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Simulation on Residual Stress of Shot Peening Based on a Symmetrical Cell Model

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2017年第2期30卷 344-351页

作者： Cheng wang Jiacheng HU Zhenbiao GU Yangjian XU xiaogui wang College of Mechanical Engineering Zhejiang University ofTechnologyHangzhou 310014China

The symmetrical cell model is widely used to study the residual stress induced by shot peening. However, the correlation between the predicted residual stresses and the shot peening coverage, which is a big challenge for the researchers of the symmetrical cell model, is still not established. Based on the dynamic stresses and the residual stresses outputted from the symmetrical cell model, the residual stresses corresponding to full coverage are evalu- ated by normal distribution analysis. The predicted nodal dynamic stresses with respect to four corner points indicate that the equi-biaxial stress state exists only for the first shot impact. Along with the increase of shot number, the interactions of multiple shot impacts make the fluctuation of the nodal dynamic stresses about an almost identical value more and more obvious. The mean values and standard deviations of the residual stresses gradually tend to be stable with the increase of the number of shot peening series. The mean values at each corner point are almost the same after the third peening series, which means that an equi-biaxial stress state corresponding to the full coverage of shot peening is achieved. Therefore, the mean values of the nodal residual stresses with respect to a specific transverse cross-section below the peened surface can be used to correlate the measured data by X-ray. The predicted residual stress profile agrees with the experimental results very well under 200% peening coverage. An effective correlation method is proposed for the nodal residual stresses predicted by the symmetrical cell model and the shot peening coverage.

关键词： Residual stress Symmetrical cell model Equi·biaxial stress state Shot peening coverage Dynamic stress

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Multi-axial Fatigue of 2024-T4 Aluminum Alloy

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2011年第2期24卷 195-201页

作者： wang xiaogui GAO Zengliang QIU Baoxiang wang Limei JIANG Yanyao College of Mechanical Engineering Zhejiang University of Technology Hangzhou 310032 China Department of Mechanical Engineering University of Nevada Reno NV89557 USA

Only the fatigue initiation is considered by the safe-life design approach,while fatigue crack propagation is paid more attention by the damage tolerance *** reasonable fatigue design method and durability assessment standard should give these two phases equivalent *** develop a unified model of fatigue initiation and crack propagation,a great deal of baseline fatigue properties of a material should be obtained by fatigue ***,there is lack of thorough and comprehensive experiment study on the fatigue properties of 2024-T4 aluminum alloy,which is widely used as load-bearing components in aircraft *** this paper,strain-controlled uniaxial,torsion,and combined axial-torsion fatigue experiments are conducted on 2024-T4 aluminum alloy in ambient *** reversed uniaxial and pure torsion experiments employ solid cylindrical *** experiments under the fully reversed shear loading with a static axial stress,proportional axial-torsion loading,and 90°out-of-phase axial-torsion nonproportional loading are conducted by using thin-walled tubular *** experimental results show that the mean stress has a significant influence on the fatigue strength of the material.A tensile mean stress decreases the fatigue life dramatically,while a compressive mean stress increases the fatigue *** strain-life fatigue results obtained from the fully reversed uniaxial fatigue experiments can be represented by one smooth curve of a three-parameter ***,two fitting curves are needed for characterizing the results of the fully reversed pure torsion fatigue tests because of the existence of an obvious *** baseline fatigue properties of 2024-T4 aluminum alloy obtained from the fatigue experiments have applications for the fatigue design and safe assessment of engineering components.

关键词： 2024-T4 aluminum alloy fatigue life loading path multiaxial fatigue SWT fatigue parameter

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纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场

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复合材料学报 2009年第6期26卷 194-200页

作者：王效贵翁琳高增梁浙江工业大学机械制造及自动化省部共建教育部重点实验室杭州310032

提出了一种分析横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场的特征值法。基于横观各向同性弹性材料空间轴对称问题的基本方程和一阶近似假设,利用分离变量形式的位移函数和无网格算法,导出了关于应力奇异性指数和应力角函数... 详细信息

提出了一种分析横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场的特征值法。基于横观各向同性弹性材料空间轴对称问题的基本方程和一阶近似假设,利用分离变量形式的位移函数和无网格算法,导出了关于应力奇异性指数和应力角函数的奇异性特征方程。对于纤维/基体轴对称界面端模型,特征值法给出的应力奇异性指数、相应的位移和应力角函数,与通过有限元分析得到的结果非常吻合。利用有限元计算得到的奇异应力场,结合特征值法给出的应力奇异性指数和应力角函数,通过线性外插得到了相应的应力强度系数。特征值法结合有限元分析,可以完全确定横观各向同性纤维增强复合材料轴对称界面端的奇异应力场。

关键词：横观各向同性轴对称界面端应力奇异性特征值法

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中国7-18岁人群应用生物电阻抗法估算体脂方程

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卫生研究 2008年第1期37卷 68-70页

作者：王京钟王筱桂胡小琪马冠生中国疾病预防控制中心营养与食品安全所北京100050

目的建立生物电阻抗方法（BIA）测量中国儿童青少年体脂含量的应用方程。方法按《中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI分类标准》中各性别和年龄段超重的BMI参考值,将总人群分为体重正常组和超重肥胖组。以水下称重方法为标准方法,采... 详细信息

目的建立生物电阻抗方法（BIA）测量中国儿童青少年体脂含量的应用方程。方法按《中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI分类标准》中各性别和年龄段超重的BMI参考值,将总人群分为体重正常组和超重肥胖组。以水下称重方法为标准方法,采用多元线性逐步回归方法,建立不同BMI水平7-18岁儿童青少年BIA的应用方程。结果体重正常组方程：去脂体重（FFM,kg）=0.406weight＋2.918sex＋0.315H^2/z＋0.843;超重肥胖组方程：FFM（kg）=0.358weight＋1.571sex＋0.358H^2/z＋0.603;总人群方程：FFM（kg）=0.290weight＋2.222sex＋0.427H^2/z＋1.547。三个方程的调整回归系数（r^2）和标准误（SEE）分别为：0.940和2.36;0.955和2.46;0.942和2.53,方程的统计学检验均有显著性意义（ANOVA,P〈0.001）。结论本研究建立的BIA应用方程与国内外同类研究相比,具有较高的可靠性。

关键词：生物电阻抗体质指数儿童青少年体脂含量去脂体重

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基于遗传算法的功能梯度材料参数的反演分析

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复合材料学报 2013年第4期30卷 170-176页

作者：许杨剑李翔宇王效贵浙江工业大学机械工程学院杭州310014

采用一种基于遗传算法结合响应面插值的反演方法,利用微压痕实验和有限元模拟,对功能梯度材料(FGM)的本构模型参数进行识别分析。此方法首先以解耦的方式对压痕试验进行有限元模拟计算,然后利用三次拉格朗日插值函数构造荷载-位移响应面... 详细信息

采用一种基于遗传算法结合响应面插值的反演方法,利用微压痕实验和有限元模拟,对功能梯度材料(FGM)的本构模型参数进行识别分析。此方法首先以解耦的方式对压痕试验进行有限元模拟计算,然后利用三次拉格朗日插值函数构造荷载-位移响应面,并将响应面上插值得到的相关结果传递给遗传算法以实现材料参数的反演辨识。对功能梯度材料参数的反演研究表明:该方法在保证较高精度的同时能够极大地提高常规遗传算法的反演效率;另外,利用大、小压头组合的双压头模式对功能梯度材料进行压痕的反演分析,较之单压头能够获得更为合理的结果。

关键词：反演分析遗传算法响应面微压痕有限元模拟

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16MnR钢过载峰作用下的疲劳裂纹扩展行为研究

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机械工程学报 2013年第16期49卷 84-90页

作者：丁振宇高增梁王效贵浙江工业大学机械工程学院杭州310032 浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州310032

基于有限元法和Jiang-Sehitoglu循环塑性本构模型,动态模拟单个过载峰作用下裂纹扩展中的裂纹闭合行为。提取不同加载工况下的裂纹闭合和张开载荷,并考察不同工况和不同裂纹长度对裂纹闭合和张开载荷的影响。根据详细的裂纹闭合分析结果... 详细信息

基于有限元法和Jiang-Sehitoglu循环塑性本构模型,动态模拟单个过载峰作用下裂纹扩展中的裂纹闭合行为。提取不同加载工况下的裂纹闭合和张开载荷,并考察不同工况和不同裂纹长度对裂纹闭合和张开载荷的影响。根据详细的裂纹闭合分析结果,研究单个拉伸过载下疲劳裂纹在不同阶段的扩展行为与裂纹闭合的对应关系,认为过载后裂纹闭合行为的改变是引起裂纹扩展行为改变的主要机理。根据有限元分析结果,提出一种改进的等效应力强度因子范围的计算方法,将其作为疲劳裂纹在整个扩展过程中的驱动力。拟合出单个过载峰作用下16MnR材料的裂纹扩展速率的预测公式,并将预测结果与试验结果进行对比,结果吻合。

关键词：裂纹闭合等效应力强度因子范围过载机理裂纹扩展速率预测

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Q345R拉伸过载作用下裂纹扩展行为的影响因素研究

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机械工程学报 2015年第18期51卷 42-49页

作者：丁振宇高增梁王效贵浙江工业大学机械工程学院杭州310032 浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心杭州310032

针对部件服役过程中,在常幅循环加载中引入单个拉伸过载作用的行为,研究过载比、应力比和试样厚度对单个拉伸过载后的裂纹扩展行为和疲劳寿命产生的影响。采用Q345R标准紧凑拉伸试样为研究对象,开展不同过载比、应力比和厚度条件下,在... 详细信息

针对部件服役过程中,在常幅循环加载中引入单个拉伸过载作用的行为,研究过载比、应力比和试样厚度对单个拉伸过载后的裂纹扩展行为和疲劳寿命产生的影响。采用Q345R标准紧凑拉伸试样为研究对象,开展不同过载比、应力比和厚度条件下,在常幅加载过程中引入单个拉伸过载作用下疲劳裂纹扩展行为的试验。试验结果表明:在保持应力比、过载比和试样厚度中的任意两个条件一致的情况下,过载比越大,迟滞效应越明显;应力比越高,迟滞效应越弱;试样厚度增加,迟滞效应减弱。利用半幅降载勾线法,研究由过载引起的沿试样厚度方向的裂纹扩展形貌的变化,并一定程度上解释了厚度效应对过载行为的影响。根据试验和分析结果,对于Q345R在实际服役过程中的寿命评定起重要作用。

关键词：拉伸过载过载比应力比裂纹扩展

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Synthesis,Conductivity and Photosensitivity of 2-D Conjugated Polymers of Metal-porphyrazine with Sulfur Bridges

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Wuhan University Journal of Natural Sciences 1998年第3期3卷 94-98页

作者： Peng Zhenghe,\ Chen xiaogui,\ wang Zhengping,\ Wei Yihai,\ Qin Zibin College of Chemistry,Wuhan University, Wuhan 430072,China

The title polymers PMS 8Pz,M=Mn Ⅱ,Fe Ⅱ,Co Ⅱ,Ni Ⅱ,Cu Ⅱ,Zn Ⅱ,were synthesized by teaction of 2,3,5,6 tetracyano 1,4 dithiin with corresponding metal salts ,*** styucture and properties of these polyers were characterized by elemental analysis,transmission electron microscope,DTA,IR, UV Vis,fluorescence and EPR spectra. It has been found that these conjugated polymers have the property of intrinsic semiconductor. The conductivity σ 298K of these polymers is in the range of 10 -9 ￣10 -3 S · cm -1 under pressure 10.63 MPa and incremental in the metal orderMn < Co

关键词： metal porphyrazine 2 D conjugated polymer synthesis conductivity photosensitivity

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理论力学教学案例——外推式平开窗的运动分析

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力学与实践 2023年第1期45卷 188-192页

作者：许丹丹王效贵郭宇浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江大学航空航天学院杭州310027

外推式平开窗的打开和关闭由窗扇上下与窗框连接的连杆机构实现,其窗扇的运动分析是理论力学教学中一个典型的实践案例。本文给出了这一实例的简化模型和问题的描述,利用直角坐标法和基点法,对窗扇边缘点的运动方程、轨迹、速度和加速... 详细信息

外推式平开窗的打开和关闭由窗扇上下与窗框连接的连杆机构实现,其窗扇的运动分析是理论力学教学中一个典型的实践案例。本文给出了这一实例的简化模型和问题的描述,利用直角坐标法和基点法,对窗扇边缘点的运动方程、轨迹、速度和加速度进行分析,并从动力学角度讨论了如何开窗最省力。

关键词：理论力学外推式平开窗运动学基点法动力学

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GTN损伤模型的算法研究及试验验证

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浙江工业大学学报 2015年第6期43卷 660-665页

作者：王效贵李晓叶浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

基于GTN细观损伤本构理论,引入了塑性极限载荷模型,将完全隐式积分算法与隐式有限元计算相结合,建立了相应的数值积分算法.通过编写用户自定义材料子程序(UMAT),实现了修正的GTN模型在有限元软件ABAQUS中的应用.通过缺口圆棒试样损伤与... 详细信息

基于GTN细观损伤本构理论,引入了塑性极限载荷模型,将完全隐式积分算法与隐式有限元计算相结合,建立了相应的数值积分算法.通过编写用户自定义材料子程序(UMAT),实现了修正的GTN模型在有限元软件ABAQUS中的应用.通过缺口圆棒试样损伤与断裂的数值模拟,对修正的GTN模型进行了验证,并分析了缺口圆棒试样的裂纹萌生点位置,裂纹扩展情况及应力三轴度的变化.数值预测与试验结果吻合较好,表明修正的GTN模型可以有效的描述材料的损伤和断裂现象.

关键词： GTN模型数值算法损伤断裂有限元法

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