振動(dòng)時(shí)效消除殘余應(yīng)力的有限元分析和試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 19:58
隨著我國(guó)核電技術(shù)的快速發(fā)展,為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的能源需求,越來(lái)越多的核反應(yīng)堆投入建設(shè)和運(yùn)行,在反應(yīng)堆核燃料制程中會(huì)產(chǎn)生大量的貧鈾核廢料。貧鈾廢料的存儲(chǔ)量日益堆積且管理耗費(fèi)巨大,因此不得不為其另謀出路,現(xiàn)今貧鈾合金材料已應(yīng)用于軍事用品和民用工業(yè)中。但由于核廢料加工成貧鈾合金毛坯件的過(guò)程中,較大的殘余應(yīng)力的存在使毛坯件發(fā)生變形,從而影響了試件的加工尺寸穩(wěn)定精度并造成了后續(xù)加工的困難。針對(duì)該問(wèn)題本課題基于振動(dòng)時(shí)效技術(shù),以貧鈾合金試件為研究對(duì)象,應(yīng)用計(jì)算機(jī)建模仿真技術(shù)和試驗(yàn)方法,對(duì)振動(dòng)時(shí)效效果和工藝參數(shù)進(jìn)行了研究和分析。本文主要做了以下研究工作:(1)從殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理、消除途徑和測(cè)量方法等方面進(jìn)行闡述,分別從宏觀和微觀角度分析工件振動(dòng)時(shí)效殘余應(yīng)力變化機(jī)理。并從振動(dòng)時(shí)效工作原理出發(fā),設(shè)計(jì)了振動(dòng)時(shí)效試驗(yàn)方案和相應(yīng)的試驗(yàn)裝置。(2)建立了振動(dòng)時(shí)效過(guò)程彈塑性有限元模型,對(duì)貧鈾合金試件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性分析,以梁類(lèi)和板類(lèi)試件為例,分析了振型模式、支撐點(diǎn)位置、激振頻率、激振位移以及激振時(shí)間等工藝過(guò)程特征參數(shù)對(duì)時(shí)效效果的影響,并通過(guò)數(shù)值模擬分析了振動(dòng)時(shí)效處理對(duì)工件加工尺寸精度穩(wěn)定性的影響。(3)通過(guò)仿真分析得出...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
工藝過(guò)程中產(chǎn)生的不同類(lèi)型殘余應(yīng)力
工件是工程領(lǐng)域中重要任務(wù)之一。傳統(tǒng)的殘稱(chēng)為熱時(shí)效(TSR),即將工件加熱至高溫一溫下材料的屈服應(yīng)力變得非常低,當(dāng)殘余應(yīng)力松弛或重新分布從而達(dá)到消除或降低殘余溫度差引入新的殘余應(yīng)力。熱退火方法是有設(shè)備,能源和時(shí)間方面的高成本;其次是熱處理過(guò)程需要去除,而且經(jīng)過(guò)熱加工調(diào)質(zhì)處調(diào)質(zhì)處理的效果,以及大型零部件尺寸無(wú)法熱時(shí)效能耗大、效率低,處理一批金屬件要料強(qiáng)度下降。而振動(dòng)時(shí)效(VSR)處理節(jié)能件尺寸穩(wěn)定性。振動(dòng)時(shí)效工作原理和時(shí)效裝和工件固定在一起,工件通過(guò)彈性體(如橡生器控制激振器的啟動(dòng)和調(diào)節(jié),使工件振動(dòng)均化[9]。
圖 1.3 殘余應(yīng)力參量方法應(yīng)用比例力測(cè)量方法應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。在確定金合理的測(cè)定方法。需要結(jié)合以下幾點(diǎn)考)測(cè)量?jī)x器和設(shè)備可操作性和便攜性;(的進(jìn)步有利于殘余應(yīng)力的研究,但是目精度的準(zhǔn)確性有待提高。殘余應(yīng)力測(cè)定力的有限元法,有限元方法是一種結(jié)合有限插分法思續(xù)體問(wèn)題的離散化,建立工程實(shí)際問(wèn)題可以直觀地處理連續(xù)體的離散問(wèn)題。因與實(shí)際情況相符合的。代 Clough[66]就把應(yīng)用有限元方法應(yīng)用于泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁學(xué)和
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]振動(dòng)時(shí)效在蒸汽輪機(jī)鑄鋼件生產(chǎn)中的研究應(yīng)用[J]. 周佼,馮周榮. 鑄造設(shè)備與工藝. 2017(03)
[2]基于有限元法的振動(dòng)時(shí)效數(shù)值模擬與分析[J]. 付建科,徐亮,雷小平,金俊. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]振動(dòng)時(shí)效技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉春澤,楊雪梅,周紅生,高琦,許小芳. 聲學(xué)技術(shù). 2017(01)
[4]中碳淬火-配分鋼中的殘余應(yīng)力分布[J]. 任泉莊,黃峰,郭正洪. 金屬熱處理. 2016(10)
[5]深冷處理對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼殘余應(yīng)力的影響[J]. 呂雁文,閆獻(xiàn)國(guó),韓曉君,劉岡超,智紅英. 金屬熱處理. 2015(12)
[6]振動(dòng)時(shí)效時(shí)間對(duì)激光-MIG電弧復(fù)合焊鋁合金焊接接頭殘余應(yīng)力的影響[J]. 湯運(yùn)剛,萬(wàn)里,方喜風(fēng),程永明,張東風(fēng),馬傳平,岑升波. 電焊機(jī). 2015(05)
[7]機(jī)床基礎(chǔ)大件振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 胡敏,余常武,趙萬(wàn)華,寸花英,袁勝萬(wàn),張文凱. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(23)
[8]焊接結(jié)構(gòu)的振動(dòng)時(shí)效工藝分析與優(yōu)化[J]. 羅麗麗,狄歐,陳新旭. 機(jī)床與液壓. 2014(16)
[9]基于有限元法的鑄件振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)研究[J]. 劉愛(ài)敏,韓衍昭. 熱加工工藝. 2012(09)
[10]穿甲彈彈芯材料的發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 岳明凱,曲家惠. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
博士論文
[1]振動(dòng)對(duì)焊接接頭組織與性能的影響及其工程應(yīng)用[D]. 盧慶華.上海交通大學(xué) 2008
[2]關(guān)于航空框類(lèi)結(jié)構(gòu)件銑削加工殘余應(yīng)力和變形機(jī)理的研究[D]. 王立濤.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]振動(dòng)時(shí)效消減焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值仿真及試驗(yàn)研究[D]. 代永峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李曉.中北大學(xué) 2012
[3]焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)架疲勞強(qiáng)度的影響[D]. 周杰.西南交通大學(xué) 2010
[4]基于ARM的振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王正奎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]振動(dòng)時(shí)效關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研究[D]. 于國(guó)峰.東北大學(xué) 2008
[6]高頻振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣剛.浙江大學(xué) 2007
[7]振動(dòng)消除殘余應(yīng)力機(jī)理分析及試驗(yàn)研究[D]. 蘆亞萍.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):2948217
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
工藝過(guò)程中產(chǎn)生的不同類(lèi)型殘余應(yīng)力
工件是工程領(lǐng)域中重要任務(wù)之一。傳統(tǒng)的殘稱(chēng)為熱時(shí)效(TSR),即將工件加熱至高溫一溫下材料的屈服應(yīng)力變得非常低,當(dāng)殘余應(yīng)力松弛或重新分布從而達(dá)到消除或降低殘余溫度差引入新的殘余應(yīng)力。熱退火方法是有設(shè)備,能源和時(shí)間方面的高成本;其次是熱處理過(guò)程需要去除,而且經(jīng)過(guò)熱加工調(diào)質(zhì)處調(diào)質(zhì)處理的效果,以及大型零部件尺寸無(wú)法熱時(shí)效能耗大、效率低,處理一批金屬件要料強(qiáng)度下降。而振動(dòng)時(shí)效(VSR)處理節(jié)能件尺寸穩(wěn)定性。振動(dòng)時(shí)效工作原理和時(shí)效裝和工件固定在一起,工件通過(guò)彈性體(如橡生器控制激振器的啟動(dòng)和調(diào)節(jié),使工件振動(dòng)均化[9]。
圖 1.3 殘余應(yīng)力參量方法應(yīng)用比例力測(cè)量方法應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。在確定金合理的測(cè)定方法。需要結(jié)合以下幾點(diǎn)考)測(cè)量?jī)x器和設(shè)備可操作性和便攜性;(的進(jìn)步有利于殘余應(yīng)力的研究,但是目精度的準(zhǔn)確性有待提高。殘余應(yīng)力測(cè)定力的有限元法,有限元方法是一種結(jié)合有限插分法思續(xù)體問(wèn)題的離散化,建立工程實(shí)際問(wèn)題可以直觀地處理連續(xù)體的離散問(wèn)題。因與實(shí)際情況相符合的。代 Clough[66]就把應(yīng)用有限元方法應(yīng)用于泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁學(xué)和
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]振動(dòng)時(shí)效在蒸汽輪機(jī)鑄鋼件生產(chǎn)中的研究應(yīng)用[J]. 周佼,馮周榮. 鑄造設(shè)備與工藝. 2017(03)
[2]基于有限元法的振動(dòng)時(shí)效數(shù)值模擬與分析[J]. 付建科,徐亮,雷小平,金俊. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[3]振動(dòng)時(shí)效技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉春澤,楊雪梅,周紅生,高琦,許小芳. 聲學(xué)技術(shù). 2017(01)
[4]中碳淬火-配分鋼中的殘余應(yīng)力分布[J]. 任泉莊,黃峰,郭正洪. 金屬熱處理. 2016(10)
[5]深冷處理對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼殘余應(yīng)力的影響[J]. 呂雁文,閆獻(xiàn)國(guó),韓曉君,劉岡超,智紅英. 金屬熱處理. 2015(12)
[6]振動(dòng)時(shí)效時(shí)間對(duì)激光-MIG電弧復(fù)合焊鋁合金焊接接頭殘余應(yīng)力的影響[J]. 湯運(yùn)剛,萬(wàn)里,方喜風(fēng),程永明,張東風(fēng),馬傳平,岑升波. 電焊機(jī). 2015(05)
[7]機(jī)床基礎(chǔ)大件振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 胡敏,余常武,趙萬(wàn)華,寸花英,袁勝萬(wàn),張文凱. 中國(guó)機(jī)械工程. 2014(23)
[8]焊接結(jié)構(gòu)的振動(dòng)時(shí)效工藝分析與優(yōu)化[J]. 羅麗麗,狄歐,陳新旭. 機(jī)床與液壓. 2014(16)
[9]基于有限元法的鑄件振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)研究[J]. 劉愛(ài)敏,韓衍昭. 熱加工工藝. 2012(09)
[10]穿甲彈彈芯材料的發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 岳明凱,曲家惠. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
博士論文
[1]振動(dòng)對(duì)焊接接頭組織與性能的影響及其工程應(yīng)用[D]. 盧慶華.上海交通大學(xué) 2008
[2]關(guān)于航空框類(lèi)結(jié)構(gòu)件銑削加工殘余應(yīng)力和變形機(jī)理的研究[D]. 王立濤.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]振動(dòng)時(shí)效消減焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值仿真及試驗(yàn)研究[D]. 代永峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李曉.中北大學(xué) 2012
[3]焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)架疲勞強(qiáng)度的影響[D]. 周杰.西南交通大學(xué) 2010
[4]基于ARM的振動(dòng)時(shí)效系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 王正奎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]振動(dòng)時(shí)效關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研究[D]. 于國(guó)峰.東北大學(xué) 2008
[6]高頻振動(dòng)時(shí)效消除焊接殘余應(yīng)力的仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣剛.浙江大學(xué) 2007
[7]振動(dòng)消除殘余應(yīng)力機(jī)理分析及試驗(yàn)研究[D]. 蘆亞萍.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):2948217
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