振动时效消除残余应力的有限元分析和试验研究
发布时间：2020-12-30 19:58
随着我国核电技术的快速发展,为满足日益增长的能源需求,越来越多的核反应堆投入建设和运行,在反应堆核燃料制程中会产生大量的贫铀核废料。贫铀废料的存储量日益堆积且管理耗费巨大,因此不得不为其另谋出路,现今贫铀合金材料已应用于军事用品和民用工业中。但由于核废料加工成贫铀合金毛坯件的过程中,较大的残余应力的存在使毛坯件发生变形,从而影响了试件的加工尺寸稳定精度并造成了后续加工的困难。针对该问题本课题基于振动时效技术,以贫铀合金试件为研究对象,应用计算机建模仿真技术和试验方法,对振动时效效果和工艺参数进行了研究和分析。本文主要做了以下研究工作:(1)从残余应力的产生机理、消除途径和测量方法等方面进行阐述,分别从宏观和微观角度分析工件振动时效残余应力变化机理。并从振动时效工作原理出发,设计了振动时效试验方案和相应的试验装置。(2)建立了振动时效过程弹塑性有限元模型,对贫铀合金试件进行动力学特性分析,以梁类和板类试件为例,分析了振型模式、支撑点位置、激振频率、激振位移以及激振时间等工艺过程特征参数对时效效果的影响,并通过数值模拟分析了振动时效处理对工件加工尺寸精度稳定性的影响。(3)通过仿真分析得出...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工艺过程中产生的不同类型残余应力
工件是工程领域中重要任务之一。传统的残称为热时效（TSR），即将工件加热至高温一温下材料的屈服应力变得非常低，当残余应力松弛或重新分布从而达到消除或降低残余温度差引入新的残余应力。热退火方法是有设备，能源和时间方面的高成本；其次是热处理过程需要去除，而且经过热加工调质处调质处理的效果，以及大型零部件尺寸无法热时效能耗大、效率低，处理一批金属件要料强度下降。而振动时效（VSR）处理节能件尺寸稳定性。振动时效工作原理和时效装和工件固定在一起，工件通过弹性体（如橡生器控制激振器的启动和调节，使工件振动均化[9]。
图 1.3 残余应力参量方法应用比例力测量方法应用的统计结果。在确定金合理的测定方法。需要结合以下几点考）测量仪器和设备可操作性和便携性；（的进步有利于残余应力的研究，但是目精度的准确性有待提高。残余应力测定力的有限元法，有限元方法是一种结合有限插分法思续体问题的离散化，建立工程实际问题可以直观地处理连续体的离散问题。因与实际情况相符合的。代 Clough[66]就把应用有限元方法应用于泛应用于结构力学、热传导、电磁学和
【参考文献】：
期刊论文
[1]振动时效在蒸汽轮机铸钢件生产中的研究应用[J]. 周佼,冯周荣. 铸造设备与工艺. 2017(03)
[2]基于有限元法的振动时效数值模拟与分析[J]. 付建科,徐亮,雷小平,金俊. 三峡大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]振动时效技术研究进展[J]. 刘春泽,杨雪梅,周红生,高琦,许小芳. 声学技术. 2017(01)
[4]中碳淬火-配分钢中的残余应力分布[J]. 任泉庄,黄峰,郭正洪. 金属热处理. 2016(10)
[5]深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢残余应力的影响[J]. 吕雁文,闫献国,韩晓君,刘冈超,智红英. 金属热处理. 2015(12)
[6]振动时效时间对激光-MIG电弧复合焊铝合金焊接接头残余应力的影响[J]. 汤运刚,万里,方喜风,程永明,张东风,马传平,岑升波. 电焊机. 2015(05)
[7]机床基础大件振动时效工艺参数优化方法[J]. 胡敏,余常武,赵万华,寸花英,袁胜万,张文凯. 中国机械工程. 2014(23)
[8]焊接结构的振动时效工艺分析与优化[J]. 罗丽丽,狄欧,陈新旭. 机床与液压. 2014(16)
[9]基于有限元法的铸件振动时效工艺参数研究[J]. 刘爱敏,韩衍昭. 热加工工艺. 2012(09)
[10]穿甲弹弹芯材料的发展趋势研究[J]. 岳明凯,曲家惠. 飞航导弹. 2010(12)
博士论文
[1]振动对焊接接头组织与性能的影响及其工程应用[D]. 卢庆华.上海交通大学 2008
[2]关于航空框类结构件铣削加工残余应力和变形机理的研究[D]. 王立涛.浙江大学 2003
硕士论文
[1]振动时效消减焊接残余应力的数值仿真及试验研究[D]. 代永峰.哈尔滨工业大学 2012
[2]振动时效消除焊接残余应力的仿真及实验研究[D]. 李晓.中北大学 2012
[3]焊接残余应力对构架疲劳强度的影响[D]. 周杰.西南交通大学 2010
[4]基于ARM的振动时效系统设计[D]. 王正奎.哈尔滨工业大学 2008
[5]振动时效关键技术与设备研究[D]. 于国峰.东北大学 2008
[6]高频振动时效消除焊接残余应力的仿真及实验研究[D]. 蒋刚.浙江大学 2007
[7]振动消除残余应力机理分析及试验研究[D]. 芦亚萍.浙江大学 2002
本文编号：2948217
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工艺过程中产生的不同类型残余应力
工件是工程领域中重要任务之一。传统的残称为热时效（TSR），即将工件加热至高温一温下材料的屈服应力变得非常低，当残余应力松弛或重新分布从而达到消除或降低残余温度差引入新的残余应力。热退火方法是有设备，能源和时间方面的高成本；其次是热处理过程需要去除，而且经过热加工调质处调质处理的效果，以及大型零部件尺寸无法热时效能耗大、效率低，处理一批金属件要料强度下降。而振动时效（VSR）处理节能件尺寸稳定性。振动时效工作原理和时效装和工件固定在一起，工件通过弹性体（如橡生器控制激振器的启动和调节，使工件振动均化[9]。
图 1.3 残余应力参量方法应用比例力测量方法应用的统计结果。在确定金合理的测定方法。需要结合以下几点考）测量仪器和设备可操作性和便携性；（的进步有利于残余应力的研究，但是目精度的准确性有待提高。残余应力测定力的有限元法，有限元方法是一种结合有限插分法思续体问题的离散化，建立工程实际问题可以直观地处理连续体的离散问题。因与实际情况相符合的。代 Clough[66]就把应用有限元方法应用于泛应用于结构力学、热传导、电磁学和
【参考文献】：
期刊论文
[1]振动时效在蒸汽轮机铸钢件生产中的研究应用[J]. 周佼,冯周荣. 铸造设备与工艺. 2017(03)
[2]基于有限元法的振动时效数值模拟与分析[J]. 付建科,徐亮,雷小平,金俊. 三峡大学学报(自然科学版). 2017(04)
[3]振动时效技术研究进展[J]. 刘春泽,杨雪梅,周红生,高琦,许小芳. 声学技术. 2017(01)
[4]中碳淬火-配分钢中的残余应力分布[J]. 任泉庄,黄峰,郭正洪. 金属热处理. 2016(10)
[5]深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢残余应力的影响[J]. 吕雁文,闫献国,韩晓君,刘冈超,智红英. 金属热处理. 2015(12)
[6]振动时效时间对激光-MIG电弧复合焊铝合金焊接接头残余应力的影响[J]. 汤运刚,万里,方喜风,程永明,张东风,马传平,岑升波. 电焊机. 2015(05)
[7]机床基础大件振动时效工艺参数优化方法[J]. 胡敏,余常武,赵万华,寸花英,袁胜万,张文凯. 中国机械工程. 2014(23)
[8]焊接结构的振动时效工艺分析与优化[J]. 罗丽丽,狄欧,陈新旭. 机床与液压. 2014(16)
[9]基于有限元法的铸件振动时效工艺参数研究[J]. 刘爱敏,韩衍昭. 热加工工艺. 2012(09)
[10]穿甲弹弹芯材料的发展趋势研究[J]. 岳明凯,曲家惠. 飞航导弹. 2010(12)
博士论文
[1]振动对焊接接头组织与性能的影响及其工程应用[D]. 卢庆华.上海交通大学 2008
[2]关于航空框类结构件铣削加工残余应力和变形机理的研究[D]. 王立涛.浙江大学 2003
硕士论文
[1]振动时效消减焊接残余应力的数值仿真及试验研究[D]. 代永峰.哈尔滨工业大学 2012
[2]振动时效消除焊接残余应力的仿真及实验研究[D]. 李晓.中北大学 2012
[3]焊接残余应力对构架疲劳强度的影响[D]. 周杰.西南交通大学 2010
[4]基于ARM的振动时效系统设计[D]. 王正奎.哈尔滨工业大学 2008
[5]振动时效关键技术与设备研究[D]. 于国峰.东北大学 2008
[6]高频振动时效消除焊接残余应力的仿真及实验研究[D]. 蒋刚.浙江大学 2007
[7]振动消除残余应力机理分析及试验研究[D]. 芦亚萍.浙江大学 2002
本文编号：2948217
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