您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:ds视讯 > 非均匀有理 >

标定时仍然是假定该孑层上的残余应力沿深度方向是均匀分布的这与

发布时间:2019-07-01 12:36 来源:未知 编辑:admin

  标定时仍然是假定该孑层上的残余应力沿深度方向是均匀分布的这与真实情形 并不符合 需要对其进行修『。为此 本文通过采用有限元数值模拟的方法对沿 深度方向非均匀分布应力场中的释放系数进行了研究。研究内容主要包括 基于盲孔法测量残余应力的基本原理 运用有限元软件 对均匀场下的释放系数进行了模拟标定并将标定

  标定时仍然是假定该孑层上的残余应力沿深度方向是均匀分布的这与真实情形 并不符合 需要对其进行修『。为此 本文通过采用有限元数值模拟的方法对沿 深度方向非均匀分布应力场中的释放系数进行了研究。研究内容主要包括 基于盲孔法测量残余应力的基本原理 运用有限元软件 对均匀场下的释放系数进行了模拟标定并将标定结果与已有的实验标定 值和标准中的释放系数推荐值进行比较 验证释放系数有限元数值模 拟方法的可行性。 依据积分法测量非均匀残余应力的基本原理 剥‘积分法中的释放系数 矩阵进行了有限元模拟标定。然后分别采用标准中释放系数标定值和 积分法中的释放系数标定值来计算沿深度方向线性变化应力场中的残余 应力 并将计算结果与真实值进行比较 从而分析沿深度方向线性变化的 残余应力场中释放系数引起的误差。 研究在非均匀应力场中对释放系数进行修『的方法 并采用修证 之后的释放系数来计算非均匀场下残余应力火小 将其与真实值进行比较来验证 修『方法的有效性。第二章盲孔法测量残余应力 盲孔法测量残余应力的基本原理 钻孔法由具有简单易行、测量精度高等特点 在残余应力测量领域得到了 广泛的应用。在工程实践中 构件的厚度往往要比钻孔的深度大得多 因而在实 际测量时常常采用钻盲孔的方法来测量构件内的残余应力。大量的文献和实验都 证明 当盲孔的深度大予孔径的 倍以后 再增加盲孔的深度 对测试点的影 响儿乎可以忽略不计 所以对于这个深度以上的盲孔可以采用通孔的推导公式来 计算残余应力。在此 对盲孔法测量残余应力的基本原理进行简要的介绍。 如图 所示 在构件上任意点处钻一小孔直径为 深为 小孔附近 的原应力场失去平衡。这时小孔周围将产生一定量的释放应变 其大小与释放应 力是相对应的 并使原应力场达到新的平衡 形成新的应力场和应变场。测出释 放应变 即可利用有关公式计算出测试点的残余应力。对于图 所示的应变片 布置图 其计算公式为图 盲孔法测量残余应力戍变计布置图 分别为各自方向应变片测量得到的释放应变值、为残余应力场中的主应力 目为最大主应力矾与应变片 处坐标轴的夹角 取顺时针方向为正 么、为应变释放系数 与盲孔的几何形式及材料的力学性能有关。 通孔下的应变释放系数、值可由弹性力学中的理论解直接求得 一如嚎 川斋一事式中、分别为材料的弹性模量和泊松比 为钻孔的直径 为应变花、三均半径。 式中的释放系数彳、值是通孔情况下的理论解 由于在实际测量时 自孑并不能等同于通孑 测量过程中所采用的应变片是具有一定面积的矩形薄片 而不是一个点。因此通过 式。算的释放系数、值与真实值存在着很大的误差 盲孔法中的释放系数彳、值通常需由标定实验确定。目仃对于释放 系数的实验标定方法 国内主要依据的是船舶行业标准 。在这个标准 中采用的是一次钻孔的方式 通过对一已知均匀应力场下的试件进行试验标定反 算出释放系数爿、的值。 为了简化计算 实验标定通常是在单向均匀拉伸应力场中进行的。这时 测出钻孔订后的应变大小计算出相应方向上的释放应变 即可通过 式求出释放系数、。为了确保实验标定的准确性 对于实验所采用的标定试 件要求其内部不存在初始应力 同时所施加的单向载荷不能造成孔边产生塑性屈 这种通过一次钻孔所标定得到的释放系数主要用于测量深盲孔下构件表面的残余应力 它无法反映出残余应力沿深度方向的分布状况。 标准测量残余应力 为了研究沿深度方向残余应力的分布情况 标准 ”采用逐层钻孔的 方法来进行测量。逐层钻孔法的基本思想是通过对构件进行逐层钻孔 将不同层 上的残余应力逐步释放。假设每一次的钻孔增量为 则该深度处材料中的残余应力即被释放。通过应变片测出每次应力释放后的表面应变值即可利用公式 求出初始测试点在相应钻孔深度下的残余应力大小。 在上文中所用到的释放系数、值是与材料的弹性模量、泊松比息息 相关的 对于不同性质材料的释放系数需要各自进行标定 这无疑大大增加了标 定试验的工作量。为了解决这一问题 标准采用了无量纲的释放系数、 其表达式为 其中“与材料的弹性模量和泊松比 都无关 而是与材料的泊松比。 的变化范围小于。因此可 以认为 、是独立于材料性质外的常数 对于给定的应变花 释放系数、只 与测最对象的几何要素如孔深、孔径有关。 标准中释放系数、的实验标定过程与释放系数、的标定过程 类似 标定过程通常仍然是在单向均匀拉伸应力场中进行 其计算式为 分别为第次钻孔时、方向应变片测量得到的释放应变仃为试验标定时沿深度方向所施加的单向拉力 分别为第次钻孑时标定得到的释放系数标准采用逐层钻孑的方式 通过对一已知均匀应力场下的试件进行试 验标定反算出释放系数、的值 从而可以通过不同深度下标定得到的释放系 数求出各层深度上的残余应力。然而 陔标准在对释放系数进行标定时假定残余 应力沿构件整个深度方向均匀分布并不总是可取的 在很多实际结构中残余应力 沿深度方向是非均匀的 而且变化梯度较大 像喷丸、电镀、焊接这些过程都会 引起非均匀残余应力。对于这种情形下的残余应力 如果依然使用均匀场中所标 定出的释放系数进行计算的话势必会产生很大的误差。针对这一问题 提出了积分法来测量非均匀场下的残余应力。 积分法测量残余应力 积分法测量残余应力依然采用的是逐层钻孔的方式 但在数据处理时分别考 虑了不同层上残余应力在不同孔深时 应力释放所产生的应变 并推导出了残余 应力与释放应变的理论表达式 式中、仃、为构件表面上方向和方向的正应力为表面上的切应力 是各方向应变片测量得到的释放应变值。为了简化数据的处理 引入转换应力和转换应变的概念。令 式中可以看出通过引入转换应力、转换应变的概念可把残余应力分解为双向等值应力状态和纯剪切状态 “反映的是双向等值应力的释放 可对其进行单独的研究这也为积分法测量非均匀场的残余应力创造了前 提条件。 设孔深为 第次钻孔时孑深为日 力得到释放同时积分法考虑到由于孔的深度发生改变 将造成已钻层上的残余 应力进一步释放 这样不同层上的残余应力和释放应变的关系可表示为 为钻孑总深为时深度处单位深度上单位残余应 力释放所产生的释放应变。对于钻孑深为时所得到的转换应变 它是由 转换应力在深度范围为 时所产生的应变分量积分所产生的。上式 反映了钻孔过程中残余应力释放所产生的累积效应 故将此法称之为积分法。然 而在工程实践中 由于钻孔设备和钻孔技术的局限性不可能对构件进行连续钻 并不能够写成积分的形式而只能采用分段累加的形式表示出来。比较式 和式 我们可知 式中『、『为下三角矩阵其中的元素 所表示的意义是第次钻孔 层上单位应力释放所产生的释放应变。为了便于理解可用图 双向等值应力场中的释放系数矩阵进行说明。矩阵的列表示钻孔的某层上残余应力随孔深的变化而产生的释放应变 矩阵的行对应着某一深度时钻孔上各层 残余应力释放所产生的应变。由图可以看出 由于实验方法无法实现分层加载 对于积分法中的应变释放系数矩阵需要采用有限元模拟方法来进行标定。 积分法的提出为盲孔法测量非均匀场下的残余应力提供了理论基础 但是积 分法在对每层孔上的释放系数进行标定时仍然是假定该孔层上的残余应力沿深 度方向是均匀分布的 这与真实情形并不符合 需要对其进行修『。 巧一五五 只一只只 矩阵口所对应的残余应力释放本章小结 由于盲孔法测量残余应力具有简单易行、测量精度高、对构件破坏较小等特 因而在工程实践中得到了广泛的应用。本章主要介绍了盲孔法测量残余应力的基本原理 对船舶行业标准和标准下释放系数的实验标定方法进行了 简要的说明 并介绍了积分法测量非均匀场下残余应力的基本理论及测量原理。 同时 简单讨论了三种方法的适用性和存在的不足。第三章释放系数的有限

  盲孔法测量非均匀残余应力时释放系数的研究(可编辑),残余应力,焊接残余应力,残余应力测试方法,残余应力分布,残余应力测试仪,什么是焊接残余应力,盲孔和埋孔,半盲孔多孔砖,盲孔是什么意思

http://link100.net/feijunyunyouli/374.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有