旋转弯曲载荷作用下管接头螺纹连接松动现象试验研究 被引量：4

1

作者 钟后顺 贾铎 +5 位作者 赵爽 张哲 石大鹏 王润良 丁晓宇 张旭 《强度与环境》 CSCD 2022年第1期15-22,共8页

螺纹连接松动被认为是导致管接头密封性能衰退的因素之一,但工程中缺少证明该观点的试验数据。本文基于HB 6442-90规定的旋转弯曲疲劳试验方法,以74°锥面管接头为研究对象,验证了往复载荷作用下管接头的螺纹连接可能出现松动并导... 螺纹连接松动被认为是导致管接头密封性能衰退的因素之一,但工程中缺少证明该观点的试验数据。本文基于HB 6442-90规定的旋转弯曲疲劳试验方法,以74°锥面管接头为研究对象,验证了往复载荷作用下管接头的螺纹连接可能出现松动并导致管接头密封性能逐渐衰退。本文还对传统的管接头进行了改进,引入了一种新型防松螺纹,通过试验验证了该防松螺纹可以有效避免管接头的螺纹松动,从而显著提升管接头密封性能的稳定性。 展开更多

关键词 管接头 密封性能 螺纹松动 防松螺纹 旋转弯曲疲劳试验

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低间隙Ti–6Al–4V抗剪螺栓预紧过程及连接结构力学性能的有限元仿真 被引量：1

2

作者 殷银银 高学敏 +3 位作者 冯德荣 董晨曦 刘前峰 吴晓重 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期95-102,共8页

螺栓连接广泛应用于机械工业,针对低间隙Ti–6Al–4V ELI六角头螺栓的预紧过程以及预紧力对连接结构中服役性能的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,建立了考虑螺纹细节的单搭接螺栓连接结构的三维有限元仿真模型。建立Ti–Ti、Ti–Al... 螺栓连接广泛应用于机械工业,针对低间隙Ti–6Al–4V ELI六角头螺栓的预紧过程以及预紧力对连接结构中服役性能的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,建立了考虑螺纹细节的单搭接螺栓连接结构的三维有限元仿真模型。建立Ti–Ti、Ti–Al螺栓连接模型,模拟了螺栓连接结构预紧和拉伸两个分析过程。通过拉伸试验和有限元仿真对比,验证了Ti–6Al–4V ELI材料参数。通过有限元仿真得到了螺栓预紧力加载曲线、螺栓连接结构承载力变化曲线以及在预紧和拉伸过程中螺栓连接结构的应力分布状态,研究了螺栓预紧力对螺栓连接结构力学性能的影响。 展开更多

关键词 螺栓连接 螺栓预紧 有限元仿真 钛合金 拉伸性能

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表面粗糙度对高锁连接副预紧力影响的试验研究

3

作者 高学敏 石大鹏 +2 位作者 冯韶伟 闫路 马勇 《煤矿机械》 2022年第12期56-58,共3页

以高锁连接副为研究对象,着重研究了其在煤炭行业用分级破碎机实际安装环境下,不同干湿安装状态及垫片粗糙度对高锁螺母预紧力的影响以及其相应变化规律,对现有安装规范进行验证,从而保障某型号分级破碎机的装配质量。

关键词 高锁连接副 摩擦因数 预紧力 拧断力矩

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时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响

4

作者 高靖靖 李旭健 +5 位作者 付建建 周玉宝 马勇 黄青梅 杨献文 叶凌英 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第1期147-151,共5页

研究了时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响。结果表明,合金经双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,均获得了优于T73时效处理的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度由70μm分别降至19、48和30μm。合金经过双级+再时效处理后... 研究了时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu挤压棒材组织和性能的影响。结果表明,合金经双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,均获得了优于T73时效处理的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度由70μm分别降至19、48和30μm。合金经过双级+再时效处理后,获得了与回归再时效和非等温时效处理样品相近的抗拉强度和屈服强度,而抗晶间腐蚀性能明显优于回归再时效和非等温时效。合金经T73、双级+再时效、回归再时效和非等温时效处理后,晶界析出相平均尺寸分别为27.7、39.2、31.6和25.5 nm,基体沉淀相平均尺寸分别为8.1、10.2、10.9和11.0 nm。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU 挤压棒材 时效工艺 双级+再时效 回归再时效 非等温时效 组织 力学性能 抗腐蚀性能

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SiC/SiC复合编织管的抗热冲击性能与失效机理研究 被引量：1

5

作者 胡庆宽 许琦鹏 +3 位作者 万志慧 杨保建 周为 晋小超 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期288-296,共9页

以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向... 以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向压缩测试,探究了复合编织管力学性能与破坏机理,拟合得到了热冲击强度退化经验公式。研究结果表明,搭建的循环热冲击试验平台能够模拟快速升降温的实际服役环境,最高升温、降温速率在试验过程中分别可达约40、60℃/s。随着热冲击循环次数的增加,SiC/SiC复合编织管环向拉伸强度下降,且降幅随之增大。热冲击产生的热应力导致纤维周围的基体产生微裂纹,弱化了纤维束与基体之间的连接,这是复合编织管强度降低的原因之一。拟合的强度退化经验公式能够准确描述强度退化规律,可以满足工程应用需求。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 SiC/SiC复合编织管 石英灯辐照加热 热冲击 失效机理

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Al3Zr弥散相对铝锌镁合金板材微观组织及强度的影响 被引量：2

6

作者 高靖靖 石大鹏 +6 位作者 程全士 关悦 李影 柯书忠 陈景超 刘胜胆 叶凌英 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期173-177,182,共6页

采用室温拉伸测试,结合金相显微镜、背散射电子衍射、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜等表征手段,研究了在Al-4.4Zn-1.2Mg合金板材中引入共格Al3Zr弥散相对其微观组织及强度的影响机理。Al3Zr弥散相抑制了再结晶,基于含Zr合金热轧... 采用室温拉伸测试,结合金相显微镜、背散射电子衍射、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜等表征手段,研究了在Al-4.4Zn-1.2Mg合金板材中引入共格Al3Zr弥散相对其微观组织及强度的影响机理。Al3Zr弥散相抑制了再结晶,基于含Zr合金热轧板材中再结晶驱动力和Al3Zr弥散相钉扎晶界阻力,通过理论计算,预测了再结晶分数为45%,这与实验值40%相符。Al3Zr弥散相提高了淬火态和时效态板材的强度。Al3Zr弥散相平均尺寸约22.3nm,通过奥罗万机制阻碍位错运动,引起强度增加值为43.3 MPa,抑制再结晶的附加强化效果为12.6 MPa。含Zr合金板材中的晶界和亚晶界数量更多,时效时在合金中形成了更多无强化作用的η相,减少了η′沉淀强化相的数量,沉淀强化作用引起的强度增加量较无Zr合金的低32.4 MPa。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG合金 强度 弥散相 再结晶 微合金化 锆 AL3ZR

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基于拉剪复合载荷下钛合金螺栓力学性能的试验研究 被引量：1

7

作者 高学敏 闫路 +2 位作者 何娅梅 冯德荣 冯韶伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期85-89,共5页

加工了拉伸-剪切复合载荷的测试装置,并开展了钛合金螺栓在纯拉伸、纯剪切、拉伸-剪切耦合等受力状态下的力学试验,分析了拉应力与螺栓轴线角度变化对试验结果的影响及其相应变化的规律。研究结果表明,一是加工的拉伸-剪切复合载荷的测... 加工了拉伸-剪切复合载荷的测试装置,并开展了钛合金螺栓在纯拉伸、纯剪切、拉伸-剪切耦合等受力状态下的力学试验,分析了拉应力与螺栓轴线角度变化对试验结果的影响及其相应变化的规律。研究结果表明,一是加工的拉伸-剪切复合载荷的测试装置可以准确满足纯拉伸、纯剪切、拉伸-剪切等单一载荷与复合载荷不同受力状态的力学性能测试;二是钛合金螺栓在拉应力和切应力耦合作用下的力学性能指标较纯拉性能明显下降,降幅最高达40%。 展开更多

关键词 螺栓 钛合金 拉伸 剪切 复合载荷

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基于振动条件下的双螺母防松性能研究 被引量：5

8

作者 冯韶伟 高学敏 +2 位作者 程全士 冯德荣 马建华 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期17-21,共5页

运载火箭芯级捆绑助推器的捆绑连杆一般采用爆炸螺栓连接,防松方式采用双螺母锁紧防松,双螺母锁紧防松属于螺纹联接常用的摩擦防松方法,依其可靠性和拆装方便性,在宇航装备连接中被广泛采用。为了获得双螺母不同防松方式的安全可靠性,... 运载火箭芯级捆绑助推器的捆绑连杆一般采用爆炸螺栓连接,防松方式采用双螺母锁紧防松,双螺母锁紧防松属于螺纹联接常用的摩擦防松方法,依其可靠性和拆装方便性,在宇航装备连接中被广泛采用。为了获得双螺母不同防松方式的安全可靠性,分别通过双螺母的横向振动试验与加速振动试验,获得双螺母预紧力实时曲线及不同安装扭矩比例条件下螺栓预紧力衰减规律,最终得出,在下螺母安装扭矩达到上螺母安装扭矩25%时,双螺母的防松性能最佳。 展开更多

关键词 双螺母 横向振动 加速振动 预紧力

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基于振动条件下的不同垫圈结构防松性能研究 被引量：2

9

作者 高学敏 石大鹏 +3 位作者 冯韶伟 关悦 闫路 杨冬梅 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第13期105-109,共5页

分析了航天某型号用紧固件在不同垫圈结构状态下的防松性能,以M16规格紧固件为研究对象,着重研究了M16紧固件在模拟航天某型号部段实际安装环境下,不同垫圈结构对防松性能以及支撑面摩擦系数、螺纹摩擦系数、预紧力等相关参数的影响及... 分析了航天某型号用紧固件在不同垫圈结构状态下的防松性能,以M16规格紧固件为研究对象,着重研究了M16紧固件在模拟航天某型号部段实际安装环境下,不同垫圈结构对防松性能以及支撑面摩擦系数、螺纹摩擦系数、预紧力等相关参数的影响及其相应变化的规律。结果表明,在装配条件一致的情况下,垫圈结构不同造成支承面摩擦系数出现较大变化,同时相同安装力矩条件下轴向预紧力出现了极大的差异;NordLock垫圈和双面斜齿垫圈防松性能最好,平垫圈+弹簧垫圈组合虽具有一定的防松能力,但失效的概率大,而平垫圈、HS垫圈防松性能最差。 展开更多

关键词 振动 航天型号 摩擦系数 预紧力 防松性能

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回归冷却速率对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织与性能的影响

10

作者 关悦 高靖靖 +4 位作者 胡庆宽 郑鹏辉 柯书忠 贺春花 叶凌英 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第3期140-144,共5页

通过硬度、电导率、室温拉伸、局部腐蚀和应力腐蚀等性能测试,结合金相显微镜和透射电镜等微观组织表征方法,研究了回归再时效工艺中不同回归冷却速率对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织与性能的影响。结果表明,回归冷却速率分别为660.0、12.7和... 通过硬度、电导率、室温拉伸、局部腐蚀和应力腐蚀等性能测试,结合金相显微镜和透射电镜等微观组织表征方法,研究了回归再时效工艺中不同回归冷却速率对Al-Zn-Mg-Cu合金型材组织与性能的影响。结果表明,回归冷却速率分别为660.0、12.7和0.5℃/min时,合金的抗拉强度分别为663.1、653.4和636.9 MPa,电导率分别为35.1%IACS、35.2%IACS和36.8%IACS,剥落腐蚀等级分别为EC、EB-和EB,应力腐蚀敏感性指数值分别为4.7%、4.0%和3.2%,晶界析出相沿长度方向的平均尺寸分别为48.7、54.7和68.7 nm,晶界析出相分布间距分别为28.9、33.6和40.3 nm。析出相尺寸与分布的变化是引起合金性能变化的主要原因;综合考虑合金力学性能与抗腐蚀性能,适宜的回归冷却速率范围为0.5~12.7℃/min。 展开更多

关键词 Al-Zn-Mg-Cu合金 回归冷却速率 力学性能 抗腐蚀性能 应力腐蚀 剥落腐蚀 晶界析出相 微观组织 回归再时效

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磁控溅射外部Cr层对CrN磨损宽度的影响

11

作者 付翊宸 周杰 +5 位作者 石大鹏 董晨曦 孙鹏辉 李艳军 曹新鹏 郑海忠 《华东交通大学学报》 2023年第1期92-98,共7页

为了提高CrN涂层耐磨性能,采用磁控溅射技术研究外部Cr层对CrN磨损宽度的影响。通过设置不同载荷、转速、旋转半径研究表面摩擦磨损情况。结果表明,旋转半径增大,离心力作用效果更加明显,其中在转速为300 r/min,旋转半径6 mm时,未溅射C... 为了提高CrN涂层耐磨性能,采用磁控溅射技术研究外部Cr层对CrN磨损宽度的影响。通过设置不同载荷、转速、旋转半径研究表面摩擦磨损情况。结果表明,旋转半径增大,离心力作用效果更加明显,其中在转速为300 r/min,旋转半径6 mm时,未溅射Cr层的CrN涂层平均磨损宽度达到945.7μm,且外侧磨损更加严重,相同条件下溅射外部Cr层的磨损宽度为571.2μm,说明外部Cr层在磨损过程中有效抑制表面磨损区域增加。溅射外部Cr层后,在转速为200 r/min时的摩擦系数与表面磨损区域宽度随旋转半径增加而增加。表面磨痕呈犁沟状,磨损机制为磨粒磨损。 展开更多

关键词 CRN 磁控溅射 耐磨性 磨损机制 摩擦系数

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分级破碎机用螺栓剪切仿真分析与试验研究 被引量：1

12

作者 高学敏 米保卫 +3 位作者 冯程辉 程全士 贾安涛 冯韶伟 《煤矿机械》 2021年第8期69-73,共5页

分析了分级破碎机用螺栓剪切试验。以M8规格螺栓为研究对象,应用ANSYS软件对分级破碎机用螺栓进行剪切仿真分析,并与试验结果进行对比,数值模拟结果与试验结果吻合较好,分析了螺栓剪切动态加载过程中的应力场分布。研究结果表明,塑性应... 分析了分级破碎机用螺栓剪切试验。以M8规格螺栓为研究对象,应用ANSYS软件对分级破碎机用螺栓进行剪切仿真分析,并与试验结果进行对比,数值模拟结果与试验结果吻合较好,分析了螺栓剪切动态加载过程中的应力场分布。研究结果表明,塑性应变区在上、下剪刀与螺栓接触刃口处,随着剪切试验进行,与螺栓接触刃口处的塑性应变区逐渐变大,上、下剪刀刃口几何参数对试验结果产生质的影响。 展开更多

关键词 螺栓 分级破碎机 仿真分析 剪切强度

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钛合金弹塑性变形行为与本构模型研究

13

作者 高学敏 殷小健 +3 位作者 冯德荣 马勇 刘前峰 王慧娉 《煤矿机械》 2023年第8期93-96,共4页

以钻杆用TC4钛合金材料为研究对象,通过开展基于分离式Hopkinson压杆实验的材料应力-应变关系及塑性模型研究,获得不同应变率条件下的材料动态压缩屈服应力;通过数据拟合、优化等方法获得相应SHPB条件下的J-C材料模型参数;研究TC4材料... 以钻杆用TC4钛合金材料为研究对象,通过开展基于分离式Hopkinson压杆实验的材料应力-应变关系及塑性模型研究,获得不同应变率条件下的材料动态压缩屈服应力;通过数据拟合、优化等方法获得相应SHPB条件下的J-C材料模型参数;研究TC4材料失效行为与本构关系,研究不同剪切速率对材料失效模型、裂纹扩展方式等的影响规律。最终在上述研究基础上提出合理的材料失效准则并进行仿真验证,研究成果为TC4材料在煤矿用无磁钻杆上的应用提供了理论基础。 展开更多

关键词 钛合金 钻杆 本构模型 仿真 试验

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采煤机双头螺柱断裂分析及预防

14

作者 许永春 石大鹏 +3 位作者 张钦莹 付建建 朱苓 徐俭 《煤矿机械》 2023年第9期87-89,共3页

某40CrNiMoA高强度双头螺柱在使用过程中发生断裂。采用断口分析、显微组织观察及理化试验等手段,分析了该高强度双头螺柱断裂原因。结果表明:螺柱在服役过程中受到较大冲击载荷作用而引起脆性断裂。由于热处理过程出现异常,显微组织形... 某40CrNiMoA高强度双头螺柱在使用过程中发生断裂。采用断口分析、显微组织观察及理化试验等手段,分析了该高强度双头螺柱断裂原因。结果表明:螺柱在服役过程中受到较大冲击载荷作用而引起脆性断裂。由于热处理过程出现异常,显微组织形成了粗大的珠光体及上贝氏体组织,造成冲击性能偏低,脆性增加,在外部冲击载荷作用下螺柱迅速断裂。建议优化热处理工艺,提升产品抗冲击性能。 展开更多

关键词 双头螺柱 断裂 冲击 上贝氏体 热处理

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