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轻型化——压力容器的发展方向 被引量:65
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作者 郑津洋 寿比南 《压力容器》 北大核心 2009年第9期42-48,共7页
安全与经济并重、安全与资源节约并重已成为压力容器发展的重要理念,轻型化是这一理念的具体体现。从提高材料强度、降低安全系数、选用更高屈服强度、采用应变强化技术、运用分析设计方法以及优化压力容器结构等方面阐述压力容器的轻... 安全与经济并重、安全与资源节约并重已成为压力容器发展的重要理念,轻型化是这一理念的具体体现。从提高材料强度、降低安全系数、选用更高屈服强度、采用应变强化技术、运用分析设计方法以及优化压力容器结构等方面阐述压力容器的轻型化发展趋势。 展开更多
关键词 压力容器 轻型化 安全系数
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奥氏体不锈钢深冷容器室温应变强化技术 被引量:55
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作者 郑津洋 郭阿宾 +2 位作者 马利 吴琳琳 《压力容器》 北大核心 2010年第8期28-32,56,共6页
随着低温液化气体的日益广泛应用,深冷容器的需求量不断增加。在安全的前提下,实现深冷容器的轻量化,对于节能降耗具有重要意义。采用室温应变强化技术可以提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄奥氏体不锈钢制深冷容器的壁厚,减轻重量... 随着低温液化气体的日益广泛应用,深冷容器的需求量不断增加。在安全的前提下,实现深冷容器的轻量化,对于节能降耗具有重要意义。采用室温应变强化技术可以提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄奥氏体不锈钢制深冷容器的壁厚,减轻重量。中国、美国、德国、澳大利亚等已将该技术用于制造奥氏体不锈钢深冷容器。在简要介绍室温应变强化技术发展历史、标准和优点的基础上,着重分析讨论了该技术推广应用中遇到的常见问题。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 深冷容器 轻量化 室温应变强化技术
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液氮温度下奥氏体不锈钢强度试验研究 被引量:29
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作者 郑津洋 王珂 +4 位作者 黄泽 马利 顾超华 徐平 《压力容器》 2014年第8期1-6,24,共7页
为研究低温和预应变对奥氏体不锈钢强度的影响规律,以奥氏体不锈钢S30408为例,对母材和9%预应变材料进行了液氮温度下恒定速率的拉伸试验。研究表明:材料屈服强度和抗拉强度规律均符合正态分布;在95%可靠度和90%置信度的条件下,母材和9... 为研究低温和预应变对奥氏体不锈钢强度的影响规律,以奥氏体不锈钢S30408为例,对母材和9%预应变材料进行了液氮温度下恒定速率的拉伸试验。研究表明:材料屈服强度和抗拉强度规律均符合正态分布;在95%可靠度和90%置信度的条件下,母材和9%预应变材料屈服强度的标准值分别为383 MPa和449 MPa,抗拉强度的标准值分别为1521 MPa和1535 MPa;低温能够显著提高材料的屈服强度和抗拉强度,而预应变能够有效提高材料的屈服强度,但对于抗拉强度基本没有影响;低温会降低材料屈强比,而预应变则会提高屈强比。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 液氮温度 拉伸试验 预应变 强度标准值
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奥氏体不锈钢制深冷容器室温应变强化技术常见问题探讨 被引量:25
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作者 郑津洋 高晓哲 +6 位作者 寿比南 周伟明 陈朝晖 黄泽 马利 朱晓波 《压力容器》 2013年第3期45-51,62,共8页
室温应变强化技术可显著提高奥氏体不锈钢的屈服强度,降低奥氏体不锈钢制深冷容器内容器的壁厚,是一种省材节能的绿色制造技术。目前,包括中国在内的多个国家和地区已将该技术用于奥氏体不锈钢制深冷容器的制造。中国采用室温应变强化... 室温应变强化技术可显著提高奥氏体不锈钢的屈服强度,降低奥氏体不锈钢制深冷容器内容器的壁厚,是一种省材节能的绿色制造技术。目前,包括中国在内的多个国家和地区已将该技术用于奥氏体不锈钢制深冷容器的制造。中国采用室温应变强化技术的时间相对较短,在实施过程中提出了一些新的技术问题。本文结合近些年的研究成果和实践,从材料、设计、制造和检验等方面,对奥氏体不锈钢制深冷容器室温应变强化技术的常见问题进行了探讨,并提出了若干建议。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 应变强化 深冷容器 压力容器
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奥氏体不锈钢制压力容器强度裕度研究 被引量:22
5
作者 马利 郑津洋 +6 位作者 寿比南 施才兴 秦永泉 吴琳琳 杨进 方圆 《压力容器》 北大核心 2008年第1期1-5,23,共6页
分析了国内外压力容器标准中关于奥氏体不锈钢的许用应力,并通过工业规模奥氏体不锈钢压力容器爆破试验得到了容器的实际爆破压力,根据爆破压力与设计压力的比值比较不同标准下的压力容器强度裕度,结果说明GB 150在许用应力方面相对其... 分析了国内外压力容器标准中关于奥氏体不锈钢的许用应力,并通过工业规模奥氏体不锈钢压力容器爆破试验得到了容器的实际爆破压力,根据爆破压力与设计压力的比值比较不同标准下的压力容器强度裕度,结果说明GB 150在许用应力方面相对其他国际标准较为保守,建议以残余应变为1%的屈服强度代替残余应变为0.2%的屈服强度。 展开更多
关键词 强度裕度 奥氏体不锈钢 压力容器
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应变强化用奥氏体不锈钢力学性能影响因素 被引量:23
6
作者 郑津洋 李雅娴 +2 位作者 徐平 马利 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2011年第5期512-519,共8页
为合理确定应变强化工艺参数,试验研究了材料化学成分、板材厚度及应变速率等因素对奥氏体不锈钢的强度、塑性等力学性能的影响规律。研究发现,对于应变强化用奥氏体不锈钢,应确保Ni、Mn等奥氏体稳定化元素的含量。应变强化奥氏体不锈... 为合理确定应变强化工艺参数,试验研究了材料化学成分、板材厚度及应变速率等因素对奥氏体不锈钢的强度、塑性等力学性能的影响规律。研究发现,对于应变强化用奥氏体不锈钢,应确保Ni、Mn等奥氏体稳定化元素的含量。应变强化奥氏体不锈钢低温容器的设计制造应充分考虑冷热轧制工艺导致的不同厚度板材力学性能差异。拉伸应变速率越低,强化压力下的形变量越大,应变速率对奥氏体不锈钢力学性能的影响随形变量的增加而逐渐减弱。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 应变强化 力学性能 化学成分 应变速率
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预拉伸奥氏体不锈钢常温拉伸力学性能试验研究 被引量:21
7
作者 黄泽 +4 位作者 李涛 高晓哲 朱晓波 郑津洋 马利 《压力容器》 2013年第6期7-11,79,共6页
为研究应变强化对奥氏体不锈钢拉伸力学性能的影响,从而为应变强化深冷容器的设计提供一定的数据支撑。以奥氏体不锈钢S30408为研究对象,采用不同的试样加工方法,对不同预拉伸程度的试样,进行常温下恒定速率的拉伸试验。研究表明:把板... 为研究应变强化对奥氏体不锈钢拉伸力学性能的影响,从而为应变强化深冷容器的设计提供一定的数据支撑。以奥氏体不锈钢S30408为研究对象,采用不同的试样加工方法,对不同预拉伸程度的试样,进行常温下恒定速率的拉伸试验。研究表明:把板材先加工成试样,再进行预拉伸处理,然后拉断,材料的抗拉强度基本不变,且预拉伸程度越高,材料的屈服强度越高,断后伸长率和截面收缩率越低;把板材先进行预拉伸处理,再加工成试样,然后拉断,试样的抗拉强度和未预拉伸时的抗拉强度成正比。 展开更多
关键词 应变强化奥氏体不锈钢 预拉伸 抗拉强度
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应变强化奥氏体不锈钢焊接接头冲击试验研究 被引量:12
8
作者 舒翔宇 郑津洋 +3 位作者 寿比南 黄泽 郭阿宾 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1162-1167,1206,共7页
为了研究9%应变强化工艺对焊接接头冲击性能的影响,给应变强化奥氏体不锈钢焊接接头冲击试验指标的制定提供依据,以奥氏体不锈钢S30408为研究材料,对9%应变强化前、后焊接接头焊缝区和热影响区的标准尺寸和5mm厚小尺寸夏比V型缺口试样进... 为了研究9%应变强化工艺对焊接接头冲击性能的影响,给应变强化奥氏体不锈钢焊接接头冲击试验指标的制定提供依据,以奥氏体不锈钢S30408为研究材料,对9%应变强化前、后焊接接头焊缝区和热影响区的标准尺寸和5mm厚小尺寸夏比V型缺口试样进行-196℃低温冲击试验.研究结果表明:9%应变强化对冲击功与侧向膨胀量在统计学上无影响;试样的冲击功与侧向膨胀量均保持线性关系,且线性关系在应变强化前、后在统计学上无明显差异;除焊缝区标准试样外,其余试样在冲击功满足指标要求时,对应的侧向膨胀量也能满足指标要求;应变强化前、后小尺寸试样冲击功与标准尺寸试样冲击功比值在焊缝区内均大于0.5,在热影响区内均等于0.5. 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 焊接接头 夏比冲击试验 应变强化 夏比V型缺口冲击功 侧向膨胀量 低温
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奥氏体不锈钢冷冲压标准椭圆形封头塑性变形预测方法研究 被引量:12
9
作者 马利 +3 位作者 朱晓波 郑津洋 顾小东 叶勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期19-26,共8页
通过公式推导,明确国内外所规定的两类塑性变形预测方法的物理意义。对比标准椭圆形封头冷冲压成形试验结果,建立能够真实反映封头冷冲压成形过程的数值计算方法。基于该数值计算方法,研究封头塑性变形与公称直径Dn、名义厚度δn的关联... 通过公式推导,明确国内外所规定的两类塑性变形预测方法的物理意义。对比标准椭圆形封头冷冲压成形试验结果,建立能够真实反映封头冷冲压成形过程的数值计算方法。基于该数值计算方法,研究封头塑性变形与公称直径Dn、名义厚度δn的关联性,建立基于这两个参数的封头塑性变形预测方法,并对比所建立的预测方法与现有方法得到的封头塑性变形结果的差异。得到如下结论:现有的两种预测方法得到的结果分别反映了封头经向的平均塑性变形和板料边缘环向压缩塑性变形平均值,两者都不能反映封头真实的塑性变形大小;建立的塑性变形预测方法更加准确、可靠,可用于预测封头的塑性变形。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 标准椭圆形封头 塑性变形 冷冲压成形
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应变强化后容器的外压屈曲分析 被引量:8
10
作者 陈希 郑津洋 +3 位作者 高晓哲 惠培子 丁会明 《压力容器》 2015年第8期14-20,6,共8页
在应变强化过程中,容器会发生塑性变形。为了解该变形对于容器外压稳定性的影响,确立了全面考虑强化影响的非线性屈曲分析方法,并选择不圆度作为初始几何缺陷,进行理想容器和含初始不圆度容器在强化前后的屈曲求解,通过比较屈曲载荷、... 在应变强化过程中,容器会发生塑性变形。为了解该变形对于容器外压稳定性的影响,确立了全面考虑强化影响的非线性屈曲分析方法,并选择不圆度作为初始几何缺陷,进行理想容器和含初始不圆度容器在强化前后的屈曲求解,通过比较屈曲载荷、屈曲模态以及载荷位移曲线的变化来探究应变强化过程对容器外压稳定性的影响规律。结果表明,建立的容器模型的屈曲载荷具有很强的不圆度敏感性;含初始不圆度的容器强化后的屈曲载荷提高,外压稳定性增强;应变强化过程可改善容器圆度,提高容器制造过程中壳体初始不圆度的最大允许值。 展开更多
关键词 应变强化 外压稳定性 不圆度 非线性屈曲
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内压圆筒厚度计算公式分析讨论 被引量:8
11
作者 黄泽 郑津洋 +2 位作者 刘鹏飞 施建峰 《压力容器》 2012年第8期18-21,59,共5页
GB 150—2011中采用的是弹性失效准则,规定对设计压力p≤0.4[σ]t的内压圆筒厚度按中径公式进行设计。JB 4732—1995中规定对设计压力p≤0.4[σ]t的内压圆筒厚度按中径公式进行设计,设计压力p>0.4[σ]t时按Tresca全屈服压力进... GB 150—2011中采用的是弹性失效准则,规定对设计压力p≤0.4[σ]t的内压圆筒厚度按中径公式进行设计。JB 4732—1995中规定对设计压力p≤0.4[σ]t的内压圆筒厚度按中径公式进行设计,设计压力p>0.4[σ]t时按Tresca全屈服压力进行设计。比较研究表明:基于弹性失效准则时,中径公式算出的厚度最薄;基于塑性失效准则时,中径公式算出的厚度最厚;当径比较小时,按Tresca全屈服压力和中径公式算出的内压圆筒厚度相差很小,在工程设计中,可以统一采用Tresca全屈服压力计算内压圆筒壁厚。 展开更多
关键词 圆筒 中径公式 厚度计算
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铜制压力容器轻量化研究 被引量:7
12
作者 周宁 郑津洋 +4 位作者 盛水平 韩树新 陈海云 刘延雷 《压力容器》 北大核心 2010年第11期8-12,29,共6页
中国标准中铜材许用应力取值较欧美标准偏低,是国产铜制压力容器耗材较多的主要原因之一。通过比较和分析国内外铜制压力容器标准,指出屈服强度是影响铜材许用应力的关键因素。建议采用1.0%非比例延伸强度代替0.2%非比例延伸强度作为屈... 中国标准中铜材许用应力取值较欧美标准偏低,是国产铜制压力容器耗材较多的主要原因之一。通过比较和分析国内外铜制压力容器标准,指出屈服强度是影响铜材许用应力的关键因素。建议采用1.0%非比例延伸强度代替0.2%非比例延伸强度作为屈服强度,以提高铜材许用应力,进而提高我国铜制压力容器的轻量化水平。并以H62铜合金为例,进行了容器爆破试验研究和有限元分析,结果表明许用应力提高后,铜制压力容器仍具有较高的强度裕度。 展开更多
关键词 屈服强度 许用应力 轻量化 强度裕度
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水-钢界面凸面相控阵声场仿真 被引量:8
13
作者 郭伟灿 钱盛杰 《无损检测》 2017年第5期70-75,共6页
采用凸面超声相控阵探头对管状设备进行内检测,针对水-钢二层介质的结构特征,理论分析了相控阵声场的聚焦性能。根据近场球面波束形成模型,按声束路径求得的延时时间作为各阵元的提前激发时间,设计了水-钢二层介质相控阵聚焦法则。利用C... 采用凸面超声相控阵探头对管状设备进行内检测,针对水-钢二层介质的结构特征,理论分析了相控阵声场的聚焦性能。根据近场球面波束形成模型,按声束路径求得的延时时间作为各阵元的提前激发时间,设计了水-钢二层介质相控阵聚焦法则。利用CIVA软件对相控阵声场进行建模仿真研究,确定了阵元数目、阵元尺寸、超声波频率等相控阵探头参数。最后,根据优化后的相控阵参数研制了512大阵元数双层结构的圆环形探头,再通过带有人工缺陷的管状模拟试样进行检测试验。结果表明:提出的方法对腐蚀、气孔缺陷具有更好的检测灵敏度和效率,能够实现管状设备的腐蚀和埋藏缺陷的内检测。 展开更多
关键词 管状设备 内检测 超声检测 相控阵 超声仿真
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储氢钢瓶的在线水浸聚焦相控阵自动超声检测
14
作者 郭伟灿 +1 位作者 陶杨吉 滕国阳 《无损检测》 CAS 2024年第1期17-22,共6页
传统的储氢钢瓶在线自动检测通常采用水浸点聚焦或线聚焦的超声检测方法,但点聚焦检测速度受到一定限制,线聚焦的检测灵敏度和分辨力比点聚焦的差。提出了带凹面声透镜的相控阵检测技术,通过凹面声透镜水浸耦合实现超声波在钢瓶截面方... 传统的储氢钢瓶在线自动检测通常采用水浸点聚焦或线聚焦的超声检测方法,但点聚焦检测速度受到一定限制,线聚焦的检测灵敏度和分辨力比点聚焦的差。提出了带凹面声透镜的相控阵检测技术,通过凹面声透镜水浸耦合实现超声波在钢瓶截面方向的聚焦。利用CIVA软件对带凹面声透镜的相控阵探头辐射声场进行仿真分析,并根据仿真结果设计了相控阵探头参数,在此基础上开发了一套针对储氢钢瓶的五轴联动相控阵超声水浸C扫描自动检测系统,利用相控阵电子扫描技术快速规划超声检测路径和重构曲面。利用该检测系统,对带有人工缺陷的试件进行检测试验。试验结果表明:该方法融合了水浸点聚焦和线聚焦两种方法的优点,能够实现储氢钢瓶轴向和周向缺陷的自动在线超声检测。 展开更多
关键词 储氢钢瓶 相控阵 凹面声透镜 水浸聚焦 仿真
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聚乙烯电熔接头超声相控阵检测缺陷自动识别方法 被引量:6
15
作者 郭伟灿 施建峰 +1 位作者 侯东圣 《无损检测》 2017年第6期13-18,72,共7页
分析了金属电阻丝成像机理与识别方法,建立了聚乙烯电熔接头缺陷形态特征与超声图谱之间的对应关系。基于数学方法定量表征了缺陷的参数,提出一种缺陷自动识别的方法,并设计了相应软件。通过对大量带未知缺陷的接头的检测、识别和解剖,... 分析了金属电阻丝成像机理与识别方法,建立了聚乙烯电熔接头缺陷形态特征与超声图谱之间的对应关系。基于数学方法定量表征了缺陷的参数,提出一种缺陷自动识别的方法,并设计了相应软件。通过对大量带未知缺陷的接头的检测、识别和解剖,验证了所提出的缺陷自动识别方法的有效性。结果表明,该方法对含多种缺陷的接头识别准确率达93.9%,对含有单一缺陷的接头识别准确率达100%。 展开更多
关键词 聚乙烯电熔接头 超声相控阵 金属电阻丝 缺陷自动识别
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压力管道内壁打磨机器人的研制 被引量:4
16
作者 杜兴吉 凌张伟 +1 位作者 郭伟灿 《焊管》 2017年第7期23-26,共4页
针对工业压力管道内壁存在腐蚀、结垢等情况,会对压力管道内窥镜检测以及介质流动、热量传递等存在不利影响的问题,在国内外管道机器人研究的基础上,设计了一种全新的管道内壁自动打磨装置,对管道内壁打磨机器人进行结构设计,提出了预... 针对工业压力管道内壁存在腐蚀、结垢等情况,会对压力管道内窥镜检测以及介质流动、热量传递等存在不利影响的问题,在国内外管道机器人研究的基础上,设计了一种全新的管道内壁自动打磨装置,对管道内壁打磨机器人进行结构设计,提出了预紧力机构、打磨机构、驱动机构的设计方案。试验结果显示,该打磨机器人具有良好的运行稳定性和弯管过弯性能,并能实现有效打磨,对保障压力管道安全运行具有重要意义。 展开更多
关键词 压力管道 内壁 腐蚀 结垢 打磨 机器人
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基于EEMD和低秩稀疏分解的超声缺陷回波检测方法 被引量:3
17
作者 周航锐 +2 位作者 徐红伟 宋鑫 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期77-84,共8页
针对应用超声对金属材料微小缺陷检测时缺陷回波容易被噪声干扰的问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和低秩稀疏分解相结合的检测方法,以避免传统基于经验模态分解(EMD)的去噪方法难以消除结构噪声的问题。首先对缺陷检测信号进... 针对应用超声对金属材料微小缺陷检测时缺陷回波容易被噪声干扰的问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)和低秩稀疏分解相结合的检测方法,以避免传统基于经验模态分解(EMD)的去噪方法难以消除结构噪声的问题。首先对缺陷检测信号进行EEMD得到一系列本征模态函数(IMF),采用基于概率密度函数的相似性测量方法选取相关模态,同时舍弃非相关模态以实现初步降噪;然后基于短时傅里叶变换(STFT)计算相关模态重构信号的幅度谱,执行低秩稀疏分解算法提取幅度谱中的稀疏成份实现进一步降噪;最后对稀疏成份进行逆STFT得到纯净的缺陷回波信号。分别对仿真和实测信号进行处理,结果表明该方法在缺陷回波检测方面是有效的。 展开更多
关键词 计量学 超声检测 金属缺陷 集合经验模态分解 低秩稀疏分解
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奥氏体不锈钢应变强化制深冷容器容积变化研究 被引量:2
18
作者 张潇 +2 位作者 高晓哲 朱晓波 马利 《化工机械》 CAS 2014年第4期446-451,共6页
应变强化会导致深冷容器内容器的容积发生变化,进而影响容器的使用。为此,基于非线性有限单元法提出了强化后内容器容积的计算方法,并对具有不同设计参数的内容器的应变强化过程进行了模拟研究。研究发现:筒体厚度对容器容积变化的影响... 应变强化会导致深冷容器内容器的容积发生变化,进而影响容器的使用。为此,基于非线性有限单元法提出了强化后内容器容积的计算方法,并对具有不同设计参数的内容器的应变强化过程进行了模拟研究。研究发现:筒体厚度对容器容积变化的影响主要源自于不同厚度板材力学性能的差异;无加强圈的容器的容积变化率与筒体长度呈正相关,含加强圈的容器的容积变化率与加强圈间距呈正相关;环向应变小于5.5%的应变强化容器的容积变化率一般在10%以内。 展开更多
关键词 压力容器 深冷容器 应变强化 奥氏体不锈钢
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不同控制模式对单轴拉伸试验结果的影响 被引量:1
19
作者 郑津洋 黄泽 +5 位作者 高晓哲 朱晓波 舒翔宇 晓风清 马利 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2020-2024,共5页
为了研究横梁位移控制和引伸计控制对材料拉伸试验结果的影响,以应变强化9%的奥氏体不锈钢S30408为研究对象,在20℃和-196℃下采用2种控制模式进行拉伸试验,并通过有限元模拟比较2种控制模式对拉伸结果的影响.结果表明:当横梁位移控制时... 为了研究横梁位移控制和引伸计控制对材料拉伸试验结果的影响,以应变强化9%的奥氏体不锈钢S30408为研究对象,在20℃和-196℃下采用2种控制模式进行拉伸试验,并通过有限元模拟比较2种控制模式对拉伸结果的影响.结果表明:当横梁位移控制时,试样的实际变形速率小于引伸计控制时试样的变形速率,且标准中的修正公式不能有效消除由于变形速率引起的误差.在20℃时,横梁位移控制代替引伸计控制可以满足工程精度要求;在-196℃时,两者差异较大,建议采用引伸计控制. 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 拉伸试验 应变强化 横梁位移控制 引伸计控制
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应变强化奥氏体不锈钢弯曲压头直径研究 被引量:1
20
作者 朱晓波 +3 位作者 黄泽 高晓哲 郭阿宾 郑津洋 《压力容器》 2012年第12期37-40,70,共5页
针对现有标准没有对应变强化奥氏体不锈钢弯曲试验时弯曲压头直径选取做出统一规定的现状,通过试验和有限元模拟的方式,结合当前应变强化奥氏体不锈钢深冷容器用S30408断后伸长率值,探讨S30408母材(包括未预拉伸和预拉伸9%材料)弯曲压... 针对现有标准没有对应变强化奥氏体不锈钢弯曲试验时弯曲压头直径选取做出统一规定的现状,通过试验和有限元模拟的方式,结合当前应变强化奥氏体不锈钢深冷容器用S30408断后伸长率值,探讨S30408母材(包括未预拉伸和预拉伸9%材料)弯曲压头直径的选取,并建议取消S30408母材弯曲试验。 展开更多
关键词 应变强化奥氏体不锈钢 弯曲压头直径 弯曲伸长率
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