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超高压缸体机械自紧芯棒结构研究
1
作者
孙立华
孙言博
+2 位作者
白金石
赵帅
张宝庆
《机床与液压》
北大核心
2025年第6期148-156,共9页
掌握机械自紧芯棒结构是提升超高压缸体承载能力的关键,但是循环工作内压导致缸体内壁有效残余应力出现松弛,使得缸体使用寿命缩短。针对此问题,利用二次自紧延缓残余应力衰减的原理,对芯棒进行优化设计,以达到更好的自紧效果;以芯棒最...
掌握机械自紧芯棒结构是提升超高压缸体承载能力的关键,但是循环工作内压导致缸体内壁有效残余应力出现松弛,使得缸体使用寿命缩短。针对此问题,利用二次自紧延缓残余应力衰减的原理,对芯棒进行优化设计,以达到更好的自紧效果;以芯棒最佳过盈量为基础,分析阶梯形芯棒对缸体残余应力分布影响,利用Abaqus有限元软件模拟机械自紧挤压过程。结果表明:当阶梯形芯棒后半段为最佳过盈半径且前后过盈半径比为1时,工作载荷下弹塑性分界面最接近内壁且周向残余应力最小;阶梯型芯棒相较于橄榄形芯棒可使缸体的疲劳寿命最低位置向内壁移动,残余应力分布更加均匀,降低了缸体外壁疲劳破坏的风险;超高压缸体可承受更大的工作载荷,与后续芯棒机械挤压试验相符。
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关键词
超高压缸体
机械自紧
芯棒结构
优化
残余应力
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职称材料
芯棒锥面结构对孔冷挤压强化残余应力场的影响
被引量：
10
2
作者
朱有利
侯帅
+2 位作者
王燕礼
边飞龙
管宇
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期87-92,共6页
为了在紧固孔周引入均匀的残余压应力,以延长紧固孔构件的疲劳寿命、提高其抗应力腐蚀性能,利用ANSYS有限元软件,建立了轴对称弹塑性有限元模型,对直接芯棒冷挤压强化过程进行了仿真,特别是对芯棒的前锥段曲线结构形式进行了设计与分析...
为了在紧固孔周引入均匀的残余压应力,以延长紧固孔构件的疲劳寿命、提高其抗应力腐蚀性能,利用ANSYS有限元软件,建立了轴对称弹塑性有限元模型,对直接芯棒冷挤压强化过程进行了仿真,特别是对芯棒的前锥段曲线结构形式进行了设计与分析,研究了前锥段曲线形式对残余应力场分布的影响.结果表明:孔壁表面的周向残余应力分布复杂且不均匀,比较而言,外凸型正弦曲线型芯棒所产生的残余压应力沿孔壁深度方向分布更加均匀;几种曲线形式的芯棒在上表面近孔边区域均产生了径向残余拉应力,在孔的挤入段产生了轴向残余拉应力,但外凸型正弦曲线型芯棒在上述区域所产生的残余拉应力较小,且分布区域也较小.
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关键词
冷挤压
残余应力
芯棒结构
疲劳失效
有限元分析
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职称材料
题名
超高压缸体机械自紧芯棒结构研究
1
作者
孙立华
孙言博
白金石
赵帅
张宝庆
机构
长春工业大学工程训练中心
长春理工大学机电工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第6期148-156,共9页
基金
吉林省自然科学基金(YDZJ202201ZYTS537)。
文摘
掌握机械自紧芯棒结构是提升超高压缸体承载能力的关键,但是循环工作内压导致缸体内壁有效残余应力出现松弛,使得缸体使用寿命缩短。针对此问题,利用二次自紧延缓残余应力衰减的原理,对芯棒进行优化设计,以达到更好的自紧效果;以芯棒最佳过盈量为基础,分析阶梯形芯棒对缸体残余应力分布影响,利用Abaqus有限元软件模拟机械自紧挤压过程。结果表明:当阶梯形芯棒后半段为最佳过盈半径且前后过盈半径比为1时,工作载荷下弹塑性分界面最接近内壁且周向残余应力最小;阶梯型芯棒相较于橄榄形芯棒可使缸体的疲劳寿命最低位置向内壁移动,残余应力分布更加均匀,降低了缸体外壁疲劳破坏的风险;超高压缸体可承受更大的工作载荷,与后续芯棒机械挤压试验相符。
关键词
超高压缸体
机械自紧
芯棒结构
优化
残余应力
Keywords
ultra high pressure cylinder body
mechanical autofrettage
core rod structure optimization
residual stress
分类号
TH49 [机械工程—机械制造及自动化]
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
芯棒锥面结构对孔冷挤压强化残余应力场的影响
被引量：
10
2
作者
朱有利
侯帅
王燕礼
边飞龙
管宇
机构
装甲兵工程学院装备再制造工程系
中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
出处
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期87-92,共6页
基金
北京市自然科学基金(3093027)
文摘
为了在紧固孔周引入均匀的残余压应力,以延长紧固孔构件的疲劳寿命、提高其抗应力腐蚀性能,利用ANSYS有限元软件,建立了轴对称弹塑性有限元模型,对直接芯棒冷挤压强化过程进行了仿真,特别是对芯棒的前锥段曲线结构形式进行了设计与分析,研究了前锥段曲线形式对残余应力场分布的影响.结果表明:孔壁表面的周向残余应力分布复杂且不均匀,比较而言,外凸型正弦曲线型芯棒所产生的残余压应力沿孔壁深度方向分布更加均匀;几种曲线形式的芯棒在上表面近孔边区域均产生了径向残余拉应力,在孔的挤入段产生了轴向残余拉应力,但外凸型正弦曲线型芯棒在上述区域所产生的残余拉应力较小,且分布区域也较小.
关键词
冷挤压
残余应力
芯棒结构
疲劳失效
有限元分析
Keywords
cold expansion
residual stress
mandrel structure
fatigue failure
finite-element analysis
分类号
TG146 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超高压缸体机械自紧芯棒结构研究
孙立华
孙言博
白金石
赵帅
张宝庆
《机床与液压》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
芯棒锥面结构对孔冷挤压强化残余应力场的影响
朱有利
侯帅
王燕礼
边飞龙
管宇
《材料科学与工艺》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
10
在线阅读
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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