LNG薄膜板冲压成形有限元模拟与残余应力特征分析

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作者 余晓峰 张金伟 +1 位作者 李兆旭 徐万海 《海洋工程》 北大核心 2025年第3期184-193,共10页

波纹型薄膜板是液化天然气(liquefied natural gas,简称LNG)储罐的关键部件,其残余应力状态是影响结构安全的重要因素。利用Abaqus有限元软件,对波纹型LNG薄膜板单个交叉节点进行分步冲压仿真模拟,以探究其残余应力分布特征。主要难点... 波纹型薄膜板是液化天然气(liquefied natural gas,简称LNG)储罐的关键部件,其残余应力状态是影响结构安全的重要因素。利用Abaqus有限元软件,对波纹型LNG薄膜板单个交叉节点进行分步冲压仿真模拟,以探究其残余应力分布特征。主要难点在于交叉节点处的模具缺乏详细的参考说明,需要自行设计;此外,压型过程涉及大变形,受到材料非线性、几何非线性的综合影响,计算难度大。通过选择适用的板材并设计模具,成功实现了LNG模板冲压成形的仿真模拟,并获得了符合规范要求的构件形式。研究发现:仿真模型能够准确反映实际残余应力分布情况,交叉褶皱区域的残余应力最大,平直板区域几乎没有残余应力,波纹波峰处的残余应力沿着波纹方向无明显变化。研究结论可为了解和掌握波纹型LNG薄膜板的承载特性提供重要参考。 展开更多

关键词 LNG 薄膜板 有限元模拟 冲压仿真 残余应力

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基于掠入射二维X射线衍射的陶瓷应力实验表征方法

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作者 王硕 王宗 +6 位作者 孙容 张若飞 李伟杰 丛熙 聂志华 仇巍 富东慧 《实验力学》 CSCD 北大核心 2024年第5期580-589,共10页

陶瓷材料被广泛应用于航空航天关键部件的防护涂层以及功率半导体的封装材料。陶瓷材料在服役过程中受环境因素的影响会产生较大的残余应力,这是其破坏失效的主要原因。因此,发展适用于陶瓷材料应力的无损检测方法对其服役安全具有重要... 陶瓷材料被广泛应用于航空航天关键部件的防护涂层以及功率半导体的封装材料。陶瓷材料在服役过程中受环境因素的影响会产生较大的残余应力,这是其破坏失效的主要原因。因此,发展适用于陶瓷材料应力的无损检测方法对其服役安全具有重要意义。X射线衍射(XRD)技术是一种无损、高精度的应力测试方法,在分析材料失效和优化制备工艺方面具有重要作用。然而,目前常用的X射线衍射应力分析方法和装置难以满足陶瓷材料应力快速且精准的测量需求。为此,本文提出了一种基于掠入射二维X射线衍射(GI-XRD~2)原理,采用低衍射角衍射环单次曝光的二维X射线衍射应力快速表征方法,并搭建了前向衍射的实验装置。本文基于大气等离子喷涂(APS)技术制备了8wt.%Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)(8YSZ)陶瓷样品,通过实验验证了提出方法的有效性、适用性,并分析了其在兼容性、效率、灵敏度等方面相比当前其他相关方法与仪器的特点与优势。 展开更多

关键词 掠入射二维X射线衍射 陶瓷材料 实验应力分析 低衍射角衍射环

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应用SXR-CT技术研究闭孔泡沫铝微结构演化及变形分析 被引量：11

3

作者 汪敏 胡小方 +4 位作者 蒋锐 伍小平 朱佩平 黄万霞 袁清习 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期169-174,共6页

借助同步辐射硬X射线高强度、高能量、高准直、宽频谱以及可选能量等特点,对材料试件进行投影成像,并应用滤波反投影重建算法实现三维图像重建(Synchrotron X-Ray Computed Tomography)。研究了闭孔泡沫铝在压缩过程中内部微结构的演化... 借助同步辐射硬X射线高强度、高能量、高准直、宽频谱以及可选能量等特点,对材料试件进行投影成像,并应用滤波反投影重建算法实现三维图像重建(Synchrotron X-Ray Computed Tomography)。研究了闭孔泡沫铝在压缩过程中内部微结构的演化,得到了不同压缩状态下内部微结构图像,分析了闭孔泡沫铝在压缩过程中的变形及孔隙率变化。这些研究结果为泡沫铝制备工艺的改进和材料与结构的优化设计提供了有益的参考,并为泡沫铝压缩破坏机理的构建提供科学依据。 展开更多

关键词 SXR-CT技术 闭孔泡沫铝 孔隙率 微结构演化

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既有建筑外墙外保温系统康普顿背散射检测技术研究 被引量：12

4

作者 王卓琳 张东波 +3 位作者 李向民 蒋利学 陈溪 李勇生 《施工技术》 CAS 2020年第9期9-11,19,共4页

基于X射线的康普顿背散射检测技术可实现单侧、非接触式无损检测,在外墙外保温系统缺陷检测方面具有重要应用潜力。研究应用康普顿背散射检测技术检测外墙外保温系统缺陷的基本原理,提出相应检测参数,并应用该技术对EPS板薄抹灰外墙外... 基于X射线的康普顿背散射检测技术可实现单侧、非接触式无损检测,在外墙外保温系统缺陷检测方面具有重要应用潜力。研究应用康普顿背散射检测技术检测外墙外保温系统缺陷的基本原理,提出相应检测参数,并应用该技术对EPS板薄抹灰外墙外保温系统和无机保温砂浆外墙外保温系统进行缺陷检测。研究结果表明,康普顿背散射检测技术较适用于外墙外保温系统保温层与饰面层之间的缺陷检测,能准确识别缺陷区与正常区的界面。 展开更多

关键词 外墙 外保温系统 康普顿背散射 能谱密度 缺陷检测

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同步辐射X射线衍射增强CT方法研究 被引量：5

5

作者 汪敏 胡小方 +3 位作者 伍小平 袁清习 黄万霞 朱佩平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1597-1601,共5页

本文将同步辐射硬X射线衍射增强成像方法应用于材料无损检测CT方法中(简称衍射增强CT法),并对自制样品进行投影成像重建,获得了非常清晰的样品内部结构图像,并与样品的单晶吸收成像CT重建结果进行对比.结果表明,对于吸收系数相近的结构... 本文将同步辐射硬X射线衍射增强成像方法应用于材料无损检测CT方法中(简称衍射增强CT法),并对自制样品进行投影成像重建,获得了非常清晰的样品内部结构图像,并与样品的单晶吸收成像CT重建结果进行对比.结果表明,对于吸收系数相近的结构材料,衍射增强CT法可得到更好的物质内部边界. 展开更多

关键词 衍射增强成像 同步辐射 CT

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激波与堆积粉尘相互作用的实验和理论研究 被引量：9

6

作者 范宝春 雷勇 赵振平 《实验力学》 CSCD 北大核心 2002年第1期77-81,共5页

通过对激波与堆积粉尘相互作用的实验和理论分析 ,可得到堆积粉尘本构方程 .基于该方程 ,本文对激波与堆积粉尘相互作用现象进行了数值模拟 .计算所反映的流场结构与实验图像一致 .

关键词 本构方程 激波 堆积粉尘 流场结构 示踪粒子 X光脉冲摄影

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多孔泡沫铝压缩过程中微结构演化 被引量：10

7

作者 汪敏 胡小方 +1 位作者 蒋锐 伍小平 《实验力学》 CSCD 北大核心 2005年第3期363-369,共7页

本文采用SXR-CT技术研究金属多孔泡沫铝材料在压缩过程中内部微结构的演化。获得了泡沫铝试件的各个断层图像,以及各断层图像组装得到的三维结构图像,由此计算得到不同断层的孔隙率和压缩时各断层的位移量。并给出一系列相同位置、不同... 本文采用SXR-CT技术研究金属多孔泡沫铝材料在压缩过程中内部微结构的演化。获得了泡沫铝试件的各个断层图像,以及各断层图像组装得到的三维结构图像,由此计算得到不同断层的孔隙率和压缩时各断层的位移量。并给出一系列相同位置、不同压缩量状态下垂直截面图像,通过这些图像可以直接地观察压缩过程中泡沫铝内部微结构的演化。这些研究结果将为泡沫铝制备工艺的改进和材料与结构的优化设计提供有益的参考,并为泡沫铝压缩破坏机理的构建提供科学依据。其中SXR-CT技术重建图像的分辨率约为10.9μm。 展开更多

关键词 SXR-CT 泡沫铝 孔隙率

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基于SR-CT技术的泡沫铝力学性能 被引量：4

8

作者 李芃 汪敏 +3 位作者 戚晓利 冯建有 刘晓辉 胡小方 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期916-919,共4页

基于同步辐射计算机断层技术(简称SR-CT技术),对泡沫铝材料试件进行三维无损重建,获取泡沫铝材料试件的内部体结构。在此基础上,建立泡沫铝试件的三维仿真模型,并对该模型进行模拟计算,以研究泡沫铝材料在压缩过程中的变形情况、米塞斯... 基于同步辐射计算机断层技术(简称SR-CT技术),对泡沫铝材料试件进行三维无损重建,获取泡沫铝材料试件的内部体结构。在此基础上,建立泡沫铝试件的三维仿真模型,并对该模型进行模拟计算,以研究泡沫铝材料在压缩过程中的变形情况、米塞斯应力分布情况及其弹塑性区域的分布。研究结果表明,基于同步辐射计算机断层技术重建结果建立的三维仿真模型,用来分析材料的力学性能的分析方法是完全可行的。 展开更多

关键词 同步辐射计算机断层技术 泡沫铝 三维模型 力学性能

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丝织构对薄膜X射线残余应力分析的影响 被引量：11

9

作者 张铭 何家文 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期21-23,31,共4页

具有择尤取向的薄膜材料因弹性呈现各向异性 ,在利用X射线衍射法测定薄膜残余应力时 ,常发生d sin2 ψ测试曲线的非线性振荡 ,无法得到准确的应力值。本文利用Voigt、Reuss和Kroner模型计算了TiN薄膜的弹性常数随 ψ角的分布在低 ψ角... 具有择尤取向的薄膜材料因弹性呈现各向异性 ,在利用X射线衍射法测定薄膜残余应力时 ,常发生d sin2 ψ测试曲线的非线性振荡 ,无法得到准确的应力值。本文利用Voigt、Reuss和Kroner模型计算了TiN薄膜的弹性常数随 ψ角的分布在低 ψ角区发生的弯曲。与实测PVDTiN薄膜的应力测试曲线的弯曲情况相似 ,说明丝织构的确可能造成薄膜应力测试d sin2 ψ曲线的低 展开更多

关键词 丝织构 弹性常数 残余应力 薄膜 X射线衍射

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成都金沙遗址古人类与古动物牙齿的FTIR与XRD分析 被引量：3

10

作者 黄成敏 张擎 +1 位作者 柏松 王成善 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2448-2452,共5页

利用FTIR与XRD判断成都金沙遗址古人类与古动物牙齿釉质和牙本质中羟基磷灰石受埋藏环境和成岩作用的污染程度。XRD图谱结果反映牙釉质和牙本质样品中最主要成分是羟基磷灰石,但衍射峰宽,且部分重叠,表明羟基磷灰石结晶度差。所有样品F... 利用FTIR与XRD判断成都金沙遗址古人类与古动物牙齿釉质和牙本质中羟基磷灰石受埋藏环境和成岩作用的污染程度。XRD图谱结果反映牙釉质和牙本质样品中最主要成分是羟基磷灰石,但衍射峰宽,且部分重叠,表明羟基磷灰石结晶度差。所有样品FTIR图谱中H2O和OH-的振动带显著,PO43-和CO32-主要振动带的特征峰明显,近似现代生物羟基磷灰石。表征羟基磷灰石结晶程度的PCI指数值在2.4至4.0之间,同时利用BPI指数估算的羟基磷灰石中CO32-含量较高,说明样品结晶程度不高。上述结果表明,所取的金沙遗址古人类与古动物牙釉质和牙本质中羟基磷灰石受埋藏和成岩作用的污染小。 展开更多

关键词 羟基磷灰石 牙釉质 牙本质 FTIR XRD 金沙遗址

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剥层测量残余应力的修正 被引量：8

11

作者 胡华南 陈澄洲 周泽华 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1992年第4期47-57,共11页

已加工表面残余应力对机械零部件的功能行为有很重要的影响。然而,到目前为止,已加工表面层内残余应力的测量仍存在许多问题。本文提出了表面剥层时残余应力测量(用X射线法或剥层线性方程法)的修正方法及修正公式。通过对试验数据修正计... 已加工表面残余应力对机械零部件的功能行为有很重要的影响。然而,到目前为止,已加工表面层内残余应力的测量仍存在许多问题。本文提出了表面剥层时残余应力测量(用X射线法或剥层线性方程法)的修正方法及修正公式。通过对试验数据修正计算,结果表明,应用此方法可大大提高测量精度;本文为残余应力测量修正提供了理论依据。作者还讨论了已加工表面残余应力测量修正的必要性问题。 展开更多

关键词 残余应力 表面 X射线测定法 剥层

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缺口根部和裂纹尖端残余应力的X射线法测定 被引量：3

12

作者 徐可为 张定铨 +1 位作者 张玉华 胡奈赛 《实验力学》 CSCD 北大核心 1989年第4期367-372,共6页

X射线法用于缺口根部和裂纹尖端等徽区的残余应力测试的先决条件是解决缩小光束直径、提高衍射束的强度和准确设置试样等技术问题.在X射线衍射仪上借助于自行设计制造的限束对光装置和侧倾对中附件,成功地测定了缺口根部半径为1mm的喷... X射线法用于缺口根部和裂纹尖端等徽区的残余应力测试的先决条件是解决缩小光束直径、提高衍射束的强度和准确设置试样等技术问题.在X射线衍射仪上借助于自行设计制造的限束对光装置和侧倾对中附件,成功地测定了缺口根部半径为1mm的喷丸残余应力场和板形试样压-压周期载荷下裂纹尖端的残余拉应力场. 展开更多

关键词 缺口 裂纹 残余应力 X射线法 喷丸

全文增补中

晶体材料内部残余应力衍射法无损检测的研究进展 被引量：5

13

作者 张津 高振桓 +2 位作者 牟建雷 郑林 何长光 《理化检验（物理分册）》 CAS 2010年第11期695-700,共6页

目前能够准确、无损地测试材料内部残余应力的手段主要是中子衍射和同步辐射,但这两种测试手段需要核反应堆或高能同步辐射源,投资巨大,只为少数发达国家的少数实验室所拥有,难以应用到实际生产中。短波长X射线衍射仪通过钨靶-K_α特征... 目前能够准确、无损地测试材料内部残余应力的手段主要是中子衍射和同步辐射,但这两种测试手段需要核反应堆或高能同步辐射源,投资巨大,只为少数发达国家的少数实验室所拥有,难以应用到实际生产中。短波长X射线衍射仪通过钨靶-K_α特征射线(波长约0.02 nm)以及独特的谱接收方式,达到或接近同步辐射及中子衍射对晶体材料内部晶格应变的无损定点测试,为内部残余应力无损检测的广泛应用开辟了一条新的渠道。介绍了中子衍射和同步辐射对残余应力测试的国内外研究现状,重点展示了短波长X射线衍射仪用于内部应力测试的结果,并就三种测试方法特点进行了对比分析。 展开更多

关键词 晶体材料 残余应力 无损检测 中子衍射 同步辐射 短波长X射线衍射

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航空发动机叶片残余应力监测及安全评定研究 被引量：6

14

作者 刘建勋 魏东 +1 位作者 刘成武 杨军良 《科学技术与工程》 2009年第11期2877-2879,2898,共4页

针对航空发动机叶片的疲劳断裂问题,采用X射线衍射分析方法,对某型发动机压气机叶片进行了残余应力测试。分析了叶片表面不同部位残余应力随工作寿命和损伤情况的变化规律,探讨了将残余应力应用于叶片使用安全评定的可行性。结果表明,... 针对航空发动机叶片的疲劳断裂问题,采用X射线衍射分析方法,对某型发动机压气机叶片进行了残余应力测试。分析了叶片表面不同部位残余应力随工作寿命和损伤情况的变化规律,探讨了将残余应力应用于叶片使用安全评定的可行性。结果表明,通过监测叶片表面残余应力,可以评估叶片的疲劳损伤状况,解决叶片的安全使用评定问题。 展开更多

关键词 航空发动机 叶片 疲劳断裂 残余应力 X射线衍射分析

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波长色散X荧光光谱法检测室内PM_(2.5)无机元素组份 被引量：2

15

作者 刘合凡 葛良全 +3 位作者 任茂强 李丹 罗耀耀 赵剑坤 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第6期538-542,共5页

介绍用波长色散X荧光光谱法(WDXRF)对室内PM2.5样品进行无机元素检测的测试方法。该方法以在同一房间每天只采集一个PM2.5样品的方式,利用自行搭建的大气颗粒物采集平台,将PM2.5样品收集在滤膜上,运用WDXRF检测滤膜试样中的无机元素。... 介绍用波长色散X荧光光谱法(WDXRF)对室内PM2.5样品进行无机元素检测的测试方法。该方法以在同一房间每天只采集一个PM2.5样品的方式,利用自行搭建的大气颗粒物采集平台,将PM2.5样品收集在滤膜上,运用WDXRF检测滤膜试样中的无机元素。结果表明:(1)室内PM2.5样品的无机元素成份复杂,主要存在Na、Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Ti、Fe、Zn等元素,以及极少量的As、Rb、Sr、Zr、Sb、Ta、Pb等元素;(2)对Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb等15种无机元素的定量分析结果表明,室内PM2.5中Ca元素的含量最高,平均浓度达3.381μg/m3;其次是K、Zn、Fe,平均浓度分别为1.316、1.114、0.517μg/m3;Ti、Mn、Cu、As、Pb等无机元素平均浓度均在0.500μg/m3以下。确定室内PM2.5中无机元素组份,可为室内PM2.5的污染物溯源和污染防治措施提供科学依据。 展开更多

关键词 室内 PM2.5 WDXRF X51 X831

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X射线无损应力测试技术的研究现状 被引量：14

16

作者 南俊马 徐可为 《无损检测》 1999年第8期350-353,363,共5页

论述20年来X射线应力测试技术的发展.着重介绍在粗晶、织构和有应力梯度情况下所存在的问题和措施;从衍射几何出发分析平行光束法和准聚焦法的异同,并根据测试对象的不同阐述常规法和侧倾法的应用;通过比较各种定峰方法,展示半高宽法和... 论述20年来X射线应力测试技术的发展.着重介绍在粗晶、织构和有应力梯度情况下所存在的问题和措施;从衍射几何出发分析平行光束法和准聚焦法的异同,并根据测试对象的不同阐述常规法和侧倾法的应用;通过比较各种定峰方法,展示半高宽法和抛物线法的实用性;最后结合近年的研究工作,分析了X射线应力测试技术在工程上应用的情况. 展开更多

关键词 无损检验 应力测试 X射线衍射

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关于应力测定中吸收因子计算方法的讨论 被引量：2

17

作者 南俊马 张定铨 《无损检测》 北大核心 1989年第2期31-34,共4页

关键词 应力测定 吸收因子 应力 X射线法

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浦东国际机场钢屋架上弦主梁的残余应力测定与分析 被引量：3

18

作者 杨于兴 张榴凤 《理化检验（物理分册）》 CAS 1999年第8期351-353,共3页

利用X射线应力测定技术对浦东国际机场钢屋架上弦主梁的残余应力进行现场测定。简要阐明了造成不同焊缝应力分布的原因及火工校弯成形工艺对构件残余应力分布的影响。

关键词 X射线应力测定 焊接应力 热应力 钢屋架

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基于光力学的剪切散斑技术及其应用 被引量：3

19

作者 米红林 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第1期60-61,共2页

介绍一种用于测试离面位移导数场的电子剪切散斑法,并对其原理进行了详细阐述。采用电子剪切散斑法,对典型圆盘试件进行了机械载荷作用下实验,得到了表示离面位移导数的干涉图,最后作为实际工程应用,对塑封产品进行了热载荷作用下的无... 介绍一种用于测试离面位移导数场的电子剪切散斑法,并对其原理进行了详细阐述。采用电子剪切散斑法,对典型圆盘试件进行了机械载荷作用下实验,得到了表示离面位移导数的干涉图,最后作为实际工程应用,对塑封产品进行了热载荷作用下的无损检测,成功识别到了缺陷部位,结果以蝴蝶形图案显示。通过圆盘试件和塑封材料实验,表明电子剪切散斑技术的装备简单,操作方便,能够较为准确的确定缺陷部位和大小,是较为理想的无损检测技术。 展开更多

关键词 剪切散斑技术 无损检测 塑封材料

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退火处理对Ni-Fe合金镀层织构及应力的影响 被引量：2

20

作者 王黎东 冒心远 +1 位作者 车春波 费维栋 《工程与试验》 2009年第3期33-36,共4页

利用电镀法在2024铝合金上制备了Ni-Fe合金镀层,随后对镀层在490℃进行2小时的退火处理。利用X射线ω扫描技术对退火前后镀层织构进行表征,结果表明:退火后Ni-Fe合金镀层织构类型由退火前的单一(200)织构变为(111)和(200)织构并存;采用... 利用电镀法在2024铝合金上制备了Ni-Fe合金镀层,随后对镀层在490℃进行2小时的退火处理。利用X射线ω扫描技术对退火前后镀层织构进行表征,结果表明:退火后Ni-Fe合金镀层织构类型由退火前的单一(200)织构变为(111)和(200)织构并存;采用掠入射X射线法(Grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD)测量薄膜的残余应力,发现未退火的Ni-Fe合金镀层中存在残余拉应力,退火后变为残余压应力,退火工艺对镀层残余应力有很大影响。 展开更多

关键词 Ni-Fe合金镀层 铝合金 残余应力 织构

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