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宏微观跨尺度下的锥套运行力学机理研究
被引量:
4
1
作者
黄庆学
李璞
+2 位作者
王建梅
桂海莲
蒋莉
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第14期213-220,共8页
为揭示薄壁锥套在运行过程中产生损伤的运行力学机理,提高其运行可靠性,提出一种用于解决具有宏微观跨尺度问题和大规模非线性接触问题的流固耦合方法。通过对薄壁锥套和轧辊所形成的固体域进行三维静电多极离散,采用改进后的Krylov子...
为揭示薄壁锥套在运行过程中产生损伤的运行力学机理,提高其运行可靠性,提出一种用于解决具有宏微观跨尺度问题和大规模非线性接触问题的流固耦合方法。通过对薄壁锥套和轧辊所形成的固体域进行三维静电多极离散,采用改进后的Krylov子空间广义极小残值法(GMRES(m))对其进行优化迭代。其中,弹性摩擦接触域进行点面接触非线性数学规划,耦合界面处采用非匹配网格数,并对微米级油膜进行弹性润滑解析和无厚度处理,同时引入Lagrange族内插函数,建立薄壁锥套在宏微观跨尺度下的运行力学模型。通过薄壁锥套运行力学机理试验,验证计算方法在揭示薄壁锥套运行力学行为的正确性。结果表明,薄壁锥套在运行过程中的油膜力场和接触应力场呈三维动态非均匀分布,在复杂交变力场作用下,位于薄壁锥套两端密封槽处的应力奇异性是造成其发生粘结、断裂等破坏的力学原因。在设计阶段必须考虑轧制工况状态,通过设计合适的过盈量和锥套厚度来减小疲劳损伤,提高可靠性。
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关键词
薄壁锥套
宏微观跨尺度
运行行为
力学机理
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职称材料
TB5钛合金板试件疲劳破坏过程的宏微观跨尺度数值模拟
被引量:
1
2
作者
唐雪松
刘唐
彭旭龙
《长沙理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2019年第1期73-78,共6页
为了研究TB5钛合金板试件从微观初始缺陷到宏观疲劳断裂全过程中的跨尺度数值模拟问题,以约束应力表征材料的疲劳损伤度,以约束应力区裂纹模型描述材料从微观到宏观的疲劳破坏过程,以应变能密度因子作为宏微观跨尺度疲劳裂纹扩张的控制...
为了研究TB5钛合金板试件从微观初始缺陷到宏观疲劳断裂全过程中的跨尺度数值模拟问题,以约束应力表征材料的疲劳损伤度,以约束应力区裂纹模型描述材料从微观到宏观的疲劳破坏过程,以应变能密度因子作为宏微观跨尺度疲劳裂纹扩张的控制参量,发展了一种宏微观跨尺度疲劳破坏过程的数值模拟方法。在该模型中,可通过疲劳源处材料初始缺陷大小和3个尺度效应函数来表征材料微观因素对疲劳破坏过程的影响。对TB5钛合金光滑板试件(应力集中系数Kt=1)和含切口板试件(Kt=3)进行了数值模拟计算,结果表明,计算S-N曲线与试验S-N曲线能够精准吻合。通过考虑微观效应,其疲劳寿命试验数据的离散性也可由模型计算结果得以体现。
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关键词
断裂力学
钛合金
S-N曲线
疲劳裂纹扩张
宏微观跨尺度
分析
微观
效应
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职称材料
题名
宏微观跨尺度下的锥套运行力学机理研究
被引量:
4
1
作者
黄庆学
李璞
王建梅
桂海莲
蒋莉
机构
太原科技大学教育部重型机械工程研究中心
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第14期213-220,共8页
基金
973计划前期研究专项(2012CB722801)
教育部博士点基金博导类(20111103)
国家青年科学基金(51205269)资助项目
文摘
为揭示薄壁锥套在运行过程中产生损伤的运行力学机理,提高其运行可靠性,提出一种用于解决具有宏微观跨尺度问题和大规模非线性接触问题的流固耦合方法。通过对薄壁锥套和轧辊所形成的固体域进行三维静电多极离散,采用改进后的Krylov子空间广义极小残值法(GMRES(m))对其进行优化迭代。其中,弹性摩擦接触域进行点面接触非线性数学规划,耦合界面处采用非匹配网格数,并对微米级油膜进行弹性润滑解析和无厚度处理,同时引入Lagrange族内插函数,建立薄壁锥套在宏微观跨尺度下的运行力学模型。通过薄壁锥套运行力学机理试验,验证计算方法在揭示薄壁锥套运行力学行为的正确性。结果表明,薄壁锥套在运行过程中的油膜力场和接触应力场呈三维动态非均匀分布,在复杂交变力场作用下,位于薄壁锥套两端密封槽处的应力奇异性是造成其发生粘结、断裂等破坏的力学原因。在设计阶段必须考虑轧制工况状态,通过设计合适的过盈量和锥套厚度来减小疲劳损伤,提高可靠性。
关键词
薄壁锥套
宏微观跨尺度
运行行为
力学机理
Keywords
thin-walled cone sleeve
macro-micro cross-scale
operating behavior
mechanics mechanism
分类号
TE333 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
TB5钛合金板试件疲劳破坏过程的宏微观跨尺度数值模拟
被引量:
1
2
作者
唐雪松
刘唐
彭旭龙
机构
长沙理工大学土木工程学院
出处
《长沙理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2019年第1期73-78,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2015CB057705)
文摘
为了研究TB5钛合金板试件从微观初始缺陷到宏观疲劳断裂全过程中的跨尺度数值模拟问题,以约束应力表征材料的疲劳损伤度,以约束应力区裂纹模型描述材料从微观到宏观的疲劳破坏过程,以应变能密度因子作为宏微观跨尺度疲劳裂纹扩张的控制参量,发展了一种宏微观跨尺度疲劳破坏过程的数值模拟方法。在该模型中,可通过疲劳源处材料初始缺陷大小和3个尺度效应函数来表征材料微观因素对疲劳破坏过程的影响。对TB5钛合金光滑板试件(应力集中系数Kt=1)和含切口板试件(Kt=3)进行了数值模拟计算,结果表明,计算S-N曲线与试验S-N曲线能够精准吻合。通过考虑微观效应,其疲劳寿命试验数据的离散性也可由模型计算结果得以体现。
关键词
断裂力学
钛合金
S-N曲线
疲劳裂纹扩张
宏微观跨尺度
分析
微观
效应
Keywords
fracture mechanics
titanium alloy
S-N curve
fatigue crack growth
micro/macro trans-scale analysis
microscopic effect
分类号
TG146.23 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
宏微观跨尺度下的锥套运行力学机理研究
黄庆学
李璞
王建梅
桂海莲
蒋莉
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
2
TB5钛合金板试件疲劳破坏过程的宏微观跨尺度数值模拟
唐雪松
刘唐
彭旭龙
《长沙理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2019
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
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