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E-玻璃纤维2D编织层铺增强复合材料的损伤力学本构模型及应用

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机械工程材料 2014年第4期38卷 67-72,104页

作者：权国政武东森李贵胜汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆400039 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

由拉伸试验获得E-玻璃纤维2D编织层铺增强树脂基复合材料的力学性能,通过弹性力学推导出材料正交各向异性的本构关系,并对本构关系中的刚度矩阵进行数值解析,得到复合材料的弹性本构方程;将结果应用于Hashin强度准则,建立了以连续损伤... 详细信息

由拉伸试验获得E-玻璃纤维2D编织层铺增强树脂基复合材料的力学性能,通过弹性力学推导出材料正交各向异性的本构关系,并对本构关系中的刚度矩阵进行数值解析,得到复合材料的弹性本构方程;将结果应用于Hashin强度准则,建立了以连续损伤力学为基础的正交各向异性损伤本构模型。将所建立的弹性及损伤本构关系赋予层合板三维模型,通过ABAQUS/Explicit软件模拟弹丸冲击复合材料层合板的过程,并对模拟结果进行分析。结果表明:当冲击载荷达到材料的临界损伤值(732N)时层合板发生破裂,并在24μs达到最大变形量,此时应力重新分配,且复合材料横截面上的应力在中心处从0向外逐渐增大到509.8MPa;在冲击整个过程中,材料的损伤从中心向四周呈放射状递减。

关键词：复合材料层合板拉伸试验数值模拟本构模型

基于Hashin准则的E-玻纤2D编织层铺增强复合材料冲击损伤力学分析

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功能材料 2013年第B12期44卷 334-343页

作者：权国政武东森黄小双李贵胜汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆400039 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

由拉伸实验获得E-玻纤增强复合板材的基本力学性能参数,为构建损伤分析模型及冲击有限元模型提供底层数据。通过弹性力学推导材料正交各向异性的本构关系,并对本构关系中的刚度矩阵进行数值解析,得到复合材料弹性本构方程;将结果应用于H... 详细信息

由拉伸实验获得E-玻纤增强复合板材的基本力学性能参数,为构建损伤分析模型及冲击有限元模型提供底层数据。通过弹性力学推导材料正交各向异性的本构关系,并对本构关系中的刚度矩阵进行数值解析,得到复合材料弹性本构方程;将结果应用于Hashin强度准则,建立以连续损伤力学为基础的正交各向异性损伤本构模型。将所建立的弹性及损伤本构关系赋予层合板三维模型,通过ABAQUS/Explicit软件模拟弹丸低速冲击GFRP板进行复合材料损伤力学分析,结果表明层合板内部损伤主要是分层和基体开裂,且层间脱层损伤面积远大于层内损伤,而各层内损伤模式中最主要的是基体开裂,其次是纤维断裂,而基体挤压和纤维挤压损伤区域相对较少。当层合板发生冲击变形后,冲击背部承受较大拉应力,微观上的损伤扩展演变到一定程度,基体开裂和纤维断裂会首先产生于GFRP冲击背面,而越靠近上表面损伤程度越小。

关键词：复合材料层合板拉伸实验数值模拟本构模型

E玻纤环氧树脂基复合材料面向和侧向抗冲击性能的研究

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材料导报 2013年第18期27卷 67-70页

作者：权国政武东森李贵胜汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆400039 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

由面向和侧向冲击试验获得E玻璃纤维环氧树脂基复合材料在5.24m/s冲击速度下的载荷-时间曲线,通过对面向和侧向抗冲击能力的比较及断口形貌分析,研究其各自的断裂机制。结果表明:侧向冲击试样冲击损伤门槛值P1及峰值P2均明显高于面向冲... 详细信息

由面向和侧向冲击试验获得E玻璃纤维环氧树脂基复合材料在5.24m/s冲击速度下的载荷-时间曲线,通过对面向和侧向抗冲击能力的比较及断口形貌分析,研究其各自的断裂机制。结果表明:侧向冲击试样冲击损伤门槛值P1及峰值P2均明显高于面向冲击试样;冲击试验后面向冲击层合板试样存在明显的裂纹和层间分离,而侧向冲击试样不存在层间分离,其原因是层间本身结合力较小,面向冲击试样层间所受剪应力与板面平行,易发生层间分离,而侧向冲击试样所受剪应力与板面垂直,不易发生层间分离。由于层间分离削弱了材料的比强度和比模量,因此侧向抗冲击性能比面向抗冲击性能好。

关键词：复合材料层合板冲击分层吸能

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超高度烟囱单管束钛钢内筒自动液压顶升技术

安装 2017年第12期 34-36页

作者：李福林武东森华能沁北发电有限责任公司河南济源454650

本文以华能沁北电厂一期工程(2×600MW)243m烟囱钛内筒采用自动液压顶升技术为例,介绍了液压顶升技术原理、系统构成、顶升系统可靠性分析及顶升力的核算等。该技术应用具有施工安全系数高,工期、质量和经济效益显著等优点。

关键词：超高度烟囱单管束钛钢内筒自动液压顶升

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超高强度钢板非扩散型相变的动力学研究

热加工工艺 2017年第24期46卷 128-131页

作者：权国政张文韬贾卓翰武东森重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

通过在Gleeble-3500热模拟实验机上开展BR1500HS试样的等温相转变测试实验,获得了非扩散型相变温度区间中各温度下的热膨胀曲线,运用热膨胀法同时结合微观组织,得出BR1500HS试样在非扩散型相变区间的相转变规律;引入Marburger-Koistine... 详细信息

通过在Gleeble-3500热模拟实验机上开展BR1500HS试样的等温相转变测试实验,获得了非扩散型相变温度区间中各温度下的热膨胀曲线,运用热膨胀法同时结合微观组织,得出BR1500HS试样在非扩散型相变区间的相转变规律;引入Marburger-Koistinen公式拟合获得非扩散型相变的动力学模型,将所建立的模型导入有限元分析软件中,开展模拟还原相变测试过程。将模拟结果与实验结果对照。结果证明,所建模型具有较高的准确性。

关键词： BR1500HS硼钢板非扩散型相变动力学模型数值模拟

超超临界机组锅炉用12Cr1MoV合金连接板处失效分析

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中国特种设备安全 2019年第9期35卷 65-68页

作者：武东森杨喜山武东杰华能沁北发电有限责任公司济源454000 河南济源万洋冶炼集团有限公司济源454000

针对某1000MW超超临界锅炉运行约36000h后,高温再热器再入口段管排与固定连接板处焊缝拉裂泄漏失效情况进行分析。利用SEM及金相检验观察分析了12Cr1MoV合金高温断口失效形式。分析结果表明:原始及长周期运行后微观组织均为F+P+B,组织... 详细信息

针对某1000MW超超临界锅炉运行约36000h后,高温再热器再入口段管排与固定连接板处焊缝拉裂泄漏失效情况进行分析。利用SEM及金相检验观察分析了12Cr1MoV合金高温断口失效形式。分析结果表明:原始及长周期运行后微观组织均为F+P+B,组织形貌完全相同老化程度不明显。电镜扫描断口呈现为明显的韧窝形貌塑性断裂,裂纹是在较大应力下扩展,段管排与固定连接板焊缝区域拉裂、撕伤管子的现象,在运行过程中连接板处膨胀受阻导致拘束应力过大焊缝拉裂。从分析管排膨胀机理、释放拘束应力、更换受损等几个方面提出了预防、减少锅炉高温受热面管排拘束应力的措施。

关键词：超超临界机组高温受热面拘束应力膨胀断裂

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超高强度钢扩散型相变测试及其动力学模型

锻压技术 2018年第8期43卷 178-184页

作者：张谦曾凡晶贾卓翰张文韬武东森权国政重庆大学材料科学与工程学院

基于Gleeble 3500热模拟试验机开展了一系列BR1500HS钢圆棒试样的等温相变测试,得到了其扩散型相变的热膨胀曲线,结合试样微观组织观察结果综合确立扩散型相的种类,进而绘制出BR1500HS钢扩散型相变的等温转变曲线（TTT曲线）,曲线呈＂双... 详细信息

基于Gleeble 3500热模拟试验机开展了一系列BR1500HS钢圆棒试样的等温相变测试,得到了其扩散型相变的热膨胀曲线,结合试样微观组织观察结果综合确立扩散型相的种类,进而绘制出BR1500HS钢扩散型相变的等温转变曲线（TTT曲线）,曲线呈＂双C型＂,＂鼻温＂分别为480和640℃,这两个温度下对应孕育期最短。最后,引入Johnson-Avrami动力学方程建立了该材料扩散型相变动力学模型,所建立的模型可以预测超高强度钢扩散型相变温度区间内任一转变条件下扩散型相转变体积分数与时间的关系：针对转变温度而言,在较低温度下转变速率快;针对转变阶段而言,在转变中间阶段转变速率快,具体定量关系由模型表达式给出。

关键词： BR1500HS钢扩散型相变热膨胀试验动力学模型等温相变

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超临界机组省煤器弯头失效分析

超临界机组省煤器弯头失效分析

2022年电力行业技术监督工作交流会暨专业技术论坛

作者：武东森李传荣张春森华能沁北发电有限责任公司

针对某国产首台600MW超临界机组经长周期运行后,省煤器弯头位置发生多次泄漏事故。通过化学成分、力学性能、能谱及金相组织综合分析SA-210C合金管弯头综合性能,分析结果表明:爆口发生在弯头侧面中分面处下方10mm的地方,爆口两侧齐平,... 详细信息

针对某国产首台600MW超临界机组经长周期运行后,省煤器弯头位置发生多次泄漏事故。通过化学成分、力学性能、能谱及金相组织综合分析SA-210C合金管弯头综合性能,分析结果表明:爆口发生在弯头侧面中分面处下方10mm的地方,爆口两侧齐平,无塑性变形。爆口外壁宽,内壁窄,说明爆口从外壁形成。同时内壁存在多条裂纹,已经扩展且即将发生爆管。金相组织均为铁素体加珠光体,化学成分、硬度试验、压扁试验符合相关标准的要求。泄漏处组织的流线沿缺陷分布,内、外表面存在线性缺陷,线性缺陷在运行过程中发展,并最终失效。

关键词：超临界机组省煤器拘束应力裂纹

来源： cnki会议评论

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低温省煤器入口烟气流场数值模拟及优化设计

工业锅炉 2019年第4期 13-15页

作者：武东森郭文海任崇玉华能沁北发电有限责任公司

以某电厂1 000 MW燃煤机组锅炉低温省煤器为研究对象,利用CFD(计算流体力学)软件进行数值模拟省煤器入口烟气流场,通过对烟道结构、导流板数量、位置及尺寸优化设计来改善流场的均匀性。模拟结果表明:优化设计可以明显改善烟气流场的均... 详细信息

以某电厂1 000 MW燃煤机组锅炉低温省煤器为研究对象,利用CFD(计算流体力学)软件进行数值模拟省煤器入口烟气流场,通过对烟道结构、导流板数量、位置及尺寸优化设计来改善流场的均匀性。模拟结果表明:优化设计可以明显改善烟气流场的均匀性,减少低温省煤器的飞灰磨损,在BMCR(锅炉最大蒸发量)工况下,锅炉省煤器三个烟道理论最大磨损速度可分别降低了20.76%、51.45%和87.65%。

关键词：低温省煤器均匀性数值模拟磨损速度