【摘 要】
：
基于红外热像法获得对接接头疲劳自热温升数据,建立激光焊对接接头能量耗散疲劳评估模型.借助能量耗散模型,对Q310NQL2-Q345NQR2激光焊接头高周疲劳过程的疲劳性能进行了研究.结果表明,随着应力幅值的增加,Q310NQL2-Q345NQR2激光焊接头的能量耗散随之增加,并在疲劳极限附近出现了拐点.结合RVE(representative volume element)模型分析,该拐点正是材料内部从单一的可逆微结构运动到同时包括可逆和不可逆的微结构运动的转折点.其中不可逆微结构运动相应于引起材料损伤的
【机 构】
：
大连交通大学, 大连, 116028;辽宁省轨道交通装备焊接与可靠性重点实验室, 大连, 116028
论文部分内容阅读
基于红外热像法获得对接接头疲劳自热温升数据,建立激光焊对接接头能量耗散疲劳评估模型.借助能量耗散模型,对Q310NQL2-Q345NQR2激光焊接头高周疲劳过程的疲劳性能进行了研究.结果表明,随着应力幅值的增加,Q310NQL2-Q345NQR2激光焊接头的能量耗散随之增加,并在疲劳极限附近出现了拐点.结合RVE(representative volume element)模型分析,该拐点正是材料内部从单一的可逆微结构运动到同时包括可逆和不可逆的微结构运动的转折点.其中不可逆微结构运动相应于引起材料损伤的非弹性耗散,当损伤累积到一定程度,其相应的非弹性能量耗散也存在阀值.以此阀值作为疲劳寿命预测参量,建立高周疲劳激光焊对接接头疲劳寿命预测模型,实现S-N曲线的快速预测.
其他文献
科研条件rn制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室针对现代制造装备的技术特点、工业需求和未来发展趋势,以开放、合作、竞争、共享的理念,开展机构设计理论方法及应用、机构结构与尺度综合、运动学与动力学、机构性能分析与评价、机构数字化设计、机构先进制造、机构控制与检测等基础共性技术和应用技术的研究,已形成以机构设计理论研究、机构创新设计方法、机构运动控制一体化为特色,能为制造业提供机构设计与控制解决方案或成套技术的科技开发和资源共享的技术平台.
面向加工精度指标提出机床关键几何误差元素辨识及其公差设计方法.以某型立式加工中心为对象,基于螺旋理论对机床空间误差进行建模;结合所得机床空间误差模型及加工精度指标定义,推导建立加工精度评估模型,同时提出间接试验验证策略及实施技术;通过正交实验、统计学对影响加工精度的关键几何误差元素进行辨识,并利用数值试验对辨识结果进行验证,并基于响应面法构建加工精度与关键几何误差元素的映射关系,由此将后者的公差设计转换为一类优化问题;利用遗传算法获取各关键几何误差元素最优公差,在加工精度指标满足要求的同时,机床产品成本达
近年来,热塑性复合材料在国外工程应用越来越多,与热固性复合材料相比,热塑性复合材料具有以下应用优势:韧性高、损伤容限大、有类似于金属的加工特性、原材料储存期不受限制、成型加工周期比较短,尤其是它所具有的良好的可循环性、可回收、可重复利用和不污染环境等特性,很好地适应了当今世界对材料产业所提出的环保要求.介绍了热塑性复合材料的基体和增强材料特点、常用的成型方法、焊接技术以及在国外航空航天等工程应用案例,并分析了热塑性复合材料应用过程中遇到的问题以及发展方向.
几何误差是影响数控机床空间精度的重要因素之一,误差项多、产生机理复杂且各个误差项之间存在耦合作用,直接影响机床的加工精度.因此,对几何误差进行研究与分析至关重要.综述了近年来国内外数控机床几何误差的研究现状,包括几何误差建模、几何误差测量、几何误差项分析和几何误差补偿4个方面;总结了现有建模方法、测量方法、几何误差项分析方法以及补偿方法的优点与不足;从装备制造业角度出发,展望了未来数控机床几何误差的研究方向.
针对颗粒增强铝基复合材料结构开展疲劳试验技术研究,提出了一种高阶振型的振动疲劳试验方法.试验结果表明,该结构的理论、实测振动特性一致,第3阶振型下,试验件振动应力与振幅之间仍服从线性变化规律,理论和实际破坏部位相同,表明本研究提出的试验方法有效.该方法在保证试验准确性的基础上将试验周期缩短了2/3,对开展颗粒增强铝基复材结构疲劳性能评价,推动新材料、新结构的工程化应用具有重要意义.
高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性的特殊工具钢.对于进行过球化退火的高速钢,其显微硬度损失较大,严重影响其应用.为恢复球化退火W6Mo5Cr4V2高速钢表面的显微硬度,同时保证其内部良好的韧性不受影响,采用电子束表面重熔对其表面进行硬化.结果表明,重熔表面整体呈现平整光滑状态,存在小尺寸熔坑,重熔层内部呈现胞状树枝晶组织,主要由马氏体、残余奥氏体、晶间网状M2C共晶碳化物以及细棒状MC碳化物组成,呈现不均匀的条带状分布,在重熔区边界存在未熔碳化物,在重熔区中心区域碳化物均匀性较高,并对晶间碳化物的形成机理进
通过三点弯曲试验研究了Z–pin在半厚度植入条件下其材质、直径和加捻状态对Z–pin增强复合材料层合板弯曲性能的影响.结果表明,采用Z–pin半厚度植入工艺相比于未增强对照组试件,增强组试件的弯曲强度、弯曲模量及弯曲应变能都有所提升.Z–pin材质、直径和加捻状态对试件弯曲强度、模量和弯曲应变能的影响甚微,究其原因为增强组试件界面X、Y处潜在的分层缺陷扩展严重,分层损伤主导了弯曲过程中试件的破坏.但Z–pin直径对层合板的失效模式有着重要影响,表现为小直径Z–pin增强试件分层裂纹扩展较为严重,但萌生裂纹
建立304不锈钢T形接头三维有限元模型,研究激光电弧复合焊接顺序对304不锈钢T形接头热变形及残余应力的影响.采用高斯面热源加高斯锥形体热源组合的热源模型,模拟激光电弧复合热源,并通过304不锈钢激光电弧复合堆焊工艺试验验证数值模拟激光电弧复合焊接过程的可靠性.结果表明,焊缝截面熔池形貌的数值仿真结果与焊接工艺试验结果吻合较好,该热源模型能有效模拟激光电弧两种热源的复合作用.确定多种焊接顺序方案,分析不同焊接顺序下T形接头温度场、残余应力和热变形情况,激光电弧复合焊接顺序对T形接头残余应力及热变形均有影响
为了提高纯氩气下MIG焊接316L不锈钢的稳定性、改善焊缝组织以及强化耐腐蚀性能,引入1200 W小功率激光对MIG电弧进行诱导压缩,同时在氩气中混入氮气,探索不同流量比的Ar-N2混合气体对焊缝微观组织及其耐腐蚀性能的影响.结果表明,激光的诱导作用能够收缩并稳定MIG电弧,随着氮气流量的增加,焊缝的熔合线逐渐平缓,内部气孔缺陷明显降低;XRD测试和显微组织分析发现,渗氮后的焊缝内部γ相含量明显增多,中下部区域均为细小均匀的γ胞状晶,中上部区域为γ树枝晶,并且一次枝晶间距逐渐减小.当氮气流量增加到5 L/
高功率激光焊接为铝合金中厚板高质高效焊接提供了有效手段,然而面临焊缝气孔多发的问题.文中开展了铝合金中厚板高功率激光搅拌焊接气孔缺陷的工艺调控研究,阐明了搅拌振幅和搅拌频率对接头气孔率的影响,并提出了工艺参数优化方法.结果表明,搅拌振幅主要影响光束运动轨迹横向分布和小孔开口面积;搅拌频率主要影响激光光束运动速度和对后方熔池的搅拌次数;搅拌振幅和频率越大,气孔抑制效果越明显,但焊缝熔深难以满足应用要求;通过控制光束运动轨迹和能量密度,可以实现工艺参数的设计,获得大熔深、少气孔的最佳工艺区间,最终得到熔深高达