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12×37 WS多层股钢丝绳恒张力状态受力与磨损分析
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作者 徐承军 王超宇 吉雨岢 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期66-75,共10页
在重载长行程工况下,多层股钢丝绳因复杂的空间结构而具有良好的性能,但也增加了对其受力与磨损分析的难度。为探究多层股钢丝绳的受力情况,基于Frenet标架建立了12×37 WS多层股钢丝绳在直线与弯曲状态的数学模型,并根据钢丝绳参... 在重载长行程工况下,多层股钢丝绳因复杂的空间结构而具有良好的性能,但也增加了对其受力与磨损分析的难度。为探究多层股钢丝绳的受力情况,基于Frenet标架建立了12×37 WS多层股钢丝绳在直线与弯曲状态的数学模型,并根据钢丝绳参数计算了其受到6 t拉力时不同层股间钢丝的接触应力与弯曲应力。分别以内层股、中层股与外层股的捻距为变量,探究其对钢丝接触应力的影响规律,为多层股钢丝绳结构参数的优化提供了指导。通过SolidWorks建立钢丝绳有限元模型,并用workbench软件的仿真对其力学性能进行了验证。综合理论计算与有限元分析的结果表明:多层股钢丝绳受恒张力作用时,绳股的最外层钢丝更易因磨损而发生断丝失效,并且越靠近芯股的层股应力越大;可以通过适当增大芯股直径,减小外层股直径来降低钢丝绳断丝几率。 展开更多
关键词 多层股钢丝绳 接触应力 弯曲应力 Frenet标架 磨损
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基于YOLOv7-tiny优化的轻量钢丝绳缺陷检测算法
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作者 陈嘉琪 王勇 +2 位作者 刘少清 季振山 张祖超 《工业控制计算机》 2025年第2期88-90,共3页
钢丝绳应用场景复杂、检测设备受限导致检测结果不可靠、不高效,检测算法难部署、难移植,对此提出了一种基于YOLOv7-tiny改进的轻量化模型,通过引入Ghost卷积模块实现网络的轻量化;在主干网络中添加ECA自注意力算法以增强网络表征能力;... 钢丝绳应用场景复杂、检测设备受限导致检测结果不可靠、不高效,检测算法难部署、难移植,对此提出了一种基于YOLOv7-tiny改进的轻量化模型,通过引入Ghost卷积模块实现网络的轻量化;在主干网络中添加ECA自注意力算法以增强网络表征能力;使用CARAFE上采样算子加强了特征提取;采用WIOU损失函数进一步提高检测精度。在钢丝绳缺陷数据集上进行实验,结果表明其性能优于原YOLOv7-tiny模型,平均精度达到93.2%,提高了4.7%,参数量减少了47%,模型大小减少了45%。与目前其他先进的网络模型相比同样有着更优的整体性能。 展开更多
关键词 目标检测 钢丝绳缺陷检测 轻量化 YOLOv7-tiny
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基于断口形貌分析的吊装钢丝绳多模式断裂失效机理
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作者 张宝彦 韩秀伟 +2 位作者 董永 李博 王鹏 《船舶物资与市场》 2025年第10期92-95,共4页
本文基于断口形貌分析,系统研究了吊装钢丝绳在复杂服役环境中的多模式断裂失效机理。通过采集实际断裂样本,结合扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析(EDS)技术,识别出疲劳、过载、腐蚀和磨损4种典型断裂模式的微观形貌与成分特征,并提取其... 本文基于断口形貌分析,系统研究了吊装钢丝绳在复杂服役环境中的多模式断裂失效机理。通过采集实际断裂样本,结合扫描电子显微镜(SEM)与能谱分析(EDS)技术,识别出疲劳、过载、腐蚀和磨损4种典型断裂模式的微观形貌与成分特征,并提取其关键识别参数。研究进一步构建裂纹扩展与能量释放的数学模型,揭示多因素耦合作用下的断裂演化规律。结果表明,不同失效模式在形貌、元素分布及断裂机制方面存在显著差异,且常发生交互作用,显著影响钢丝绳服役寿命。研究为吊装钢丝绳断裂行为的早期识别、失效预防及寿命评估提供了重要理论依据与工程指导。 展开更多
关键词 钢丝绳断裂 断口形貌分析 多模式失效 疲劳辉纹 腐蚀机制
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手工计算钢丝绳捻制系数方法研究 被引量:1
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作者 沈志军 樊益武 《金属制品》 2025年第2期14-15,20,共3页
捻制系数是钢丝绳设计中的一个重要参量,根据拉格朗日中值定理,求出捻制系数3位精确数字的近似计算公式。与已知的捻制系数对比,采用近似计算公式的最大误差为9×10^(-3),由此得出可以达到工程应用的捻制系数计算方法。并用两个实... 捻制系数是钢丝绳设计中的一个重要参量,根据拉格朗日中值定理,求出捻制系数3位精确数字的近似计算公式。与已知的捻制系数对比,采用近似计算公式的最大误差为9×10^(-3),由此得出可以达到工程应用的捻制系数计算方法。并用两个实例说明手工计算方法。 展开更多
关键词 拉格朗日中值定理 钢丝绳 捻制系数 手工计算 捻距
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线能量对Q960E钢焊接热影响区组织及力学性能的影响
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作者 范艳军 王越洋 +3 位作者 李硕妍 郑春雷 宋贞强 杨永强 《金属制品》 2025年第1期4-11,共8页
利用热机械模拟试验机对Q960E钢不同焊接线能量的热影响区进行模拟,对显微组织及力学性能进行测试分析。结果表明:Q960E钢的显微组织为回火索氏体。随着焊接线能量从1.0 kJ/mm增加到3.0 kJ/mm,热影响区的组织由粗大板条马氏体逐渐向贝... 利用热机械模拟试验机对Q960E钢不同焊接线能量的热影响区进行模拟,对显微组织及力学性能进行测试分析。结果表明:Q960E钢的显微组织为回火索氏体。随着焊接线能量从1.0 kJ/mm增加到3.0 kJ/mm,热影响区的组织由粗大板条马氏体逐渐向贝氏体和马氏体混合组织转变,无残余奥氏体组织。不预热的试样热模拟后低温冲击功在一定范围内波动,最大冲击功为33 J,最小冲击功为23 J。而预热温度100℃的试样热模拟后低温冲击功在线能量2.5 kJ/mm时最低4 J。随着线能量增加,抗拉强度由1325.9 MPa降低到1043.3 MPa。根据显微组织以及力学性能分析,Q960E低合金高强度钢在预热温度100℃,焊接线能量2.0 kJ/mm时综合性能最优。 展开更多
关键词 Q960E 焊接 线能量 力学性能 低温冲击功
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港口场桥经垂直滑轮钢丝绳寿命较短原因分析与改进建议
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作者 秦万信 凡钊 +1 位作者 韩非 吴佩军 《金属制品》 2025年第1期50-55,63,共7页
港口场桥无论采用的是八绳缠绕系统,还是采用四绳缠绕系统,经过轴线相互垂直滑轮段钢丝绳的寿命总是相对较低。分析认为产生该现象的主要原因是轴线相互垂直两滑轮距离太近,在钢丝绳反复进出滑轮过程中,钢丝绳与滑轮槽壁间摩擦所产生的... 港口场桥无论采用的是八绳缠绕系统,还是采用四绳缠绕系统,经过轴线相互垂直滑轮段钢丝绳的寿命总是相对较低。分析认为产生该现象的主要原因是轴线相互垂直两滑轮距离太近,在钢丝绳反复进出滑轮过程中,钢丝绳与滑轮槽壁间摩擦所产生的力矩会使钢丝绳反复松捻、加捻,在交变扭转载荷作用下钢丝疲劳断裂。绳槽尺寸偏小加速了钢丝疲劳。钢丝绳质量不佳对断丝有一定影响。建议根据绳槽实际尺寸选择公称直径相对较小钢丝绳、精细钢丝绳结构参数设计、严格控制钢丝绳生产过程工艺符合性、强化钢芯润滑与采用压实股组芯等措施,以改善钢丝绳使用寿命。 展开更多
关键词 场桥钢丝绳 绳槽 钢芯 扭转 润滑 压实股
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φ12.6 mm PC钢棒断裂及解决措施
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作者 王哲 鲁志远 +1 位作者 宋刚 陈子坤 《金属制品》 2025年第4期53-56,共4页
针对φ12.6 mm PC钢棒延迟断裂问题,分析了原材料30MnSi盘条生产工艺。从化学成分、钢水纯净度和连铸工艺方面进行优化改进。优化后铸坯振痕明显改善,横向裂纹消除,A类硫化物、B类氧化铝及C类硅酸盐等级均稳定控制在1.0级以下,盘条氢质... 针对φ12.6 mm PC钢棒延迟断裂问题,分析了原材料30MnSi盘条生产工艺。从化学成分、钢水纯净度和连铸工艺方面进行优化改进。优化后铸坯振痕明显改善,横向裂纹消除,A类硫化物、B类氧化铝及C类硅酸盐等级均稳定控制在1.0级以下,盘条氢质量分数降低到1×10^(-6)以下,全氧降低到20×10^(-6)。采用试验盘条生产PC钢棒,延迟断裂发生率从改进前的0.25%降低至0.02%。 展开更多
关键词 30MnSi PC钢棒 延迟断裂 振动参数 夹杂物 氢质量分数
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履带吊用超高强度NAT35(W)×K7-26.00 mm钢丝绳研制
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作者 汪波 李教教 +1 位作者 金国飞 令狐新建 《金属制品》 2025年第2期1-4,共4页
35(W)×K7类抗旋转钢丝绳因具有良好的抗旋转性能而被应用于履带吊等高扬程吊装场所,根据客户技术要求,NAT35(W)×K7-26.00 mm超高强度履带吊钢丝绳破断拉力要求达到662 kN,相当于2360级,超过了YB/T 5359—2020《压实股钢丝绳... 35(W)×K7类抗旋转钢丝绳因具有良好的抗旋转性能而被应用于履带吊等高扬程吊装场所,根据客户技术要求,NAT35(W)×K7-26.00 mm超高强度履带吊钢丝绳破断拉力要求达到662 kN,相当于2360级,超过了YB/T 5359—2020《压实股钢丝绳》要求。针对客户要求进行了产品研制,通过优化钢丝绳工艺设计,优化钢丝拉拔、捻股、合绳等各工序生产工艺。研制出相当于2360级破断拉力的超高强度钢丝绳,实测破断拉力678 kN,高于技术要求的662 kN,钢丝绳实测直径26.68 mm,符合公差要求,捻制质量及各项技术性能指标满足要求。 展开更多
关键词 履带吊 钢丝绳 破断拉力 抗旋转 高扬程 捻制
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标记多层股阻旋转钢丝绳结构宜采用详细式
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作者 秦万信 《金属制品》 2025年第3期38-42,共5页
GB/T 8706—2017《钢丝绳术语、标记和分类》(ISO 17893:2004,MOD)给出了多层股阻旋转钢丝绳结构标记方法,但其并未明确钢丝绳详细结构如何标记。对标准结构类别的多层股阻旋转钢丝绳,标准给出的结构标记方法,或者不能通用,或者反映钢... GB/T 8706—2017《钢丝绳术语、标记和分类》(ISO 17893:2004,MOD)给出了多层股阻旋转钢丝绳结构标记方法,但其并未明确钢丝绳详细结构如何标记。对标准结构类别的多层股阻旋转钢丝绳,标准给出的结构标记方法,或者不能通用,或者反映钢丝绳结构信息不全面,或者一种结构式所对应钢丝绳具体结构并不唯一,内层绳有填充股时,结构标记更是相对困难。结合对国外企业钢丝绳资料研究,分析认为,标记多层股阻旋转钢丝绳结构宜采用详细式。 展开更多
关键词 多层股阻旋转钢丝绳 内层绳 填充股 结构 标记 捻制
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提高港口钢丝绳钢芯寿命的措施
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作者 秦万信 《金属制品》 2025年第4期4-8,共5页
钢芯对外层绳股支撑能力的降低可能造成钢丝绳在表面磨损轻微情况下直径显著减小。进一步提高港口钢丝绳使用寿命,应高度关注钢芯直径的相对稳定性。建议采用措施:适当减小同层股间隙、提高钢丝绳捻制紧密性、采用压实股组芯、控制钢芯... 钢芯对外层绳股支撑能力的降低可能造成钢丝绳在表面磨损轻微情况下直径显著减小。进一步提高港口钢丝绳使用寿命,应高度关注钢芯直径的相对稳定性。建议采用措施:适当减小同层股间隙、提高钢丝绳捻制紧密性、采用压实股组芯、控制钢芯与外层绳股钢丝交叉程度、将钢芯生产视为成品钢丝绳生产、加强钢芯润滑、重视钢芯结构研究以及对钢芯表面进行聚合物包覆。 展开更多
关键词 钢丝绳 钢芯 磨损 间隙 接触应力 疲劳断丝
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在线固溶处理工艺对A286异型钢丝组织及性能的影响
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作者 张理想 郑风美 +1 位作者 邱俊龙 洪远远 《金属制品》 2025年第4期28-30,共3页
采用金相组织观察、硬度测试等方法研究了在线固溶处理温度及走线速率对A286异型钢丝晶粒大小及硬度的影响。结果表明在走线速率一定的情况下,随着在线固溶温度的升高,固溶后晶粒尺寸增大,硬度降低;A286异型钢丝固溶处理后晶粒尺寸对在... 采用金相组织观察、硬度测试等方法研究了在线固溶处理温度及走线速率对A286异型钢丝晶粒大小及硬度的影响。结果表明在走线速率一定的情况下,随着在线固溶温度的升高,固溶后晶粒尺寸增大,硬度降低;A286异型钢丝固溶处理后晶粒尺寸对在线固溶温度敏感,可以通过调整在线固溶温度控制晶粒尺寸。 展开更多
关键词 A286 异型钢丝 固溶处理 晶粒度 金相组织
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2100 MPa超高强度主缆索股极限静载拉伸试验研究
12
作者 陈建峰 周能作 薛花娟 《金属制品》 2025年第4期45-48,52,共5页
2100 MPa锌铝合金镀层钢丝主缆索股可减小缆索及构件尺寸,是绿色环保节能的缆索新材料。但国内外对高强索股在极限静载拉伸条件下的性能变化规律、失效模式的理论研究较少。基于索股的串并联结构体系特征对其静载拉伸破坏模式进行了理... 2100 MPa锌铝合金镀层钢丝主缆索股可减小缆索及构件尺寸,是绿色环保节能的缆索新材料。但国内外对高强索股在极限静载拉伸条件下的性能变化规律、失效模式的理论研究较少。基于索股的串并联结构体系特征对其静载拉伸破坏模式进行了理论分析,提出了索股弹性模量计算模型,开展了极限静载拉伸试验验证。结果表明:索股极限拉伸荷载可达到公称破断载荷的102.0%,延伸率可达到4.95%,钢丝在破坏前具有较好的塑性变形能力,断口宏观形貌均为杯锥状塑性断口,有明显的颈缩现象,表明2100 MPa主缆索股钢丝不仅强度高,而且塑性和韧性也较好。 展开更多
关键词 超高强度 主缆索股 静载拉伸试验 弹性模量 延伸率
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空中纺线法主缆钢丝在股靴处弯曲疲劳试验研究
13
作者 强强 薛花娟 +1 位作者 陈建峰 周能作 《金属制品》 2025年第3期43-46,共4页
空中纺线法主缆架设在国内外首次采用1770 MPa、7.00 mm锌-10%稀土合金镀层钢丝。为了掌握股靴处弯曲应力对主缆钢丝长期性能的影响,进行了钢丝弯曲应力分析,并采用实桥主缆钢丝材料,模拟实桥股靴结构尺寸,进行了钢丝弯曲状态下的疲劳... 空中纺线法主缆架设在国内外首次采用1770 MPa、7.00 mm锌-10%稀土合金镀层钢丝。为了掌握股靴处弯曲应力对主缆钢丝长期性能的影响,进行了钢丝弯曲应力分析,并采用实桥主缆钢丝材料,模拟实桥股靴结构尺寸,进行了钢丝弯曲状态下的疲劳试验。结果表明:钢丝在弯曲状态下,经过应力上限45%的钢丝公称破断荷载,应力变幅360 MPa,次数200万次的疲劳循环未断裂,研究结果为桥梁的安全运营提供了依据。 展开更多
关键词 空中纺线法 股靴 主缆钢丝 弯曲应力 疲劳试验
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对钢丝绳相关问题的看法
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作者 秦万信 陈乐芙 陈彬 《金属制品》 2025年第5期1-9,42,共10页
钢丝绳是应用极其广泛的线材深加工产品,看似简单的钢丝绳其实并不简单。为持续提高钢丝绳质量,对钢丝绳一些相关问题看法如下:应充分认识钢丝绳不同性能之间的互斥性、结构品种的多样性、结构参数设计的困难性、制造所需知识的多学科... 钢丝绳是应用极其广泛的线材深加工产品,看似简单的钢丝绳其实并不简单。为持续提高钢丝绳质量,对钢丝绳一些相关问题看法如下:应充分认识钢丝绳不同性能之间的互斥性、结构品种的多样性、结构参数设计的困难性、制造所需知识的多学科性、钢丝绳制造技术与实践间的关联性、制造过程执行工艺的严肃性,应充分认识解决市场质量反馈问题的迫切性、分析质量问题产生原因的精准性、攻克质量问题时间上的长期性与加强产品使用工况研究的重要性。 展开更多
关键词 钢丝绳 结构参数 破断拉力 产品质量 捻距
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感应加热55SiCrA水淬火弹簧钢丝自断原因分析
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作者 方舟 戴启雷 王燕春 《金属制品》 2025年第4期21-23,共3页
φ15 mm 55SiCrA感应加热处理水淬火回火弹簧钢丝在收盘处发生自断。对断口附近材料的外观、化学成分、金相组织、硬度分布及断口形貌进行分析。结果表明:断裂起源于材料表面区域,表面无宏观尺寸缺陷,在断裂钢丝表面附近存在组织过烧现... φ15 mm 55SiCrA感应加热处理水淬火回火弹簧钢丝在收盘处发生自断。对断口附近材料的外观、化学成分、金相组织、硬度分布及断口形貌进行分析。结果表明:断裂起源于材料表面区域,表面无宏观尺寸缺陷,在断裂钢丝表面附近存在组织过烧现象,表层组织脆化,导致自断。断口显示断裂源为脆性沿晶断裂形貌。收盘盘卷后的钢丝在受到拉应力作用下,由钢丝表层脆化组织部位萌生裂纹并扩展而产生自断。 展开更多
关键词 弹簧钢丝 感应加热 沿晶断裂 化学成分 金相组织
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双捻机在钢丝绳股生产中的应用
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作者 牛飞 夏承堂 +2 位作者 王紫鹏 张明明 高明 《金属制品》 2025年第1期23-25,35,共4页
介绍双捻机的捻制原理、特点和实现双捻的运动过程。针对双捻机生产1-6型、1-6/12点接触型、1-6-6+6-12型钢丝绳股生产过程中的问题进行总结、分析和解决。明确双捻机生产对成捻情况、张力控制、飞轮槽尺寸和飞轮安装角度等方面的要求,... 介绍双捻机的捻制原理、特点和实现双捻的运动过程。针对双捻机生产1-6型、1-6/12点接触型、1-6-6+6-12型钢丝绳股生产过程中的问题进行总结、分析和解决。明确双捻机生产对成捻情况、张力控制、飞轮槽尺寸和飞轮安装角度等方面的要求,强调外过捻器对产品质量控制的重要性。对双捻机规模替代管绞机的可行性进行分析和展望。 展开更多
关键词 双捻机 钢丝绳 外过捻器 张力控制 捻制
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镀锌35(W)×K19W-76.0 mm阻旋转钢丝绳研制
17
作者 张志高 杨正高 周文兵 《金属制品》 2025年第3期1-3,共3页
压实股阻旋转钢丝绳因具有良好的抗旋转性能、抗挤压性能、高破断拉力及抗疲劳性能,在许多提升场合得到广泛应用。但其组股数量多,对捻制装备要求高,生产质量控制难度较大。为满足市场需求,对35(W)×K19W-76.0 mm阻旋转钢丝绳进行研... 压实股阻旋转钢丝绳因具有良好的抗旋转性能、抗挤压性能、高破断拉力及抗疲劳性能,在许多提升场合得到广泛应用。但其组股数量多,对捻制装备要求高,生产质量控制难度较大。为满足市场需求,对35(W)×K19W-76.0 mm阻旋转钢丝绳进行研制,钢丝绳直径公差控制在公称直径的+2%~+4%,钢丝绳级别为1960 MPa。该结构钢丝绳除具有高破断拉力和良好的耐磨性能外,绳股又具有瓦林吞式结构的柔性特点。钢丝绳实测直径77.7~78.0 mm,最小破断拉力4670 kN,各项指标满足研制技术条件及标准要求。 展开更多
关键词 阻旋转钢丝绳 捻制 压实股 瓦林吞式 破断拉力
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抽象代数观点在钢丝绳理论计算中的应用
18
作者 沈志军 李亚平 +1 位作者 王训宏 张赞斌 《金属制品》 2025年第5期10-16,共7页
通过分析钢丝绳中3个典型的对称问题:一是捻向不同的交互捻与同向捻钢丝绳之间存在镜像对称关系;二是捻制系数手工计算方法中捻制系数对称形式的方程式发现过程;三是西鲁型股中的一元六次数学模型不存在含有根号的求根公式,逐步探讨钢... 通过分析钢丝绳中3个典型的对称问题:一是捻向不同的交互捻与同向捻钢丝绳之间存在镜像对称关系;二是捻制系数手工计算方法中捻制系数对称形式的方程式发现过程;三是西鲁型股中的一元六次数学模型不存在含有根号的求根公式,逐步探讨钢丝绳问题与对称性的联系。在此基础上,回顾一元n次方程的求根过程,介绍抽象代数的群论知识,对已知问题采用群论进行解释,并用群论观点对捻制类型进行严格定义。由此指出,抽象代数在钢丝绳研究中具有极其重要的意义。 展开更多
关键词 钢丝绳 对称 群论 捻制系数 抽象代数
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SAE1215H盘条氧化铁皮鼓泡机理分析
19
作者 董强 苏永泽 +3 位作者 侯建伟 亓奉友 韩莹 王千瑞 《金属制品》 2025年第1期12-15,19,共5页
SAE1215H盘条生产过程中表面氧化铁皮出现鼓泡。对SAE1215H盘条采用不同温度加热,保温5 min后空冷,观察SAE1215H试样氧化铁皮形貌并分析氧化铁皮成分,当温度达到950℃时,SAE1215H盘条的氧化铁皮表面出现鼓泡,同时有穿透性裂缝,其原因是... SAE1215H盘条生产过程中表面氧化铁皮出现鼓泡。对SAE1215H盘条采用不同温度加热,保温5 min后空冷,观察SAE1215H试样氧化铁皮形貌并分析氧化铁皮成分,当温度达到950℃时,SAE1215H盘条的氧化铁皮表面出现鼓泡,同时有穿透性裂缝,其原因是P元素聚积于氧化铁皮与基体界面,使Fe_(3)(PO_(4))_(2)含量增高,在950℃分解和升华后造成氧化铁皮起泡脱落。研究表明,适当降低轧制过程温度和吐丝温度可以防止SAE1215H盘条表面出现鼓泡。 展开更多
关键词 SAE1215H 盘条 易切削钢 氧化铁皮 吐丝温度
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提高国产压实股钢丝绳破断拉力的措施
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作者 张志高 罗念 金国飞 《金属制品》 2025年第2期5-7,13,共4页
压实股钢丝绳因具有优越的耐磨性能、抗挤压性能、较高的破断拉力及与滑轮良好的接触状态,在高强度和重载荷条件下使用效果较好。随着国内钢丝绳制造技术的不断进步,压实股钢丝绳的应用领域也在不断扩大,尤其在海洋工程、工程机械、冶... 压实股钢丝绳因具有优越的耐磨性能、抗挤压性能、较高的破断拉力及与滑轮良好的接触状态,在高强度和重载荷条件下使用效果较好。随着国内钢丝绳制造技术的不断进步,压实股钢丝绳的应用领域也在不断扩大,尤其在海洋工程、工程机械、冶金起重等重点领域,国产钢丝绳逐步替代进口,但与国外钢丝绳相比,钢丝质量、股径精度、钢丝绳破断拉力等仍存在较大的差距。对比国内外典型压实股钢丝绳结构捻制系数,分析我国压实股钢丝绳设计及生产制造过程中存在的不足,对压实股加工方法、工艺设计及生产过程控制、工艺装备等提出改进措施。 展开更多
关键词 压实股 钢丝绳 捻制损失系数 破断拉力 耐磨性能
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