闫五柱
,
章刚
,
温世峰
,
刘军
,
岳珠峰
材料科学与工艺
为定性研究表面粗糙度对喷丸残余应力场的影响,采用余弦曲线模拟靶材粗糙表面,建立喷丸二维有限元模型,采用ABAQUS/EXPLICIT求解器对喷丸过程进行数值模拟,研究了表面粗糙度喷丸残余应力场的影响规律,分析了同一粗糙度下弹丸尺寸和喷射速度对喷丸残余应力场的影响规律,并与表面理想光滑时的情况进行了对比.结果表明,表面粗糙度的增加使残余压应力区变浅变薄,甚至使靶材表面产生残余拉应力,不利于喷丸强化件抗疲劳性能的提高,喷丸件表面应尽可能光滑以改善喷丸效果.
关键词:
喷丸
,
残余应力
,
表面粗糙度
,
有限元
,
影响分析
张志远
,
支希哲
,
闫五柱
,
刘军
,
杨仕超
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.4.017
为了研究喷丸强化对2024铝合金预拉伸板疲劳特性的影响以及喷丸强化前后疲劳寿命的数学分布及可靠度模型,对铸钢丸喷丸强化前后的2024铝合金预拉伸板进行疲劳对比试验.结果表明:喷丸强化能明显提高2024铝合金预拉伸板的疲劳寿命.对喷丸强化前后的疲劳寿命分布进行拟合优度检验发现:喷丸强化前疲劳寿命服从威布尔分布,而喷丸强化后的疲劳寿命服从对数正态分布.建立了2024铝合金预拉伸板喷丸强化前后疲劳寿命的分布模型和可靠度模型.
关键词:
喷丸
,
疲劳寿命
,
预拉伸
,
数学分布
,
可靠度
袁喆
,
刘军
,
闫五柱
,
杨仕超
,
王富生
材料科学与工程学报
采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究.通过有限元软件ABAQUS开展双剪切连接件数值模拟研究,数值模拟中综合考虑连接件的摩擦、接触和预紧力.数值模拟得到的钉传载荷分配比率与动态应变采集仪测得的试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性.在此模型基础上分析了过盈和间隙配合对钉传载荷分配比率均化效果的影响.分析结果表明:双剪切连接件搭接板最大应力发生在中板的靠近单板钉孔处,合理安排各孔的过盈及间隙配合能够均化各钉传载荷比率,提高孔的承载能力.
关键词:
连接件
,
钉传载荷
,
试验研究
,
有限元模拟
,
均化处理
闫五柱
,
温世峰
,
刘军
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
对单相半无限大材料和涂层/基体材料系统分别进行平头压痕蠕变试验的有限元模拟.对于每一种材料系统,分别考虑不同尺寸的压头,研究压头尺寸对涂层/基体材料系统压痕蠕变应力指数的影响规律.通过对有限元计算结果的分析,提出一个考虑压头尺寸的权重函数来量化涂层和基体对涂层/基体系统压痕蠕变指数的影响程度.基于此权重函数,提出一个确定涂层蠕变指数的分析法.最后根据压头尺寸对涂层/基体系统压痕蠕变指数的影响规律,提出确定涂层蠕变指数的外推法.
关键词:
压痕蠕变
,
蠕变参数
,
涂层/基体系统
,
权重函数
,
有限元分析
杨仕超
,
王安强
,
闫五柱
,
元辛
材料工程
为了研究搭接角度对斜搭接连接件疲劳特性影响的规律,对不同搭接角度的斜搭接连接件进行了疲劳试验,并利用有限元软件对紧固孔在拉伸状态时的应力场进行了分析,采用名义应力法对紧固孔的疲劳寿命进行了估算.结果表明:失效部位发生在第一排孔边处；疲劳寿命随着搭接角度的增加而增大；搭接角度与疲劳寿命近似曲线关系为lgN=6.047-1.020×0.6601a.
关键词:
斜搭接
,
疲劳寿命
,
名义应力法
,
有限元
闫五柱
,
张嘉振
,
周振功
,
岳珠峰
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00335
为了研究晶界的压痕行为,采用晶体塑性理论对单晶和双晶的压痕行为进行了有限元模拟,得到了压痕表面和晶界位置处的应力分布.结果表明,相邻晶粒的晶体取向对压痕深度-载荷响应以及分解切应力分布均有较显著的影响.压载荷作用下,晶界位置处存在应力集中,且晶体取向差异越大,晶界应力越大.
关键词:
压痕
,
晶体塑性
,
单晶
,
双晶
,
晶界
,
有限元
闫五柱
,
张嘉振
,
周振功
,
岳珠峰
稀有金属
为了探索用压痕法确定晶体学蠕变应力指数的可行性,采用晶体塑性理论模型对不同取向镍基单晶合金压痕蠕变行为进行了有限元模拟.研究表明,晶体学对称性会导致压痕表面应力呈现特定的对称性;晶体取向对压痕蠕变深度及其扩展速率具有显著的影响.通过开展不同载荷下的压痕蠕变模拟,获得相应的稳态压痕深度扩展速率,再通过线性回归的方法可有效获得晶体学蠕变应力指数.本文提出的确定蠕变应力指数的方法不受晶体取向的影响,有望应用于各向异性高温合金蠕变性能评估.
关键词:
镍基合金
,
单晶
,
压痕
,
蠕变
,
晶体塑性
,
有限元
闫五柱
,
高行山
,
岳珠峰
稀有金属材料与工程
对圆棒试件在不同初始应力下的单轴拉伸应力松弛过程进行了有限元模拟.假定材料的蠕变行为遵循Norton蠕变法则:ε=Bσ(ε为蠕变速率,B为蠕变常数,σ为施加的应力),通过对应力松弛曲线的分析和推导,提出了2种通过应力松弛试验来确定材料蠕变参数的新方法.第1种方法仅需要单次的应力松弛试验即可得到材料的蠕变应力指数;第2种方法需首先通过外推法求得初始应力松弛速率,进而通过多条应力松弛曲线求得蠕变应力指数.提出的方法为高温材料蠕变力学性能的测定提供了一条新思路.
关键词:
蠕变
,
应力松弛
,
蠕变参数
,
有限元
