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15CrMoR焊缝区及母材区低周疲劳寿命预测: 2016年; 制作了焦炭塔用材15Cr MoR的对接试件,对其母材区及焊缝区金属进行了不同温度的单轴拉伸试验与全寿命单轴棘轮效应试验。利用OW-II随动强化模型对材料的棘轮效应进行预测,模型能较好地预测材料稳定段的棘轮应变率。通过单轴拉伸试验数据得出预测低周疲劳寿命的基本参数,选用考虑棘轮效应的MSRS模型对母材区焊缝区材料疲劳寿命进行预测,预测结果均在2倍误差带以内,而且预测结果均匀分布在45°精确线两侧。利用OW-II随动强化模型在相同工况下预测出的母材区焊缝区稳定段棘轮应变率,应变幅值,带入MSRS模型,预测结果表明母材区疲劳寿命明显低于焊缝区,稳定段棘轮应变率母材区明显高于焊缝区。; 马凯王传志董俊华高炳军; 关键词：棘轮效应低周疲劳

不同温度下15CrMoR循环塑性实验研究及低周疲劳寿命预测被引量：3: 2014年; 在20℃,200℃,300℃和400℃下对15CrMoR进行了循环塑性行为和棘轮效应—疲劳交互作用的实验研究。不同温度下全寿命内循环塑性实验表明,非对称循环加载的大部分时段棘轮应变率基本保持稳定,后期接近失效阶段才急速增大。各温度下棘轮应变随平均应力、应力幅的增大而增大。低周疲劳寿命受平均应力和应力幅的共同影响,但应力幅的影响更大。与Coffin-Manson模型及Morrow修正模型相比,各温度下MSRS模型对材料疲劳寿命的预测更为准确。采用含温度参数的MSRS模型可较方便地预测不同温度下材料的疲劳寿命。; 李青董俊华余伟炜高炳军; 关键词：棘轮效应低周疲劳温度

平板封头与筒体连接应力释放槽结构分析与优化: 2017年; 对平板封头与筒体连接应力释放槽结构进行了有限元分析,根据压力容器分析设计观点对结构的安定性进行了评价,发现有些情况下需开设一定尺寸的应力释放槽才能使结构满足安定性要求,而有些情况下仅需做结构对接开槽即可满足安定性要求,据此可确定是否开设应力释放槽的分界线.此外,分析表明,有些情况下即使开设应力释放槽也不能使结构满足安定性要求,此时需首先加强筒体,据此可确定是否需要加强筒体的分界线.通过参数化计算,得到了需开设应力释放槽及需加强筒体的结构参数区域.对需要开设应力释放槽的结构,探讨了应力释放槽圆弧半径以及开槽深度对薄膜加弯曲应力强度以及最大应力强度值的影响,提出应力释放槽横截面积最小、薄膜加弯曲应力强度水平系数最小以及应力强度幅水平系数最小3种优化方案.利用ANSYS的APDL及OPT模块,采用参数扫描及函数逼近法,以应力释放槽横截面积最小为优化目标,以薄膜加弯曲应力强度水平系数及应力强度幅水平系数小于1为约束条件,对应力释放槽的圆弧半径及深度进行了优化计算,给出了最优开槽尺寸,可供此类结构的设计参考.; 赵福海高炳军史丽婷董俊华; 关键词：安定性

轴向移动温差作用下焦炭塔筒体循环塑性分析被引量：2: 2015年; 对焦炭塔材料15Cr Mo R在20℃、200℃、300℃及400℃下进行单轴拉伸试验与单轴棘轮效应试验,利用OW-II随动强化模型对材料的棘轮应变进行预测,模型能较好地预测材料稳定段的棘轮应变率。运用动态坐标系法对焦炭塔进油及进水两种工况进行瞬态温度场分析,确定轴向移动温差及其特征量,为焦炭塔循环塑性分析确定简化的温差特征载荷。对焦炭塔筒体进油生焦及进水冷焦两种工况进行循环塑性分析,发现进油及进水轴向温差渐变范围下对齐时结构具有更大的棘轮应变率,内压循环的同时作用会增大结构的棘轮应变。通过参数化计算,确定焦炭塔结构的棘轮边界,当进水轴向温差高度较小时棘轮边界受内压循环的影响较大。; 高炳军郭丽丽董俊华; 关键词：焦炭塔棘轮效应

面内循环弯矩作用下内压筒体斜接管结构棘轮边界的确定: 2011年; 利用正交设计方法,确定了16个内压筒体斜接管结构的尺寸参数,采用MJS模型按照等效塑性应变增量控制法对这些结构在面内循环弯矩作用下的棘轮边界进行了计算,并采用最小二乘法对无量纲化的棘轮边界进行了拟合。利用多元回归分析法找到了拟合公式中各系数与结构参数的关系,从而确定了内压斜接管结构棘轮边界的经验公式。根据此式,讨论了不同的结构参数对棘轮边界的影响。; 孙宇鹏吴小松董俊华杨立栋高炳军; 关键词：面内弯曲正交设计

15CrMoR循环塑性分析与焦炭塔鼓胀开裂预测被引量：1: 2014年; 对焦炭塔材料15CrMoR在20℃、200℃、300℃及400℃下进行了全寿命内循环塑性实验研究,得到了材料在不同温度、不同载荷水平下的棘轮应变率与低周疲劳寿命,拟合了棘轮应变率、低周疲劳寿命与无量纲循环载荷间的经验公式.根据焦炭塔在进油与进水冷焦两种轴向移动温差作用下的温度场及热应力场确定了结构的循环应力应变范围,进而确定了结构承受的交变应力幅、平均应力等循环载荷特征量.根据经验公式计算了焦炭塔筒体的棘轮应变率并预测了鼓胀变形量,利用棘轮效应-疲劳交互多损伤低周疲劳寿命预测模型实现了焦炭塔鼓胀开裂的预测.; 高炳军郭丽丽李青余伟炜; 关键词：焦炭塔棘轮效应低周疲劳

椭圆形内伸自紧密封高压快开人孔可行性分析被引量：1: 2016年; 椭圆形自紧密封快开人孔用于高压疲劳设备超出现有设计标准范围,对其进行可行性分析十分必要.采用有限元方法对椭圆形自紧密封快开人孔结构进行分析计算,考察了人孔内伸长度对密封性能的影响,发现在最佳内伸长度下,椭圆形垫片上、下表面的接触压力分布最为均匀,且平均接触压力值较大,具有良好的密封效果,可满足密封要求.同时在合理的结构参数下,椭圆形人孔可满足抗垮塌、安定性、抗疲劳以及稳定性要求.研究表明,椭圆形内伸自紧密封快开人孔可用于高压疲劳设备.; 高炳军孙少南杜招鑫李凯丽

合金钢的高温单轴棘轮效应实验研究1.25Cr0.5Mo被引量：2: 2012年; 利用MTS810电液伺服试验机在300℃温度下对1.25Cr0.5Mo合金钢进行了单轴棘轮效应实验研究,探讨了温度、应力幅值、应力峰值、平均应力以及加载历史对材料棘轮效应的影响.以0.1%/s及0.2%/s两种不同的应变加载速率分别对材料进行单轴拉伸实验,结果表明1.25Cr0.5Mo合金钢在所研究的温度范围内的变形行为是率无关的;在0.4%应变幅值下进行了单轴应变循环实验,响应应力幅值随循环次数几乎没有变化,可视为循环稳定材料;单轴棘轮效应实验表明棘轮应变速率随平均应力、应力幅值及温度的升高而增大;棘轮变形依赖于加载历史,先前较大的循环应力对后继较小的循环应力下的棘轮变形起抑制作用.; 孙宇鹏董俊华高炳军; 关键词：棘轮效应高温

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河北省自然科学基金(E2011202044)