找到6项技术成果数据。
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船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
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船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
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船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
找技术>-
船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
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船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
找技术>-
船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
找技术>-
船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。
找到6项技术成果数据。
找技术>-
船舶结构疲劳强度评估技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
疲劳损伤是大型船舶结构破坏的主要模式之一。特别是,近年来高强度钢的广泛应用,使得结构疲劳问题变得越来越突出。所以,对于结构中出现的疲劳裂纹,需要及时进行修补,否则裂纹扩展到一定程度将导致船舶结构的灾难性破坏。但是,一般来讲,对船舶结构疲劳裂纹的检测和维修都要耗费大量的财力和物力。因此,必须在结构设计阶段进行疲劳强度安全性评估和结构疲劳性能优化。虽然各个船级社分别建立了各自的疲劳强度校核方法,但是目前的很多研究表明,按各个船级社提出的疲劳评估方法进行计算,具体的计算过程和公式不同,结果可能会有很大的差异。因此,要得到既简便易行,结果又可靠合理的评估方法还需要做很多工作,发展一套合理的船舶结构疲劳强度评估技术就显得十分必要。该项目对实板厚高强度钢结构疲劳评估的试验技术进行了研究,给出了高强度钢疲劳试验方案和技术路线,并通过大量工作系统地研究了船舶结构疲劳强度评估理论,解决了疲劳载荷计算、疲劳应力有限元分析、自动加载及应力自动提取等关键技术问题,从而形成了一套基于谱分析的疲劳评估直接计算法和基于设计波的疲劳评估直接计算法。
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冰区海洋石油平台疲劳强度及可靠性评估的研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
海洋石油平台长期在恶劣的海洋环境中服役,受到诸如海浪、冰等环境载荷的作用,疲劳失效以及由疲劳裂纹引起的其他失效在平台失效模式中占有相当大的比例。因此,国内外学术界与工程界一直重视海洋结构疲劳强度及其可靠性评估的研究,已取得较大的进展,但这些研究大都围绕波浪引起的疲劳损伤进行,冰激振动引起的平台疲劳问题的研究基本上还是一个空白。实际上冰载荷的作用是不容忽视的,1969年,发生过渤海二号平台被冰排推倒的事故。此后将冰载荷作为主要控制载荷,但设计改进后的平台在冰载作用下,其动力响应仍十分严重。冰激振动所产生的交变动应力必然造成疲劳损伤。在冬季,渤海冰区最低气温可达零下二十几度,低温往往降低材料的韧性,大大增大了平台发生脆断的危险性。为了提高冰区平台的服役安全可靠性,开展冰区平台疲劳损伤与可靠性评估的系统研究,是十分必要的。该项目系统研究了冰区平台的疲劳断裂失效规律,发展了低温冰环境中服役平台疲劳损伤评价、寿命预测和结构可靠性分析等一套完整的理论与方法,重点开展了海洋用钢及焊接接头低温常规疲劳特性、常幅与随机冰载荷作用下裂纹扩展特性、焊接接头在不同温度下断裂韧性概率分布规律的试验研究,首次获得一批平台用钢及接头在特殊环境下的疲劳断裂性能参数。重点开展了冰区平台疲劳、断裂分析与评估、剩余寿命预测的研究,其中包括:渤海老二号平台被冰推倒的事故调研与分析、平台冰激振动响应分析及冰振疲劳应力时程确定和冰疲劳载荷与环境的建模等,提出一套冰区平台疲劳和断裂强度设计方法和有关计算流程,来解决随机冰载荷作用下构件疲劳寿命预测、损伤评估等技术难题。首次开展了冰区平台疲劳、断裂安全可靠性的研究,提出了多种可靠性评估模型,并对有关疲劳、断裂和应力参量的概率统计特性进行了系统的分析,提出裂纹容限值及其最佳疲劳损伤检测周期的估算方法,建立起较为完整的冰区平台疲劳及断裂可靠性评估体系,在冰区平台疲劳、断裂强度及其安全可靠性评估这一研究领域取得了较大的进展和重要的成果,填补了国内外空白。
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压力容器承压热冲击断裂和疲劳强度的新型高效分析方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
成果包括国家自然科学基金“压力容器在强热冲击下防爆安全性分析方法”、浙江省自然科学基金“压力容器急冷防爆安全性分析方法”、中国船舶工业总公司项目“焊接残余应力场中疲劳裂纹扩展寿命工程分析法”、浙江工业大学科学研究中心项目“压力容器急冷防爆安全性的三维分析方法”、上海核工程研究设计院委托开发合同项目“反应堆压力容器热冲击安全性分析方法与系统”和“反应堆压力容器承压热冲击安全性分析方法与程序系统”等项目的研究成果,授权发明专利“一种结构件裂纹前缘应力强度因子分布的确定方法”以及相关的一组研究论文组成。压力容器中不可避免地存在着裂纹。在承压热冲击(PTS)下,裂纹会失稳扩展,产生结构爆裂的重大安全事故。用常规的热弹性力学法或应力权函数法来分析这个问题,计算工作量极大,实际上无法对PTS过程中裂纹的扩展行为进行详细的分析计算。成果在国际上首创,给出了三维热权函数(TWF)法和综合权函数(UWF)法的基本公式及求解方法。以TWF法和UWF法为核心,绕过了常规方法中所需要做的对每一时刻t作反复的有限元应力分析这一步,直接通过温度场、表面压力、体积力与UWF的乘积的积分来计算PTS过程中的应力强度因子(SIF)沿裂纹前缘分布的过渡过程,极大地提高了计算效率。成果在国际上首创,提出了求解三维TWF法和UWF法基本方程的新型数值方法(多虚拟裂纹扩展法,MVCE法)。在MVCE法中可以引入无穷多种线性无关的虚拟裂纹扩展模式,对裂纹几何和SIF急剧变化的复杂情况具有良好的数值模拟能力,可以得到很高的计算精度。继而又将MVCE法提升为具有明确数学力学意义、具有更普遍应用领域的有限变分法(FVM),并获授权发明专利。该项目自行开发了有限元自动建模程序CCMESH、非线性有限元温度场分析程序PCTAP、线性结构静力和动力有限元分析程序PCSAP、SIF直接法计算程序、二维和三维UWF计算程序UWFAP、TWF和UWF法SIF过渡过程计算程序SIFAP等一整套分析程序系统。计算效率可以提高几十乃至上百倍。实验研究了高韧性金属材料的断裂阻力随温度和应变速率的变化规律,研究了弹塑性疲劳裂纹扩展规律,提出了考虑残余应力影响的焊趾表面裂纹疲劳扩展规律和疲劳寿命的工程分析法。在国内外主要学术期刊上发表与该项目有关的论文70余篇。其中,被SCI收录14篇,被EI收录23篇。在国际主要学术期刊上所发表的8篇论文的成果,受到国际同行的关注、肯定性评价或方法直接被使用,在SCI中被引用27篇次,其中去除自引以后的他人引用15篇次。研究成果已经在核压力容器PTS安全性分析中得到应用。已与上海核工程研究设计院合作,将所开发的整套二维和三维TWF和UWF法程序系统应用于“核电厂压力容器老化、寿命管理与预测方法”(核工业总公司核电通用技术研究)研究项目之中。
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齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试系统
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
成果简介:齿轮弯曲疲劳强度是进行齿轮设计与校核的基本必要参数,随着齿轮传动向高速、重载、高精度、高可靠性和长寿命方向发展,新材料、新工艺、新技术和新齿形的不断出现,如何合理确定上述新型齿轮的弯曲疲劳极限就显得极为重要,采用本项目提出的测试装置、试验夹具、数据采集、分析及处理系统,即可实现新型齿轮弯曲疲劳强度及疲劳寿命测试工作。成熟程度及推广应用情况:目前处于何种研发阶段:☐研发☐小试☐中试☒小批量生产☐产业化;样机:☒有 ☐无其已投入成本:50 万。推广应用情况:目前已经在航空、航天、兵工、船舶、车辆和风力发电等领域得到推广应用。期望技术转移成交价格(大概金额):100 万。技术优势:配置有单齿夹具与双齿夹具,符合国家 GB 标准、国际 ISO 标准和美国AGMA 标准,可施加脉动循环与对称循环载荷,可自适应调节周向平衡加载与轴向平衡加载,可完成多应力加速寿命试验,可实现自动加载、自动计数与失效后自动停机,具有安全、可靠和准确等特点。性能指标:最大试验载荷为±100kN,载荷精度为±0.5%,其加载频率范围为 80Hz~250Hz。市场分析:拟技术转移的重点行业包括工业、农业和国防等应用齿轮传动的领域。经济效益分析:按照测试一条齿轮弯曲疲劳极限曲线需要 6 万元,每年可测试 24 条齿轮弯曲疲劳极限曲线,可节省测试费用 120 万元,三十年可节省 3600 万元,经济效益比较显著。
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提高电刷镀零部件的疲劳强度和结合强度的新技术及其设备
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
电刷镀技术可用于对机械、化工、交通等零部件磨损后的尺寸恢复,以及表面金属材料的改性、防腐、防磁等方面,应用十分广泛,其经济效益、社会效益巨大。该项研究成果,揭示了电刷镀构件疲劳强度下降的主要原因,提出了“残余应力-小裂纹”理论和“冷作硬化处理的工艺方法”。经过大量的室内试验(200多次)和现场实践证明:电刷镀构件的疲劳强度可提高30%-40%,同时镀层与母材的结合强度提高14%-16%。该研究成果在国内外学术界引起高度重视。并在国际材料学会主席Millcr的著作中加以引用。国际疲劳断裂有限公司已将该成果理论应用到航空发动机中去。中国飞驰表面技术研究所及广兴达机电科技开发公司等单位也开发了这一研究成果,已应用到机械、化工、交参军等方面,收到了好的效果。该项研究成果已获中国发明专利(专利号92105874.8)其理论部份发表在国际刊物《工程材料与结构的疲劳断裂》92年5期上。94年获国家教委科技成果三等奖。
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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论及其应用研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该项目对焊接钢结构的疲劳强度与寿命预测问题进行了较系统的研究,建立了焊接钢结构疲劳强度与寿命预测的理论。研究了焊接钢结构的几何形状,荷载形式、残余应力、应力比等因素对疲劳强度的影响,分别建立了对称循环和非对称循环时有效应力集中系数与疲劳切口系数、残余应力之间的计算关系式。应用疲劳强度理论,以有效应力集中系数预测为基础,建立中值疲劳寿命曲线和任意保证率下的P-S-N曲线的预测理论。还研究了焊接钢结构的疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的预测方法等。并将所建立的理论与方法应用到大型火力发电设备焊接钢结构的疲劳安全评定与寿命再线监测。该成果不仅具有理论意义,而且对工程应用具有实用价值。