赵丽滨
,
彭雷
,
张建宇
,
秦田亮
,
梁宪珠
,
常海峰
,
黄海
复合材料学报
采用试验和数值模拟的方法对整体化复合材料π接头在拉伸载荷作用下的力学特性进行研究.在Instron 8803电液伺服材料试验机上进行了π接头试验件的拉伸试验,记录试验过程中损伤产生及破坏过程,记录初始失效载荷和最终失效载荷.试验结果表明,填料是π接头破坏的关键部位,需要进行深入研究.提出了复合材料π接头力学性能数值模拟的基本假设和方法,基于通用有限元商用软件,建立π接头三维力学分析模型,获得π接头各部位应力分布情况;基于基本假设,对最大应力失效准则进行修正,并给出π接头各部位损伤载荷的预测值.计算预测π接头的初始损伤部位与试验吻合,初始失效载荷计算值与5个试件试验数据均值相比误差为0.53%,表明了数值分析方法的可行性.
关键词:
复合材料
,
接头
,
力学性能
,
机械试验
,
有限元分析
,
强度
王传胜
,
张建宇
,
鲍蕊
,
费斌军
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.02.003
针对飞机结构中日趋显著的多部位损伤(MSD)问题,进行含多部位损伤铝合金平板结构剩余强度的试验研究.试验中使用三种不同的试验件,将其在相同应力水平下预制出一定长度的多条裂纹后拉断,记录断裂时的载荷.试验结果与常用的五种评估含多裂纹结构失效准则进行计算分析和对比,了解各个准则的准确程度.最后的对比表明,五种估算剩余强度的方法中,净截面失效和裂纹尖端张开位移法误差较大,断裂力学估算方法对于有显著主裂纹的情况更适用,塑性区连通和平均应力准则预测的偏差较小.
关键词:
多部位损伤
,
结构疲劳
,
可靠性
,
剩余强度
董亮
,
杜艳霞
,
张建宇
,
路民旭
,
吕建伟
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201508013
对某海洋平台的调研发现,水下机器人(ROV)水下电位检测只能够反映检测区域的阴极保护有效性,而采用悬臂法电位检测的结果表明,ROV未能检测的浅水和导管架内部区域阴极保护已失效.为此,借助于数值模拟的方法全面评估了两个海洋平台水下结构牺牲阳极阴极保护系统的有效性,与现场检测结果进行了对比.同时,针对欠保护区域采用数值模拟方法进行了优化改造.
关键词:
导管架
,
阴极保护
,
有效性评价
,
数值模拟
,
改造
胡浩炬
,
张建宇
,
齐红宇
,
李志永
,
费斌军
材料科学与工程学报
用等离子喷涂的方法在高温合金圆筒上制备热障涂层,通过红外线辐照圆筒外部对试件进行加热以及内部通冷却空气强制冷却的方法对热障涂层系统进行了热循环失效试验.利用有限元工具ABAQUS对热障涂层系统中的瞬时温度场与应力场进行了计算以分析热障涂层的失效原因.计算结果表明,试样处于稳态最高温度时以及降温过程开始的很短时间内,陶瓷层中出现较大的周向拉应力,该应力将导致热障涂层出现表面垂直裂纹;陶瓷层与粘接层界面的径向应力不足以引起界面的开裂,界面的起裂来源于垂直裂纹出现后所带来的边缘效应.
关键词:
热障涂层
,
热循环
,
有限元
,
裂纹萌生
时新红
,
张建宇
,
鲍蕊
,
费斌军
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.5.019
采用航空工业常用材料2A12-T4铝合金,针对不同应力幅比,进行了拉扭复合加载下相位差对多轴高周疲劳失效的影响试验,研究了恒定应力幅比λ=1下相位差对多轴疲劳失效的影响,对不同应力幅比下疲劳寿命随着相位差的变化进行了对比,并分析了λ=1时不同相位差下试样的断裂形式.结果表明,在相同的Von-Mises等效应力下,当应力幅比λ=1时,随着相位差的增大,疲劳寿命逐渐升高,且与相位差的正弦近似成指数关系.在不同应力幅比下随着相位差的增大,疲劳寿命均呈现升高的趋势,但只有λ=1的情况对疲劳寿命的影响最大.试件断裂
呈现Ⅰ型与Ⅱ型的混合型破坏特征,随着相位差的增大,试件断裂由Ⅰ型裂纹占主导逐渐过渡到Ⅱ型裂纹占主导.
关键词:
多轴疲劳
,
高周疲劳
,
疲劳寿命
,
非比例加载
,
相位差
高立新
,
张建宇
,
崔玲丽
,
丁庆新
,
张书胜
钢铁
针对高速线材轧机传动零部件的突发故障,开展基于振动测试的故障诊断研究可以有效加以避免.结合设备的结构特点,根据离/在线监测系统采集的振动信息,采用时频分析法可以有效捕获其中的故障特征.结果表明,各种时频分析方法对零部件类型的敏感程度有所差异.其中,高阶的时域指标是识别轴承类故障的有效手段,而转轴类故障的识别和判断相对复杂一些.
关键词:
高线轧机
,
故障诊断
,
频谱分析
张建宇
,
曾祥勇
,
韩艳秋
,
姚金金
,
吴春京
中国有色金属学报
采用垂直充芯连铸法制备断面尺寸为60 mm×14 mm×7 mm(长×宽×圆角半径)、铜包覆层厚度为2 mm的铜包铝复合材料，并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对界面的形貌和组成进行表征。结果表明：铜包铝复合材料界面层在近铜侧主要由平面状的Cu 9 Al 4(I区)和胞状的CuAl 2(II区)两区组成，在近铝侧为α(Al)+CuAl 2伪共晶组织(III区)，而在Cu 9 Al 4和CuAl 2之间还残存未转变的高温相Cu 3 Al 2+x。基于分析结果，提出了充芯连铸铜包铝的界面形成机理。
关键词:
铜包铝复合材料
,
充芯连铸
,
界面
,
形成机理
高立新
,
张健
,
张建宇
,
张玉奎
,
崔玲丽
中国冶金
doi:10.3969/j.issn.1006-9356.2005.09.008
低速重载大型齿轮箱都有低于0.01Hz的微冲击振动信号且难以提取,给诊断工作带来很大困难;而采用基于小波分层突变系数的趋势图和间接判断等方法来提取损坏零部件的早期故障特征,效果较好.它可为预知维修提供决策依据,防止突发故障.
关键词:
小波分析
,
齿轮箱
,
诊断
,
特征提取
张建宇
,
杨久霞
,
马光亭
,
王俊生
,
冯伟
钢铁研究学报
从磨损机理的角度分析了造成型钢轧辊辊面磨损的原因;利用数控车床对孔型内部的磨损进行了实测,所得数据经回归整理后绘制出了型钢轧辊的磨损曲线;结合温度、硬度测量等实验手段所获参数分析了形成其独特磨损规律的原因.
关键词:
磨损
,
轧辊
,
万能轧机
鲍蕊
,
董彦民
,
张建宇
,
费斌军
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.06.003
进行2024-T3铝合金标准中心裂纹拉伸试件4种典型环境下的裂纹扩展试验,以试验数据为基础,通过对一般环境下的裂纹扩展模型进行修正,建立腐蚀环境下的裂纹扩展模型.对试验结果的分析处理表明,该模型能够很好描述各种典型腐蚀环境下裂纹稳定扩展阶段的裂纹扩展速率,能够较准确估算裂纹扩展寿命,腐蚀修正系数清楚地反映腐蚀影响的程度.通过对单一介质环境腐蚀修正系数的加权组合,模型可以推广应用于复杂环境下裂纹扩展分析.该模型便于充分利用现有材料裂纹扩展性能的数据.
关键词:
腐蚀疲劳
,
裂纹扩展
,
试验
,
铝合金
