工字鋼由于自身良好的結(jié)構(gòu)特點和受力性能而在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程中得到廣泛應(yīng)用,是鋼結(jié)構(gòu)工程中使用較多的型鋼之一。但在用冷彎工藝制備隧道橋梁等領(lǐng)域拱頂用弧形異形型鋼時,因其非金屬夾雜物含量高、塑性不夠高、截面參數(shù)設(shè)計不合理等,導(dǎo)致其在冷彎過程中產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。為了改善這些問題,本文用噴丸強化技術(shù)改善工字鋼表面的殘余應(yīng)力狀態(tài),提高力學(xué)性能,對噴丸后的試樣進行表面應(yīng)力檢測、表層硬度檢測、表層組織形貌等分析;將工字鋼進行熔煉,并在鋼液中添加微量稀土鈰（Ce）元素對鋼液進行改性,并對稀土改性后的試樣進行力學(xué)性能、金相組織、SEM等分析研究;用ANSYS有限元分析軟件對工字鋼的截面進行優(yōu)化設(shè)計,模擬了工字鋼冷彎時最大應(yīng)力應(yīng)變的位置,并對冷彎時的截面進行了優(yōu)化研究。其主要研究結(jié)果如下:1、相對16號工字鋼較好的噴丸工藝為在0.4MPa的噴壓下噴丸25秒,其彈丸直徑恒為1.2mm,噴丸后彎曲強度值為799.82MPa,相對未噴丸試樣的689.33MPa提高16%;噴丸后表層硬度值為315.67Hv,較未噴丸的190Hv提高75%;噴丸引入的強化層厚度約1.2mm,且噴丸后試樣表面的殘余壓應(yīng)力值平均增加約300... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 稀土元素在鋼中的作用與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 稀土元素概述
        1.2.2 稀土元素在鋼中的作用
    1.3 有限元法及其應(yīng)用簡介
        1.3.1 彈性力學(xué)基本概念
        1.3.2 有限元法簡介
        1.3.3 ANSYS有限元分析軟件簡介
            1.3.3.1 結(jié)構(gòu)單元
            1.3.3.2 ANSYS DesignXplorer簡介
    1.4 研究現(xiàn)狀
        1.4.1 噴丸強化研究現(xiàn)狀
        1.4.2 稀土鋼的研究現(xiàn)狀
        1.4.3 工字鋼研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的內(nèi)容和意義
第二章 實驗材料及試驗方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗路線
    2.3 實驗設(shè)備和方法
第三章 工字鋼噴丸強化分析
    3.1 金相組織分析
    3.2 顯微硬度分析
    3.3 彎曲強度分析
    3.4 表面應(yīng)力檢測
    3.5 微觀形貌分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 工字鋼稀土改性分析
    4.1 稀土鋼試樣的制備
    4.2 成份分析
    4.3 金相組織分析
    4.4 塑性分析
    4.5 掃描電鏡分析
        4.5.1 形貌分析
        4.5.2 能譜分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 工字鋼截面優(yōu)化設(shè)計
    5.1 工字鋼有限元分析
        5.1.1 參數(shù)化建模
        5.1.2 截面優(yōu)化分析
        5.1.3 截面優(yōu)化結(jié)果
    5.2 工字鋼冷彎模擬
        5.2.1 建立冷彎模型
        5.2.2 冷彎求解分析
        5.2.3 冷彎優(yōu)化分析
    5.3 單拱曲率優(yōu)化分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]聯(lián)合有限元法及其收斂性與精度分析[J]. 卿光輝,王博鰲.  中國民航大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[2]基于有限元法的動車組行李架優(yōu)化分析[J]. 王宇馳,李占一.  城市軌道交通研究. 2019(02)
[3]兩面頂壓機下橫梁結(jié)構(gòu)有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 劉志衛(wèi),張震遠.  煤礦機械. 2019(01)
[4]基于ANSYS Workbench的重型自卸車貨箱底板有限元分析及結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計[J]. 李勇,李文超.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2018(12)
[5]基于ANSYS Workbench車架的有限元分析和輕量化研究[J]. 趙艷梅,鄭艷萍.  科技風(fēng). 2018(34)
[6]有限元法模擬橋梁結(jié)構(gòu)動荷載響應(yīng)分析[J]. 張虎偉.  居業(yè). 2018(10)
[7]基于Ansys Workbench的工裝有限元分析及優(yōu)化設(shè)計[J]. 羅東,呂杰.  機械管理開發(fā). 2018(10)
[8]中國稀土鋼純凈化制備技術(shù)研制成功[J].   有色冶金節(jié)能. 2018(01)
[9]稀土Ce對22MnCrNiMo鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 閆瑞軍,董方,馬征,武利平.  內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[10]隧洞鋼拱架變形段處理施工方法[J]. 張冰.  山西水利科技. 2017(04)

博士論文
[1]基于稀土元素Sc改性Al-Mg新型鋁合金的組織控制與強化機理研究[D]. 周士昂.合肥工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于ANSYS Workbench的某車架有限元分析及輕量化研究[D]. 趙艷梅.鄭州大學(xué) 2018
[2]微量稀土元素鑭鈰對海洋平臺用鋼的組織性能影響機理研究[D]. 劉智良.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2018
[3]限定條件下16號工字鋼軋制孔型設(shè)計及優(yōu)化[D]. 張政.西華大學(xué) 2018
[4]熱軋工字鋼在不同冷卻條件下力學(xué)性能的研究[D]. 賈超.遼寧科技大學(xué) 2016
[5]稀土Gd對5Cr5MoSiV1鋼組織及性能的影響[D]. 阮先明.南昌大學(xué) 2015
[6]稀土鋼連鑄保護渣的成分設(shè)計與性能研究[D]. 楊達朋.東北大學(xué) 2015
[7]鈮、磷、稀土對耐候鋼力學(xué)性能影響研究[D]. 董辰.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[8]稀土Ce對2Cr13不銹鋼組織和性能的影響[D]. 劉曉.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007
[9]雙軸對稱楔形工字鋼梁的彈性彎扭屈曲[D]. 周佳.浙江大學(xué) 2007



本文編號：3046352