發(fā)布時間：2017-08-18 06:27

  本文關(guān)鍵詞：NiTiNb記憶合金管接頭連接系統(tǒng)模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：NiTiNb形狀記憶合金管接頭在航空、航天等領(lǐng)域中,具有很好的發(fā)展前景。但NiTiNb形狀記憶合金管接頭的尺寸設(shè)計優(yōu)化及其與被接管之間的拉脫力計算,一直是研究難點。本文采用marc數(shù)值模擬軟件,建立了NiTiNb管接頭與TA18鈦合金或2169不銹鋼兩種被接管連接模型,研究不同管接頭壁厚、內(nèi)筋高和長度對管接頭連接系統(tǒng)的等效應力、等效應變、徑向應力以及徑向應變隨溫度變化的影響,獲得了管接頭與被接管之間的拉脫力變化趨勢,得到以下結(jié)論:加工不同壁厚、內(nèi)筋高的管接頭進行爆破實驗,發(fā)現(xiàn)隨著壁厚的增加管路的爆破壓強越大,隨著內(nèi)筋高的適當增加,管路爆破強度會增加。由實驗可知,NiTiNbΦ6mm管接頭的最佳尺寸壁厚為1.7mm、內(nèi)筋高度為0.45mm。通過建立了不同壁厚、內(nèi)筋高和長度的Φ6mm管接頭與TA18鈦合金被接管有限元模型,發(fā)現(xiàn)管接頭在恒約束恢復過程中,等效應力、等效應變、徑向應力和徑向應變隨著壁厚、內(nèi)徑高的增加而增加;管接頭與被接管在恢復完成之后,拉脫力也隨著壁厚的增加而增大;而管接頭長度對管路連接系統(tǒng)的等效應力、等效應變、徑向應力和徑向應變影響很小,拉脫力隨長度的增加略微降低;最后獲得連接TA18鈦合金被接管的Φ6mm管接頭最佳壁厚為1.65~1.70mm,內(nèi)筋高為0.2~0.3mm,長度22mm。建立了不同壁厚、內(nèi)筋高和長度的Φ6mm管接頭與2169不銹鋼被接管的有限元模型,發(fā)現(xiàn)管接頭在恒約束恢復過程中,等效應力、等效應變、徑向應力和徑向應變隨著壁厚、內(nèi)徑高的增加而增加;管接頭與被接管在恢復完成后,拉脫力隨著壁厚的增加而增大;而管接頭長度對管路連接系統(tǒng)等效應力、等效應變、徑向應力和徑向應變影響很小,拉脫力則隨著長度增加呈先增加后降低趨勢;最后獲得連接2169不銹鋼被接管的最佳壁厚為1.70mm,內(nèi)筋高為0.3mm,長度為22mm。綜上分析,可知NiTiNb形狀記憶合金Φ6mm管接頭連接TA18鈦合金或2169不銹鋼被接管的最佳壁厚為1.70mm、內(nèi)筋高為0.3m、長度為22mm。
【關(guān)鍵詞】：NiTiNb合金 管接頭 數(shù)值模擬 拉脫力
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 引言9
• 1.2 形狀記憶合金的概述9-14
• 1.2.1 形狀記憶合金的發(fā)展9-10
• 1.2.2 形狀記憶合金的特性10-12
• 1.2.3 形狀記憶合金的種類12-13
• 1.2.4 NiTiNb形狀記憶合金管接頭的研究進展13-14
• 1.3NiTiNb形狀記憶合金的本構(gòu)方程發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 形狀記憶合金本構(gòu)方程的概述14-15
• 1.3.2 形狀記憶合金的本構(gòu)方程的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 NiTiNb形狀記憶合金的發(fā)展現(xiàn)狀17-22
• 1.4.1 NiTiNb形狀記憶合金的化學組成和顯微組織17-20
• 1.4.2 NiTiNb形狀記憶合金的相變滯后和恢復率20-22
• 1.4.3 NiTiNb形狀記憶合金的切削加工性能22
• 1.4.4 NiTiNb形狀記憶合金的抗腐蝕性能22
• 1.5 選題目的及其研究內(nèi)容22-24
• 1.5.1 選題目的及意義22-23
• 1.5.2 研究內(nèi)容23-24
• 第二章 NiTiNb合金Φ6mm管接頭結(jié)構(gòu)尺寸對爆破性能的影響24-31
• 2.1 爆破實驗的測試24-27
• 2.1.1 引言24-26
• 2.1.2 實驗材料和設(shè)備26-27
• 2.1.3 測量方法27
• 2.2 壁厚對爆破實驗的影響27-28
• 2.2.1 前言27-28
• 2.2.2 壁厚對Φ6mm管接頭爆破性能的影響28
• 2.3 內(nèi)筋對爆破實驗的影響28-29
• 2.3.1 前言28-29
• 2.3.2 內(nèi)筋對Φ6mm管接頭爆破性能的影響29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 本構(gòu)方程及有限元模型31-36
• 3.1 MSC.Marc有限元軟件的特點31
• 3.2 形狀記憶合金管接頭的本構(gòu)方程31-33
• 3.3 有限元模擬及計算方法33-34
• 3.4 模擬測試34-36
• 第四章 管接頭/TA18鈦合金被接管恢復過程的應力應變有限元分析36-59
• 4.1 壁厚對管接頭恢復過程中應力應變的影響36-43
• 4.1.1 壁厚對管接頭恢復過程等效應力的影響36-38
• 4.1.2 壁厚對管接頭恢復過程等效應變的影響38-39
• 4.1.3 壁厚對管接頭恢復過程徑向應力的影響39-41
• 4.1.4 壁厚管接頭恢復過程徑向應變的影響41-42
• 4.1.5 壁厚對管接頭連接系統(tǒng)拉脫力的影響42-43
• 4.2 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程應力應變的影響43-50
• 4.2.1 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程等效應力的影響43-45
• 4.2.2 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程等效應變的影響45-46
• 4.2.3 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程徑向應力的影響46-48
• 4.2.4 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程徑向應變的影響48-49
• 4.2.5 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程拉脫力的影響49-50
• 4.3 長度對管接頭恢復過程應力應變的影響50-56
• 4.3.1 長度對管接頭恢復過程等效應力的影響50-51
• 4.3.2 長度對管接頭恢復過程等效應變的影響51-53
• 4.3.3 長度對管接頭恢復過程徑向應力的影響53-54
• 4.3.4 長度對管接頭恢復過程徑向應變的影響54-56
• 4.3.5 長度對管接頭恢復過程拉脫力的影響56
• 4.4 Φ6mm管接頭最佳結(jié)構(gòu)尺寸的確定56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章管接頭/2169不銹鋼被接管恢復過程的應力應變有限元分析59-81
• 5.1 壁厚對管接頭恢復過程應力應變的影響59-65
• 5.1.1 壁厚對管接頭恢復過程等效應力的影響59-60
• 5.1.2 壁厚對管接頭恢復過程等效應變的影響60-62
• 5.1.3 壁厚對管接頭恢復過程徑向應力的影響62-63
• 5.1.4 壁厚對管接頭恢復過程徑向應變的影響63-65
• 5.1.5 壁厚對管接頭恢復過程拉脫力的影響65
• 5.2 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程應力應變的影響65-72
• 5.2.1 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程等效應力的影響65-67
• 5.2.2 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程等效應變的影響67-68
• 5.2.3 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程徑向應力的影響68-70
• 5.2.4 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程徑向應變的影響70-71
• 5.2.5 內(nèi)筋高對管接頭恢復過程拉脫力的影響71-72
• 5.3 管接頭長度對Φ6mm管接頭/2169被接管應力應變的影響72-78
• 5.3.1 長度對管接頭恢復過程等效應力的影響72-73
• 5.3.2 長度對管接頭恢復過程等效應變的影響73-75
• 5.3.3 長度對管接頭恢復過程徑向應力的影響75-76
• 5.3.4 長度對管接頭恢復過程徑向應變的影響76-78
• 5.3.5 長度對管接頭恢復過程拉脫力的影響78
• 5.4 Φ6mm管接頭最佳結(jié)構(gòu)尺寸的確定78-79
• 5.5 本章小結(jié)79-81
• 第六章 結(jié)論81-82
• 參考文獻82-88
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文88-89
• 致謝89-90

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周建邦;NiTiNb記憶合金管接頭連接系統(tǒng)模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];南昌航空大學;2015年

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本文編號：693099