应变强化

摘要： 在对常规压力容器实施应变强化工艺过程中,容器将经历弹性变形和塑性变形两个阶段。当容器发生塑性变形时,其变形量对压力的响应较为敏感,因而合理控制容器的变形量是实施应变强化工艺的关键环节之一。在压力容器主要部位粘贴电阻应变计,测定相应部位的弹性变形量与逐级施加的应变强化压力之间的关系,并将得到的变形量数据作为后续验证有限元计算可靠性的依据。在塑性变形阶段,通过有限元分析容器的圆筒、封头和接管周边区域在应变强化压力作用下的整体变形规律,并研究各部位发生最大变形量的位置。结果表明:容器的局部最大变形量为8.24%,出现在接管根部内侧,符合现行标准规定的局部最大变形量不超过10%的要求。

摘要： 应变强化技术是提高船用深冷压力容器结构轻量化设计水平的重要技术手段。本文以船用小型深冷压力容器为例,运用有限元方法对容器的膨胀应变强化、强化卸载、设计压力加载以及卸载等4种状态的结构承载特性进行分析,获取结构的受力及变形规律,为该深冷压力容器在内河船舶深冷燃料罐领域的应用提供技术支撑。

摘要： 选取国产奥氏体不锈钢S30408,在室温下以恒定的应变速率进行应变强化,研究应变量对不同厚度板材力学性能的影响。研究结果表明:采用应变强化处理时,随着应变量的增加,板材的屈服强度不断升高,但抗拉强度的增加幅度却不大;板材的断后伸长率和断面收缩率随着应变量的增加却不断降低。另外轧制工艺不同导致在相同应变量下不同厚度板材的形变量也不相同,基于本实验结果发现,应变量9%是不同厚度板材进行应变强化的最佳选择。

摘要： 降低重容比、实现轻量化对“双碳”目标下的焊接技术提出了更高的应用要求。针对高效深熔氩弧焊(以下简称K-TIG)技术在应变强化容器上的应用开展试验研究,分析对比采用K-TIG工艺焊接国产奥氏体不锈钢S30408在0%预拉伸(方案A)、采用应力控制法对产品焊接试板进行预拉伸(方案B),以及对容器进行应变强化试验后(方案C)焊接接头的强度、断口形貌、塑性、韧性、金相组织、晶粒度、夹渣等的变化。结果表明,K-TIG焊接头质量稳定,焊缝成形美观,生产效率大幅提升,方案A、B、C三种不同条件下的试样各项性能指标均满足标准要求。经过应变强化后,接头屈服强度显著增加,激发了塑性储备,有效提高了屈强比,可更大程度地发挥材料的承载能力,进而提高材料实际的许用应力,实现了轻量化的绿色设计与制造,可用于低温压力容器的制造。

摘要： 应变强化技术在低温罐箱产品的应用已经越来越广泛,本文通过对奥氏体不锈钢S30408材料进行模拟应变强化过程的拉伸试验得到材料变形率,与实际生产过程中产品的实际变形率进行对比,误差在10%以内,可以以此方法来预测产品变形率,在设计过程中确定合适的内容器直径。

摘要： 针对适合3D打印施工的超高性能混凝土(UHPC)的配制及性能进行了研究,研究了硅灰、粉煤灰和矿渣粉3种掺合料的掺量、砂胶比、水胶比对UHPC流动性和抗折、抗压强度的影响,以及钢纤维对UHPC强度和单轴拉伸性能的影响。结果表明:硅灰、粉煤灰、矿渣粉的掺量分别为5%、10%、10%,砂胶比为1∶0,水胶比为0.17时,制备的UHPC强度最高;当钢纤维体积掺量不小于2.0%时,UHPC的抗压强度>170.0 MPa,抗折强度>40.0 MPa,抗拉强度>10.0 MPa,且单轴受拉应力-应变曲线呈现出应变强化行为;当钢纤维体积掺量为2.5%时,UHPC的极限拉应变达6000×10^-6。

摘要： 为了得到管道流变应力的计算方法和不同流变应力表达式的适用范围,本文基于变形失稳理论和有限应变理论,在考虑应变强化效应的基础上,得到管道内压作用下流变应力的解析解,并结合试验数据验证了解析解的适用性.通过解析解与常规流变应力进行对比,对不同流变应力表达式的适用性进行分析.研究结果表明:钢材屈服准则和强化指数是影响流变应力计算模型的重要因素.当钢材等级小于等于X70时,流变应力取值为0.9σu较为准确;当钢材等级大于等于X80时,流变应力取值为1.1σu较为准确.

摘要： 通过分析影响奥氏体不锈钢低温压力容器应变强化变形量的主要因素,探讨其影响规律,针对其规律提出相应有利的控制变形量的解决方案,并将其与应变强化工艺过程控制各环节相匹配,从而制定较为科学的现行应变强化工艺流程.

摘要： 介绍了使用国产PVA纤维、K20玻璃微珠等原材料制备UHDCC防火涂料(Ultra-high Ductile Cementitious Composite)的试验方法和拌制过程,得到了3种不同纤维含量的UHDCC拌合物。通过狗骨拉伸试验和立方体试块受压试验,对比了3种不同配方的UHDCC的力学性能。结果表明,K20的掺入可以有效降低UHDCC的自重,3种配方UHDCC在受拉过程中均多裂缝开裂,表现出良好的延性和韧度;受压时UHDCC基体不会发生明显的剥落,纤维含量的提高有利于提高其延性和抗压性能。UHDCC良好的力学性能为其与钢结构协同作用奠定基础。

摘要： 针对适合3D打印施工的超高性能混凝土(UHPC)的配制及性能进行了研究,研究了硅灰、粉煤灰和矿渣粉3种掺合料的掺量、砂胶比、水胶比对UHPC流动性和抗折、抗压强度的影响,以及钢纤维对UHPC强度和单轴拉伸性能的影响.结果表明:硅灰、粉煤灰、矿渣粉的掺量分别为5％、10％、10％,砂胶比为1:0,水胶比为0.17时,制备的UHPC强度最高;当钢纤维体积掺量不小于2.0％时,UHPC的抗压强度>170.0 MPa,抗折强度>40.0 MPa,抗拉强度>10.0 MPa,且单轴受拉应力-应变曲线呈现出应变强化行为;当钢纤维体积掺量为2.5％时,UHPC的极限拉应变达6000×10-6.

摘要： 焊接接头性能对应变强化深冷容器的安全性有重要影响,本文以S30408焊接接头为研究对象,通过应变强化前后焊接接头的拉伸试验和冲击试验,分析了钨极氩弧焊(GTAW)、CO2气体保护焊(GMAW)、等离子焊+钨极氩弧焊(PAW+GTAW)和埋弧焊(SAW)四种焊接方法对焊接接头应变强化后力学性能的影响.试验结果表明:相比GMAW和SAW,GTAW和PAW+GTAW焊接接头的塑性和冲击韧性更佳;当焊接接头在应变强化前的断后伸长率不低于34％,侧膨胀值不低于0.58mm时,应变强化后的断后伸长率不低于25％,侧膨胀值不低于0.53mm;在焊接中低厚度板材时,可优先采用PAW+GTAW,并尽可能降低焊缝处的铁素体含量.

摘要： 应变强化技术是实现深冷容器轻量化的重要手段,为探究应变强化对圆筒容器外压稳定性的影响,设计并开展了三组不同不圆度的应变强化容器和未经强化容器的外压屈曲试验,涵盖长圆筒和短圆筒两种规格.结果表明:应变强化后,长圆筒和短圆筒不圆度分别平均降低26.31％和51.09％,外压屈曲压力平均提高7.1％和34.6％.应变强化使容器鼓胀趋圆,从而提升了容器的外压稳定性.

摘要： 压力容器在应变强化过程中的形状变化与其安全性能密切相关,而传统测量方式存在测量范围有限、精度不高等局限性,利用三维(3D)激光扫描技术能非接触高精度的获取容器表面的三维数字信息特点,对应变强化容器的几何形状进行非接触、全方位地测量,并通过后处理建立容器的三维模型.将应变强化前后容器的几何模型进行对比,可得到容器的3D形状偏差、最大周向平均应变、不圆度等重要物理量.研究表明:三维激光扫描技术可以快速、高效、全面地测得应变强化容器几何形状变化,比传统检测方法具有更高的精度和更广的测量范围.

摘要： 应变强化是一种有效实现压力容器轻量化的技术,主要利用应变和低温两个因素来实现容器的轻量化.考虑到奥氏体不锈钢液态二氧化碳储罐的设计温度较高,可能会影响其低温强化效果,目前国内暂时未推广应变强化技术在其中的应用.本文在液态二氧化碳储罐设计温度(-40°C)下进行材料拉伸性能试验,结合有限元数值仿真方法对应变强化液态二氧化碳储罐的强度裕度进行了研究,并结合不同标准中的安全系数进行分析.结果表明,采用应变强化技术制造的液态二氧化碳奥氏体不锈钢储罐仍然具有较高的强度裕度.

摘要： 应变强化过程中,奥氏体不锈钢深冷容器内容器(以下简称内容器)会产生塑性变形.为了解该变形对于内容器外压稳定性的影响,本文以内容器为研究对象,考虑内容器强化之后的变形,并使用几何材料双非线性分析求解内容器强化前后临界外压,分析应变强化对内容器外压稳定性的影响;构建具有初始不圆度的容器模型,研究强化对其外压稳定性的影响.结果表明:在考虑强化带来的变形时,本文模型强化后临界外压增大,外压稳定性增强;应变强化过程可以降低容器的不圆度,降低容器外压稳定性对其初始不圆度的敏感性.

摘要： 针对目前奥氏体不锈钢深冷容器应变强化过程中自动化程度不高、控制精度差以及测量过程存在安全隐患等问题,本文结合自动化控制技术,完成应变强化工艺中数据测量与采集、控制系统硬件及软件系统的设计等关键技术,开发多任务深冷容器应变强化控制系统,并进行相应的标准化设计.实际应用表明,该系统控制精度高,稳定性好,具备一键完成应变强化过程的能力,消除了强化测量过程中的安全隐患.

摘要： 通过应变强化技术,可显著提高压力容器弹性承载能力,从而节省材料.为了研究温度和应变强化对奥氏体不锈钢材料拉伸性能的影响,本文选取了两种常用应变强化压力容器用奥氏体不锈钢材料,在一系列温度条件下进行材料两个方向的拉伸性能测试.实验结果表明:奥氏体不锈钢材料的屈服强度和抗拉强度随温度升高而降低;在室温以下,温度对材料的抗拉强度影响更加显著;材料纵向和横向抗拉强度几乎一致,材料纵向屈服强度略高于横向抗拉强度值,但工程计算可忽略这一差异.同时,本文采用采用一次加载和二次加载两种加载路径进行材料拉伸实验,材料抗拉强度与加载路径无关.

摘要： 奥氏体不锈钢应变强化型容器在生产中的增压速率一直是工程界关心的问题.本文首先通过单向拉伸实验确定了合适的应变速率.然后运用有限元方法对典型的应变强化型容器的加压过程进行了数值模拟,最后得到了容器在生产过程中合适的增压速率,为应变强化型容器的生产提供一定的参考.

摘要： 将应变强化技术应用于奥氏体不锈钢制压力容器的设计中可以实现重型压力容器的轻型化.为确保应变强化容器的安全运行,本文对压力容器的薄弱部位——焊接接头开展常温断裂韧性试验研究.试验结果显示:在410MPa的强化应力作用下,焊接接头的屈服强度提高了18.8％,但常温临界启裂韧度J1C表观值却下降了32.8％.这一研究结果表明,奥氏体不锈钢焊接接头对应变强化工艺比较敏感,对应变强化容器的焊接工艺要求更为严格.

摘要： 目前,国内各科研院所对奥氏体不锈钢深冷应变强化技术研究较少,其主要的技术参数、制造方法、材料选取等核心要素均不得而知.本文在参照前人研究基础上,分别对国产奥氏体不锈钢S30408母材进行640MPa、960MPa、1280MPa深冷应变强化,并通过-196°C冲击、金相等实验研究材料在不同强化程度下的韧性及金相组织变化，530408材料在深冷应变强化中受到-1960C温度和拉伸的双重影响，结合冲击功值和金相照片得出，深冷应变强化程度依次提高，a板条状马氏体含量越高，试样冲击功值和侧向膨胀量呈约1/2逐次降低，材料韧性越差。

摘要： 本发明提出一种具有限充装置的低温容器进行强化的应变强化方法及具有限充装置的应变强化低温容器。所述方法包括如下步骤：灌水：通过工艺孔向所述限充装置内灌水，当所述限充装置灌满水后，再由所述注水管向所述内胆内灌水，直到所述内胆内灌满水为止，封堵住排气口、工艺孔和排水口；升压保压：使所述内胆内的压力缓慢升至强化压力后进行保压，直到所述低温容器内胆的应变速率达到一标准值后，所述内胆内的压力降至一工作压力；降压排水：将所述内胆内的压力降至大气压，打开工艺孔和排水口，同时向外排水。本发明的方法能缩短注水和排水时间，提高工作效率，降低成本，并克服限充装置排水不彻底的难题。

摘要： 本发明公开了一种应变强化应变量的控制系统和方法，包括低温液体贮罐内容器、增压装置和水箱；低温液体贮罐内容器的左端设有进水口，水箱通过管道连接至增压装置，增压装置另一端通过进水管连接至低温液体贮罐内容器的进水口，进水管上设有阀门，所述低温液体贮罐内容器的右端底部设有泄水口，低温液体贮罐内容器上还设有压力表。本发明对低温压力容器内容器在进行应变强化处理前进行预先工艺处理，之后再进行正常应变强化工艺处理，能够有效地控制内容器在应变强化过程中的应变量，解决应变强化超量的问题；工艺流程简便，操作简单，效果显著。

摘要： 本发明提出一种具有限充装置的低温容器进行强化的应变强化方法及具有限充装置的应变强化低温容器。所述方法包括如下步骤：灌水：通过工艺孔向所述限充装置内灌水，当所述限充装置灌满水后，再由所述注水管向所述内胆内灌水，直到所述内胆内灌满水为止，封堵住排气口、工艺孔和排水口；升压保压：使所述内胆内的压力缓慢升至强化压力后进行保压，直到所述低温容器内胆的应变速率达到一标准值后，所述内胆内的压力降至一工作压力；降压排水：将所述内胆内的压力降至大气压，打开工艺孔和排水口，同时向外排水。本发明的方法能缩短注水和排水时间，提高工作效率，降低成本，并克服限充装置排水不彻底的难题。

摘要： 本发明涉及一种室温预应变后低温循环应变强化奥氏体不锈钢的方法，包括：步骤一、在室温下对试件进行拉伸预应变：将试样夹持于试验机上进行单向拉伸直至达到设定的预应变量后将载荷卸载至0，拉伸过程中的应变加载率为0.0004s‑1；步骤二、在低温环境下对试件进行循环强化处理：将试件夹持于试验机上并放入低温箱中，设置低温箱温度后进行降温操作，待低温箱内达到设定温度并稳定后保温设定时间，随后开始循环强化处理试验，使试件在低温环境中轴向拉伸‑压缩循环一定次数个周期，循环的次数根据低温循环试验的应力响应规律确定，而后将载荷卸载至0，拆卸装置取出试样，完成强化处理。本方法大幅度提高了材料的强度，又有利于提高材料的疲劳寿命。

摘要： 本发明公开了一种应变强化应变量的控制系统和方法，包括低温液体贮罐内容器、增压装置和水箱；低温液体贮罐内容器的左端设有进水口，水箱通过管道连接至增压装置，增压装置另一端通过进水管连接至低温液体贮罐内容器的进水口，进水管上设有阀门，所述低温液体贮罐内容器的右端底部设有泄水口，低温液体贮罐内容器上还设有压力表。本发明对低温压力容器内容器在进行应变强化处理前进行预先工艺处理，之后再进行正常应变强化工艺处理，能够有效地控制内容器在应变强化过程中的应变量，解决应变强化超量的问题；工艺流程简便，操作简单，效果显著。

摘要： 本发明公开了一种真空绝热深冷压力容器内容器应变强化用装置，包括蓄水池，所述蓄水池用于悬浮所述内容器；安全组件，所述安全组件与所述内容器顶部的排气口连接；水循环组件，所述水循环组件设置在所述内容器的底部；其中，所述水循环组件包括与所述内容器底部的进水口连接的进水管、与所述进水管连接且设置在所述蓄水池外部的高压水泵和与所述内容器底部的出水口连接的出水管；所述出水管贯穿所述蓄水池且连接有一排水阀。通过设置蓄水池的方法；使得整个内容器壁均匀受力，各部位变形均匀，不会出现扁塌现象，节省了材料，降低制造成本，且结构简单，使用方便，应变强化效果显著。

摘要： 本发明公开了一种奥氏体不锈钢深冷压力容器应变强化系统的安全装置，包括拉伸极限提醒装置，所述拉伸极限提醒装置包括穿孔式π尺、固定在穿孔式π尺的副尺一端部位的固定块、滑动设置在穿孔式π尺的主尺一端部位的滑动块，滑动块上设置有穿带孔和用于固定主尺的夹紧螺钉；滑动块与固定块之间通过导向插销实现相对移动；在位于固定块与滑动块之间的一段导向插销外圆上外套有压缩弹簧；固定块上设置有微动开关，在微动开关上朝向滑动块的一侧设置有按钮片，滑动块上朝向按钮片的一侧设置有按压头，按钮片与按压头之间设置安全距离H。本发明实现了应变强化过程中奥氏体不锈钢冷压力容器拉伸变形量的连续监测，提高了应变强化的质量和安全性。

摘要： 本实用新型公开了一种深冷容器应变强化环向应变测量装置，包括托板、托架、底座、支撑机构和水管，水管的底端外侧固定有调节板，调节板与托架活动连接，调节测量机构包括丝杆螺母、旋钮、丝杆和测量环，测量环的外表面活动设置有活动杆，活动杆的端部设置有位移传感器，活动杆的尾端还连接有第一复位弹簧；通过测量环紧贴深冷容器外壁，并通过活动杆配合第一复位弹簧以及位移传感器对深冷容器的环向应变力进行测量，测量更加准确；通过调节板支撑和调节水管的高度，便于向深冷容器的内部添加水，适用于大多数高度不同的深冷容器；通过夹紧机构对深冷容器进行固定，固定更加稳定，提高测量的准确度，且适用于大多数直径不同的深冷容器。

摘要： 一种立式压力容器应变强化环向应变测量系统，涉及测量技术领域。该系统包括钢丝绳，两个拉绳位移传感器，两个滑轮，两个重物件，两个固定套筒，两个支柱。该实用新型巧妙地利用围绕在立式容器的钢丝绳和安装在支柱上的滑轮将容器应变强化过程中的环向应变转化为测量钢丝绳在垂直方向的位移量，并采用拉绳位移传感器测量该位移量。此外，为了防止立式打压过程中钢丝绳脱落，系统还设置了支撑片。本实用新型实现了立式压力容器应变强化环向应变量的快速、精确、自动化测量，解决了压力容器在立式打压过程中测量器具易滑落的难题，该系统不再依赖人工读数，具有高效率、高精度、人力成本低的特点。

摘要： 本实用新型公开了一种LNG运输罐箱筒体的应变强化检测装置，包括一对支撑杆、检测环、待检测筒体以及固定底座，一对所述支撑杆安装于检测环的两侧，一对所述支撑杆的底端安装于固定底座上，所述待检测筒体置于固定底座上，所述检测环上设置有若干应变强化检测结构；本实用新型涉及应变强化检测技术领域，该LNG运输罐箱筒体的应变强化检测装置，在现阶段的运输罐筒体的应变强化检测过程中，采用环形包裹结构的应变强化检测结构，利用密布的气压检测原理的多个气缸，可以根据筒体外径形变过程的数据，直观的展现形变程度以及形变形状是否合格，操作方便，而且结构简单。