陶瓷電極/鋼擴散焊接殘余應力模擬及工藝優(yōu)化
發(fā)布時間:2022-01-17 05:49
石油測井是整個石油工業(yè)中最基本也是最重要的環(huán)節(jié)。井下環(huán)境具有高溫、高壓的特點,地磁、地電等外界環(huán)境也會產(chǎn)生較大的干擾,導致一般材料的傳感器在井下作業(yè)時不能精確測量井下的數(shù)據(jù)。陶瓷材料的耐高溫性能極好,且具有優(yōu)良的耐磨性和耐化學腐蝕性能,陶瓷優(yōu)異性能足夠滿足井下復雜工況的作業(yè)條件,所以陶瓷傳感器在石油測井應用方面有極其廣闊的前景。雖然陶瓷傳感器的優(yōu)點很多,但是關于陶瓷與鋼的擴散焊接存在殘余應力,在使用過程中殘余應力的侵蝕,導致陶瓷電極會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象,導致測量數(shù)據(jù)不準確,給生產(chǎn)帶來不利影響,因此研究陶瓷與鋼擴散焊接的殘余應力顯得尤為重要。本文在綜合國內(nèi)外關于陶瓷與鋼擴散焊接研究的基礎上,主要分析討論兩種關于陶瓷與鋼擴散焊接模擬形式,一種是接頭元素擴散與反應層形成的模擬,一種是接頭變形及應力行為的模擬。在通過研究對比之后,采用接頭變形及應力行為的模擬方式模擬Al2O3陶瓷與45鋼的擴散焊接殘余應力變化以及進行工藝的優(yōu)化。本文主要研究在不加中間層時,Al2O3陶瓷與45鋼擴散焊接后的殘余應力分布規(guī)律,通過對比三種方向的軸向應力以及三個平面下的剪切應力,確定最大的軸向應力以及最大的剪切應力,再...
【文章來源】:長江大學湖北省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 課題研究背景及意義
1.3 陶瓷與金屬焊接技術研究現(xiàn)狀
1.4 擴散焊接數(shù)值模擬技術進展
1.5 研究目標及研究內(nèi)容
第2章 Al_2O_3陶瓷與45鋼殘余應力的數(shù)值模擬
2.1 引言
2.2 熱彈塑性有限元介紹
2.3 Al_2O_3陶瓷/45鋼擴散焊接的有限元模型
2.4 殘余應力與接頭強度的關系
2.5 本章小結
第3章 中間層的選擇及制配方案
3.1 引言
3.2 不加中間層擴散焊接應力分布規(guī)律模擬
3.3 單一中間層對擴散焊接應力分布規(guī)律模擬
3.4 不同厚度下中間層應力分布規(guī)律
3.5 復合中間層對對殘余應力分布規(guī)律模擬
3.6 本章小結
第4章 擴散焊接參數(shù)對殘余應力分布規(guī)律模擬
4.1 引言
4.2 溫度對擴散焊接殘余應力分布規(guī)律模擬
4.3 冷卻速度對殘余應力分布規(guī)律模擬
4.4 不同冷卻速度組合對殘余應力分布規(guī)律模擬
4.5 壓力對殘余應力影響的規(guī)律
4.6 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡介
本文編號:3594160
【文章來源】:長江大學湖北省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 課題研究背景及意義
1.3 陶瓷與金屬焊接技術研究現(xiàn)狀
1.4 擴散焊接數(shù)值模擬技術進展
1.5 研究目標及研究內(nèi)容
第2章 Al_2O_3陶瓷與45鋼殘余應力的數(shù)值模擬
2.1 引言
2.2 熱彈塑性有限元介紹
2.3 Al_2O_3陶瓷/45鋼擴散焊接的有限元模型
2.4 殘余應力與接頭強度的關系
2.5 本章小結
第3章 中間層的選擇及制配方案
3.1 引言
3.2 不加中間層擴散焊接應力分布規(guī)律模擬
3.3 單一中間層對擴散焊接應力分布規(guī)律模擬
3.4 不同厚度下中間層應力分布規(guī)律
3.5 復合中間層對對殘余應力分布規(guī)律模擬
3.6 本章小結
第4章 擴散焊接參數(shù)對殘余應力分布規(guī)律模擬
4.1 引言
4.2 溫度對擴散焊接殘余應力分布規(guī)律模擬
4.3 冷卻速度對殘余應力分布規(guī)律模擬
4.4 不同冷卻速度組合對殘余應力分布規(guī)律模擬
4.5 壓力對殘余應力影響的規(guī)律
4.6 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
致謝
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