的CF... 采用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,CFD)的方法,计算了含静态混合元件炉管内的流场.数值模拟结果表明,采用静态混合元件的乙烯炉管中流体的混合被强化,从而强化了传热.根据其数值模拟的速度场,提出了一种基于速度分析的CFD结果评价方法,定性和近似定量地演绎了工程测试的数据,使计算模型和数值模拟结果在实验中得到了验证.该方法可望在同类流体的研究中推广应用. 展开更多
关键词 乙烯裂解炉管 计算流体动力学(CFD) 数值模拟 静态混合元件
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热管在核电工程中的应用 被引量:12
9
作者 张光玉 张红 +1 位作者 涂善东 庄骏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期89-96,共8页
概述了热管在空间核电源、核废料冷却、事故条件下安全壳的保护等方面的应用情况,并提出了将热管应用于核电工程中的蒸汽发生器。介绍了国内外针对这些应用所进行的开发研究工作。已有的研究工作表明:根据不同的温度范围选择适当的热... 概述了热管在空间核电源、核废料冷却、事故条件下安全壳的保护等方面的应用情况,并提出了将热管应用于核电工程中的蒸汽发生器。介绍了国内外针对这些应用所进行的开发研究工作。已有的研究工作表明:根据不同的温度范围选择适当的热管壳体材料、工作介质和吸液芯结构,经过仔细的设计、必要的实验和精良的制作。 展开更多
关键词 热管 空间核电源 核废料冷却 安全壳保护
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板翅式换热器新技术及应用 被引量:22
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作者 凌祥 周帼彦 +1 位作者 邹群彩 涂善东 《石油化工设备》 CAS 2002年第2期1-4,共4页
介绍了作者近年来在板翅式换热器研究与开发方面所做的工作 :1为提高铝板翅式换热器翅片和隔板表面的耐蚀性和亲水性 ,开发了一种表面处理技术。2开发的板翅式换热器快速创型系统 ,具有优化设计、参数化绘图和快速报价等功能 ,能降低产... 介绍了作者近年来在板翅式换热器研究与开发方面所做的工作 :1为提高铝板翅式换热器翅片和隔板表面的耐蚀性和亲水性 ,开发了一种表面处理技术。2开发的板翅式换热器快速创型系统 ,具有优化设计、参数化绘图和快速报价等功能 ,能降低产品成本 ,提高设计效率十几倍。 3通过应用先进制造工艺和引进新材料开发了一系列具有抗强腐蚀、抗结垢、耐高温和耐高压能力的板翅式换热器系列新产品。 4应用大型有限元分析系统对高压板翅式换热器的结构特性进行了初步分析 ,得出了一些提高产品可靠性的设计准则。 展开更多
关键词 板翅式换热器 快速创型 表面处理 先进制造工艺 有限元分析
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高强钢硫化物应力腐蚀开裂及防范 被引量:5
11
作者 张显程 巩建鸣 +1 位作者 涂善东 凌祥 《炼油技术与工程》 CAS 北大核心 2003年第10期25-28,共4页
系统的综述了高强钢化工设备硫化物应力腐蚀开裂机理及常规的影响因素。在此基础上,分别对现行的一些实验方法进行了论述,并且对其优缺点进行了比较。通过实例,论述了再制造技术的相关研究方法以及在高强钢应力腐蚀开裂防范、维修中的... 系统的综述了高强钢化工设备硫化物应力腐蚀开裂机理及常规的影响因素。在此基础上,分别对现行的一些实验方法进行了论述,并且对其优缺点进行了比较。通过实例,论述了再制造技术的相关研究方法以及在高强钢应力腐蚀开裂防范、维修中的应用。 展开更多
关键词 高强钢 硫化物 应力腐蚀 开裂 防范 化学腐蚀 液化石油气球罐 无损检测
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GH4169合金在650℃下疲劳小裂纹萌生和扩展行为 被引量:5
12
作者 吴楠 张显程 +1 位作者 王正东 涂善东 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期71-76,共6页
研究了GH4169高温合金在高温条件下小裂纹的萌生和扩展行为。选用单边缺口试样,在650℃下进行应力比R为0.1,频率为0.5Hz的高温低频疲劳试验,采用覆膜法记录裂纹长度。结果表明,在试样缺口根部只存在一条主裂纹,且萌生于夹杂物附近,疲劳... 研究了GH4169高温合金在高温条件下小裂纹的萌生和扩展行为。选用单边缺口试样,在650℃下进行应力比R为0.1,频率为0.5Hz的高温低频疲劳试验,采用覆膜法记录裂纹长度。结果表明,在试样缺口根部只存在一条主裂纹,且萌生于夹杂物附近,疲劳小裂纹扩展阶段占全寿命一半以上。利用SEM对断口进行断面微观分析,发现疲劳小裂纹倾向于以半椭圆形向试样内部扩展。同裂纹扩展速率曲线相对比,发现在断裂模式转变处裂纹扩展发生停滞现象,且在裂纹扩展完全由穿晶扩展转变为沿晶扩展之后,裂纹快速长大,导致试样断裂。 展开更多
关键词 高温合金 小裂纹 高温疲劳 断裂模式
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非匹配焊缝裂纹高温断裂力学参量的估算 被引量:5
13
作者 轩福贞 涂善东 +1 位作者 王正东 巩建鸣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期3-6,共4页
焊接接头中的蠕变裂纹扩展受材料组分不均匀和坡口形式等多个因素影响,是一个高度复杂的力学问题。本研究提出了一个能综合反映各影响因素的等效蠕变应变速率概念和计算方法,并在此基础上建立了焊缝裂纹高温断裂力学参量C*的工程计算式... 焊接接头中的蠕变裂纹扩展受材料组分不均匀和坡口形式等多个因素影响,是一个高度复杂的力学问题。本研究提出了一个能综合反映各影响因素的等效蠕变应变速率概念和计算方法,并在此基础上建立了焊缝裂纹高温断裂力学参量C*的工程计算式。紧凑拉伸试样的有限元分析表明,本研究方法估算的结果与数值解非常接近。 展开更多
关键词 蠕变裂纹 高温断裂力学参量 非均质焊缝
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碳迁移对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头蠕变破断寿命的影响 被引量:5
14
作者 巩建鸣 姜勇 涂善东 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期19-22,共4页
基于节约费用和施工方便的考虑,工程应用中常采用异种钢焊接。Cr5Mo异种钢焊接接头广泛应用于炼油、石油化工等过程工业中的高温环境。针对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头,通过时效处理和蠕变持久实验,研究了碳迁移对蠕变... 基于节约费用和施工方便的考虑,工程应用中常采用异种钢焊接。Cr5Mo异种钢焊接接头广泛应用于炼油、石油化工等过程工业中的高温环境。针对镍基和奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头,通过时效处理和蠕变持久实验,研究了碳迁移对蠕变破断强度与时间的影响。研究表明,奥氏体焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头由于碳迁移蠕变破断强度下降,破断寿命减少,约为镍基焊条焊接的Cr5Mo异种钢焊接接头蠕变破断寿命的50%。 展开更多
关键词 异种钢焊接接头 蠕变 碳迁移 镍基焊缝金属
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基于微型智能传感器的汽车轮胎压力监控系统 被引量:3
15
作者 何茂先 殷晨波 +2 位作者 涂善东 董云海 杨敏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期771-773,778,共4页
介绍了基于微型智能传感器的直接式轮胎压力监控系统的构成和原理,并讨论了微型传感器数据的读取、微机械加工等关键技术。
关键词 轮胎压力监控系统 微型智能传感器 微控制器 表面微机械加工
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接力式重力热管的传热性能 被引量:5
16
作者 陈爱华 李菊香 涂善东 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期779-784,共6页
针对稠油开采等过程中使用的单支超长重力热管由于结构所限存在的可靠性极低的问题,提出了接力式重力热管系统的概念,并模拟稠油开采环境条件对接力式重力热管系统的传热性能进行了试验研究,以验证接力传热的可行性。结果表明,接力式重... 针对稠油开采等过程中使用的单支超长重力热管由于结构所限存在的可靠性极低的问题,提出了接力式重力热管系统的概念,并模拟稠油开采环境条件对接力式重力热管系统的传热性能进行了试验研究,以验证接力传热的可行性。结果表明,接力式重力热管系统能完成热量的接力传递,其总体传热性能弱于单支超长热管,但弥补了单支超长热管可靠性极低的不足。 展开更多
关键词 接力式热管 传热性能 接力传热 稠油开采 可靠性
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核电安全壳中分离式热管蒸发段流动沸腾模拟 被引量:5
17
作者 孙海彤 虞斌 涂善东 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期941-948,共8页
为了提高核电安全壳固有的安全性,设计了一种使用分离式热管的核电站安全壳非能动冷却系统。采用计算流体力学(CFD)方法对内径为80mm的大型分离式热管蒸发段的流动沸腾行为进行了模拟,两相流模拟采用流体体积函数(VOF)模型,得到了蒸发... 为了提高核电安全壳固有的安全性,设计了一种使用分离式热管的核电站安全壳非能动冷却系统。采用计算流体力学(CFD)方法对内径为80mm的大型分离式热管蒸发段的流动沸腾行为进行了模拟,两相流模拟采用流体体积函数(VOF)模型,得到了蒸发段管内流体的流型以及不同因素对蒸发段管内传热的影响。结果表明:不同倾角布置情况下管内流型不同;外部对流传热系数与外部流体温度是影响传热系数的主要因素,总质量流量对传热系数影响不大,蒸发段倾角对换热效果有一定的影响;分离式热管蒸发段采取50°~80°倾角布置时,换热效果较好。 展开更多
关键词 安全壳 分离式热管 蒸发段 沸腾传热 数值模拟
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压力容器环焊缝局部短错边装配应力数值分析 被引量:9
18
作者 陈虎 巩建鸣 涂善东 《石油化工设备》 CAS 2006年第1期29-33,共5页
针对1台乙二醇不锈钢蒸发器封头与筒体之间存在的局部错边,现场采用强制组对焊接完成制造,由此产生了装配应力。经检测分析表明,此应力是诱发焊缝区域产生晶间应力腐蚀开裂失效的原因之一。运用有限元方法,通过建立3-D壳单元模型对局部... 针对1台乙二醇不锈钢蒸发器封头与筒体之间存在的局部错边,现场采用强制组对焊接完成制造,由此产生了装配应力。经检测分析表明,此应力是诱发焊缝区域产生晶间应力腐蚀开裂失效的原因之一。运用有限元方法,通过建立3-D壳单元模型对局部错边强制组装后产生的装配应力进行模拟分析,分别对相同错边长度不同错边量、相同错边量不同错边长度等多种情况进行分类分析讨论。其分析结果表明,经过强制组装后的环焊缝在最大错边处的邻近区域存在较大装配应力且分布具有明显的局部性。错边角度越小、错边量越大,其装配后的峰值应力越高。错边角度较小时,采用3-D模型更能准确地描述应力分布。 展开更多
关键词 蒸发器 有限元 错边 强制组装 装配应力 数值分析
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胶焊单搭接头长时力学性能分析 被引量:8
19
作者 殷勇 涂善东 朱进 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2001年第3期57-62,共6页
胶焊是将点焊技术与胶接技术结合使用的先进连接技术。由于众多优点 ,该技术越来越受到重视和应用 ,而其相关研究特别是对其长时蠕变应力的了解比较缺乏。本文利用三维粘弹塑性有限元法 ,对胶焊连接接头的时间相关应力再分布进行分析 ,... 胶焊是将点焊技术与胶接技术结合使用的先进连接技术。由于众多优点 ,该技术越来越受到重视和应用 ,而其相关研究特别是对其长时蠕变应力的了解比较缺乏。本文利用三维粘弹塑性有限元法 ,对胶焊连接接头的时间相关应力再分布进行分析 ,并讨论了相关接头的设计和材料选择的改进方向。 展开更多
关键词 胶焊 接头 粘弹性 粘塑性 蠕变 有限元
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紧凑式换热器性能比较及经济性分析 被引量:12
20
作者 吴恩 周帼彦 涂善东 《石油化工设备》 CAS 2006年第3期43-47,共5页
在与管壳式换热器对比分析的基础上,综合说明了常用紧凑式换热器的结构、性能及应用情况。通过具体的工程案例,对板翅式换热器和热管换热器进行了性能比较及经济性分析,为换热器的投资、选型提供了工程依据。
关键词 换热器 紧凑式 经济性分析 性能
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