热应力

摘要： 针对露天矿山石材开采岩爆研究不足问题,分别从矿物成分、力学性质及热应力等方面分析了五莲石材岩爆机理,结果表明:五莲石材是中粗粒结构,比细粒结构的石材强度低,同等情况下,五莲石材更易发生破坏;五莲石材具有强烈的岩爆倾向性,其抗拉强度很低,极易发生劈裂岩爆,这是五莲石材岩爆的重要内因.夏季露天开采石材本身受热温度较高,同时受光照、环境、开采工艺等影响导致其温差变化也较大,将产生较大的热应力;当石材内部各点的热应力超过其抗拉强度时将导致石材内部产生热破裂,进而诱发石材岩爆,同等情况下,短时局部温度变化对石材的影响很大,极易导致石材发生岩爆破坏,这是五莲石材岩爆的重要外因.

摘要： 通过自主设计的高温加载装置,在30~300°C区间内对钢筋混凝土梁进行了四点弯曲试验,并完成了梁构件在升温和加载条件下的应变测试.采用电阻应变测试技术对钢筋混凝土梁构件的跨中截面的应变进行测试,通过原位补偿法有效分离出温度与荷载分别引起的应变.据此分析梁构件的热应力和高温下的受力性能.研究结果表明:梁中性轴的位置会受到其内部热应力的影响而发生改变;在30~75°C范围内梁的抗弯刚度无明显变化;在90~110°C范围内梁的抗弯刚度随温度的升高而增大;135°C后梁的抗弯刚度呈现出稳定下降的趋势.采用力学公式对高温下钢筋混凝土梁的应变进行计算,对比分析发现实验值与计算值有较好的吻合度.

摘要： 通过自主设计的高温加载装置,在30~300°C区间内对钢筋混凝土梁进行了四点弯曲试验,并完成了梁构件在升温和加载条件下的应变测试.采用电阻应变测试技术对钢筋混凝土梁构件的跨中截面的应变进行测试,通过原位补偿法有效分离出温度与荷载分别引起的应变.据此分析梁构件的热应力和高温下的受力性能.研究结果表明:梁中性轴的位置会受到其内部热应力的影响而发生改变;在30~75°C范围内梁的抗弯刚度无明显变化;在90~110°C范围内梁的抗弯刚度随温度的升高而增大;135°C后梁的抗弯刚度呈现出稳定下降的趋势.采用力学公式对高温下钢筋混凝土梁的应变进行计算,对比分析发现实验值与计算值有较好的吻合度.

摘要： 为探究电弧等离子体对熔融石英的热去除加工方法的可行性,采用有限元数值模拟分析方法建立电弧等离子体作用下熔融石英的表面温度与热应力模型,分析电弧加工参数变化对熔融石英表面温度以及热应力分布的影响。仿真分析结果表明:电弧等离子体炬产生的热量能够使得熔融石英表面温度在0.2~0.35 s内达到2100 K至2450 K之间,可保证被加工材料表面温度处于熔融区间,形成微流动填补质量缺陷。在工件表面驻留时间小于0.3 s时,可避免气化损伤,保证材料处于熔融态,产生的拉应力最大值为42.25 MPa,压应力最大值约为781.65 MPa,均小于损伤强度阈值。该方法可实现对熔融石英无热应力损伤的热去除加工。

摘要： 介绍了上汽新型高效超临界350MW汽轮机主要结构和设计特点,分析了汽轮机冷态启动时间过长的原因,提出了启动过程中各阶段运行控制策略,总结了汽轮机自动化启动过程中热应力控制特点及缩短启动时间措施和方法。

摘要： 中国陆相页岩油资源潜力巨大,但因成熟度偏低、油质重、粘度大、地层流体压力低且孔渗条件差而难以有效开发。原位加热技术可显著提高其采收率,储层改质是该技术的重要目标之一。基于前人对页岩孔隙演化的研究以及对油页岩原位加热过程中储层物性改质的探索,通过理论分析,明确了储层改质效应由孔隙演化和热致裂两种机制控制。孔隙演化主要由有机质裂解、无机矿物成岩转化、矿物溶蚀和重结晶引起;热致裂主要由热应力和生烃增压造成。前期对不同成熟度页岩孔隙演化规律的研究以及对砂岩、花岗岩热破裂作用的研究,为进一步揭示页岩原位加热过程中的储层改质效应奠定了良好基础。但页岩中复杂的矿物成分导致其孔隙演化过程更加复杂,有机质裂解过程所伴随的成孔作用、酸性产物溶蚀作用以及增压效应使该过程进一步复杂化。在进一步研究中,需要对不同作用开展相对独立的研究,揭示其机理并建立预测模型,进而对原位加热过程中整个增孔增渗效应在时间和空间上的演化进行有效预测。

摘要： 我国能源结构中清洁能源电力占比不断提高,电力行业对电力储蓄的需求日益迫切。同时,随着我国大批资源枯竭及落后产能矿井和露天矿坑加快关闭,形成大量的关闭/废弃矿洞,大量矿业废弃迹地亟待治理。废弃矿洞抽水储能技术是可能综合解决上述问题的方法之一。本文通过数值模拟与模化实验相结合的方法,对废弃矿洞抽水蓄能电站地下围岩的多场耦合应力特性展开研究。研究表明,巷道蓄水前期4~6h是巷道围岩温度梯度较大的时域,在该时域,水温变化导致的大温度梯度区域深入巷道围岩约400mm;在热应力存在的条件下,巷道充水后巷道周边区域存在的热应力与温度场分布有较强的耦合,在巷道底角以及拱顶位置产生应力集中,是需要特别关注围岩强度的危险区域;在同时加载水载荷、地压载荷、热应力载荷时的综合应力耦合工况下,巷道充水的热应力以及内水压力会对围岩应力场产生较大的耦合影响,与不耦合热应力条件下的结果差别较大。未来废弃巷道抽水蓄能电站设计应充分考虑这种耦合力学效应。

摘要： 高温地质热害对隧道衬砌及其围岩力学行为具有重要影响,为此,对高温热害对隧道衬砌及隧道围岩环境的影响进行了研究。研究结果表明:高地温引起的隧道内部热应力容易导致衬砌发生破坏,且会导致混凝土水化不完全,使得混凝土后期强度降低;同时,高地温还会引起岩土微观结构改变、孔隙率增大及围岩物理力学性质的改变。研究结论可为高地温地质条件下的隧道施工提供参考。

摘要： 为实现快速、柔性矩形光斑激光表面热处理,提出了一种基于空间非相干合束的10 kW矩形光斑激光合束器。同时入射该合束器的18束光纤传输的972 nm半导体激光束按照“交错式矩形”同轴排列。在构建18束激光总体热源数学模型基础上,对10 kW激光合束1000 s时间内合束器中所有光学透镜的温度分布、热变形分布和热应力分布规律进行了有限元分析研究,结合实验测量验证了合束器长期工作的安全性和可靠性。连续运转1000 s时,合束器输出的矩形合束激光的最大功率达到10.64 kW,功率不稳定性<±1.2%。研究结果可为超高功率激光空间合束系统的安全性和可靠性评估提供参考依据。

摘要： 通过Ansys仿真分析,对微机电系统(MEMS)气体传感器悬膜式微热板整体结构进行优化,有效地降低热串扰,减少加热层向硅基底的热量传导,从而降低传感器的功耗;并设计圆弧应力匀散结构,降低微热板的热应力。测试气敏结果表明:该传感器对NO_(2)具有较好的响应和恢复特性,检测下限达到0.1×10^(-6),并且与NO_(2)体积分数有良好的线性关系。

摘要： 针对薄板烘丝机使用过程中热应力导致开裂漏夜问题,以某产品为研究对象,选取关键零部件-热交换装置,应用NASTRAN有限元手段,进行了热应力分析得到了应力分布云图.找到了原结构的薄弱环节,通过局部改进设计,将弧形板背面的板厚从1.5mm增加到2mm;同时将中间的三道焊缝延长12mm,以减少在进气口附近压力的作用面积,分析结果表明设计更加合理,散热板强度得到提高.整改后的产品在使用2年内没有出现开裂的现象.

摘要： 以板状刚玉颗粒和细粉、氧化铝微粉、硅粉和铝粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,在氮气气氛于1450°C保温72h制备了β-SiAlON-Al2O3复合材料.研究了热应力大小、热应力循环次数对β-SiAlON-Al2O3复合材料氧化行为的影响.结果表明:与无应力条件下相比,热应力作用下β-SiAlON结合刚玉材料在不同温度下(900～1300°C)氧化增重率明显增加.随热应力增加,氧化增重率增加;随热应力循环作用次数增加,氧化增重率增加,说明热应力可明显加剧β-SiAlON结合刚玉材料的氧化.热应力作用下氧化产物发生变化,热应力可促使无定形SiO2在相对较低温度下结晶成石英相.热应力作用下试样氧化加剧的原因在于:无应力下β-SiAlON氧化后在试样表面形成致密氧化保护膜,可阻止氧气进入内部;而热应力作用下,试样表面的氧化保护膜破裂,且试样氧化层产生较多微裂纹、结构疏松,为氧气进入试样内部提供通道,致使氧化加剧.

摘要： 玻璃窑蓄热室主要包括蓄热室顶碹、侧墙、中间隔墙、格子体和炉条碹.玻璃窑蓄热室砖体的温度随时间而变,温度波动的幅度较大,气体复杂.耐火材料主要承受来自于三个方面的损耗:热冲击、化学侵蚀和机械应力.热冲击易导致砖体软化和产生热应力,导致砖体开裂,主要发生在格子砖上部.化学侵蚀为上述固体粉粒和气体的侵蚀,导致砖体熔融成液相,晶型转变,结构开裂、剥落等,主要发生在蓄热室的中上部.机械应力为质量负荷,底层耐火砖承受中上层耐火材料的重量.

摘要： 金属磁性薄带用耐火材料结构复杂,热冲击条件苛刻,应用环境侵蚀性高.本文采用高温模拟耐火材料抗金属磁性功能材料钢液的侵蚀性,以数值模拟为基础,优化设计新型结构喷嘴包,并进行实用试验.结果表明:从抗侵蚀性方面考虑,适合特种钢液连铸的耐火材料材质为氧化锆基材料和刚玉基材料.新型氧化锆基材质喷嘴包结构最大热应力显著降低,可提高服役安全性.现场应用后发现,氧化锆基材料喷嘴包具有良好的抗热震性和抗特种钢液侵蚀能力,满足生产需求.

摘要： 提出一种采用空气和隔热垫复合隔热的钢顶铝裙活塞,其中活塞顶、隔热垫、铝裙通过4个对称螺栓连接.针对上述活塞,开展组合活塞热边界分析并获得活塞温度场分布,揭示空气隔热腔及隔热垫对整体活塞温度场的影响,在此基础上进一步开展活塞热应力分析得到活塞应力状态,针对连接螺栓及隔热垫片与活塞顶接触面应力状态较差的部位,开展关键组合结构匹配分析以降低结构应力幅值、改善应力分布,最终形成合理的组合活塞结构方案并完成小批量复合隔热活塞工程样件试制.

摘要： 费托合成反应器是煤制油单体系统的核心关键设备,其制造程序相当复杂,其技术含量和安全系数都要求很高.整体进炉进行焊后热处理时,由于其直径大、壁厚,接管繁多,其应力集中部位长期在载荷应力,热应力交汇的应力集中区工作,所以该部位是设计与制造的关键部位.本文利用ANSYS软件分析产品承受的机械应力与热应力进行模拟,并提出预防损害的措施,对反应器卧式热处理过程中风险环节管控提供理论依据.

摘要： 大型热风炉安全、长寿及高效运行是实现高炉设计指标最重要的条件之。热风炉的寿命应大于高炉代炉龄。顶燃式热风炉热出口是热风炉承受高温下期降变形最频繁、工作环境最恶劣的部位，热应力荷和叠加热应力无法释放，限制了热风出口应力的“自由”涨缩变形，是导致其损坏的最重要原因之一，是热风炉短寿和不安全的个风险因素。因此，任导致热风炉损坏的风险和损坏的可能性在设计时都彻底避免。四段式热风炉不存在热应力受限机率发可以避免炉体结构损坏，为今后设计稳定长寿、高高风温热风炉提供了科学的依据。

摘要： 本文利用有限元分析软件ABAQUS对某6缸直列发动机活塞进行强度分析,对三种工况下的活塞受力情况进行比较分析比较,对活塞进行热应力和热机耦合应力的分析以及对疲劳安全系数进行校核,验证该活塞能否满足使用要求.

摘要： 从工艺的角度出发,稠油热采井防砂筛管的寿命决定了其注热开发的轮次.多轮次注热时,温度重复性地升高和降低会使得防砂筛管承受交变热应力作用.为了定量确定此交变应力下防砂筛管疲劳寿命,本论文进行了以下研究:(1)数学模型化多轮次注热时防砂筛管温度的变化规律,提供热应力计算软件可识别的数据形式;(2)考虑到有限元软件中多参数耦合计算的复杂性和耗时性,建立了弱化时间与温度、突出受力与轮次的交变应力变化规律;(3)依据基于孔眼分析的疲劳破坏模型,数值模拟预测了热采井中基于防砂筛管疲劳破坏的极限注热轮次.论文提出了一种热采井极限注热轮次定量预测的新方法,为热采井开采年限的确定提供了理论依据.

摘要： 针对磨环铸件之前生产存在的裂纹质量问题,分析其材质、工艺、热处理等方面对产生裂纹的影响,有的放矢采取相应措施,消除了磨环铸件的裂纹缺陷,探索出高耐磨材质铸件铸造生产经验,为类似铸件的生产提供借鉴方法.

摘要： 本公开涉及用于燃气涡轮负载联接件的冷却系统。描述了一种燃气涡轮(33)，其至少包括：压缩机(43)；动力涡轮(47)；负载联接件(35)，其使所述燃气涡轮(33)连接于负载(37)；负载联接保护装置(65)，其至少部分地围绕负载联接件(35)；冷却空气通道(51,61,63)，其设计并且配置成使冷却空气流在负载联接保护装置中循环，从而足以从负载联接件(35)移除热。

摘要： 本发明公开了一种热应力补偿装置、制冷机组及其补偿热应力的方法、冷库。其中热应力补偿装置，包括：第一连接件，与受热应力影响的第一部件连接；第二连接件，与不受热应力影响的第二部件连接，或者与受热应力影响的第三部件连接；调节组件，其两端分别连接第一连接件和第二连接件，用于调节第一连接件与第二连接件之间的间距大小。本发明可以对热应力引发的应变进行补偿。

摘要： 本发明公开一种用于研究低温诱导热应力致裂的实验装置及利用其研究低温诱导热应力致裂的实验方法，所述实验装置包括显微镜、操作台、压紧装置、冷却液喷射装置以及高温干燥箱；操作台安装在所述显微镜的载物台上，所述操作台的上表面设有用于容置岩心的容纳槽；压紧装置具有位于所述容纳槽内且用于与所述容纳槽的内壁配合压紧所述岩心的压紧部；冷却液喷射装置安装在所述操作台上，所述冷却液喷射装置具有用于与冷却液源连接的进液口、以及用于向所述岩心上浇注冷却液的出液口；以及，高温干燥箱用于容置所述岩心并对所述岩心恒温加热。

摘要： 本发明公开了一种预制棒的去热应力工艺，包括：将预制棒加热到去应力温度；将预制棒在所述去应力温度下保持预定时长；将预制棒的温度按第一预定降温速度从所述去应力温度降温到预定温度；将预制棒的温度按第二预定降温速度从所述预定温度降低到常温，所述第一预定降温速度小于所述第二降温速度。对于预制棒的降温阶段，进行了分阶段降温，以保证预制棒的内部的热量能够缓和均匀的散发出来，进而有效地避免了预制棒在去热应力工艺中产生新的热应力。所以该去热应力工艺能够有效地解决预制棒重新加热去热应力后产生新的热应力的问题。本发明还公开了利用上述工艺的一种预支棒的去热应力设备。

摘要： 本发明涉及涂层服役热应力预测技术领域，具体涉及一种基于跨尺度集成计算的涂层热应力及残余应力预测方法，包括利用基于微观尺度的第一性原理分别计算涂层中各层材料的各项热物理性质和力学性质随温度变化的关系，以及利用基于宏观尺度的有限元模拟计算涂层的服役热应力和残余应力。本发明基于微观尺度的第一性原理获得涂层中各层材料的热物理性质和力学性质，作为基于宏观尺度有限元模拟的输入数据，模拟涂层体系在真实服役环境下的温度场，进而得到相应的应力场和残余应力分布，解决单一有限元建模数据匮乏和定量测试涂层热应力困难的问题，快速高效地预测涂层的服役热应力和残余应力。

摘要： 一种交联聚乙烯电力电缆寿命电应力和/或热应力试验平台，属于电力系统输电技术研究领域。本发明的目的是根据逆幂定律的电老化模型和等温松弛电流法的老化因子相结合的方法，建立交联聚乙烯电力电缆寿命电应力和/或热应力试验平台。本发明将试验长电缆等分成三段短电缆，并分别安装电缆端部接头，再用等温松弛电流法分别测量每段的老化因子，采用逐步升压法击穿试验电缆，给出电、热和电热联合老化电缆的剩余寿命，依据试验数据推断工作电压下不同缆芯温度下电缆的使用寿命，收集电缆运行中热历史数据，给出电缆预期使用寿命。本发明实现非破坏性试验达到破坏性试验相同的目标。

摘要： 本发明公开了一种避免热应力开裂的一次拉挤成型大截面绝缘芯棒及其制备方法，包括棒体，棒体直径为280～400mm，棒体中心位置为内圈部、位于内圈部外的中圈部、位于中间部外的外圈部，内圈部、中圈部、外圈部均轴向分布有玻璃纤维，玻璃纤维间填充有环氧树脂和固化剂；内圈部的环氧树脂中含有第一固化促进剂；中圈部的环氧树脂中含有第二固化促进剂；外圈部的环氧树脂中含有第三固化促进剂；第一固化剂为咪唑；第二固化剂为三苯基膦；第三固化剂为四丁基溴化膦。选用不同固化促进剂，从而使得不同位置的环氧树脂固化速率不同，固化温度不同，从而使得从内部先固化，外部最后固化，从而使得热应力不会集中，有效传热，使得芯棒内部不会产生裂纹。

摘要： 本申请实施例提供一种多层膜元件热应力分析方法、系统和终端设备，该方法应用于ANSYS Workbench平台，包括：在稳态结构模块中添加构成多层膜元件所需组件的材料属性；利用几何模型工具创建多层膜元件的基底的三维模型，以及对基底进行网格划分，得到网络模型；然后通过插入命令方式定义多层膜三维实体‑壳单元并按照多层膜元件的不同膜层的材料属性及厚度对其进行截面设置；最后，基于多层膜元件的温度分布数据，设置网络模型的边界条件并进行热应力求解，得到多层膜元件的热应力分析结果。其解决了多层膜建模困难，高纵横比难以划分网格的痛点，并在ANSYS Workbench中首次实现了多层膜元件的热应力分析等。

摘要： 本实用新型涉及板翅式换热器技术领域，尤其是一种抗热应力封条及应用抗热应力封条的板翅式换热器芯体。抗热应力封条包括第一封条段和第二封条段，所述第一封条段和第二封条段一体成型，第一封条段和第二封条段均为长条形结构，所述第一封条段的上下左右四个端面相连构成矩形结构，第二封条段的左右端面相互平行，第二封条段的上下端面沿着水平面上下对称设置，第一封条段的右端面和第二封条段的左端面对应连接。本实用新型的隔板和抗热应力封条采用小角度连接，降低了隔板和抗热应力封条连接处的集中热应力，提高了换热器的抗热应力寿命；隔板和抗热应力封条的间隙也利于钎焊料的填充，提高了钎焊质量。

摘要： 一种可卸载安装应力及热应力的轻量化金属反射镜，涉及光电仪器技术领域。该反射镜包括镜体、固定脚和镜框，所述镜体为中空的矩形框体，框体等分成上、中、下三层基板；镜体的前后侧面开设若干组轻量化孔，轻量化孔为正三角形，以中层基板为中心呈六边形对称分布；镜体左右侧面对称安装至少四个固定脚，固定脚安装在中层基板上，固定脚与镜体的连接处设置有应力卸载槽，固定脚上开设有螺栓孔，并通过固定脚与镜框固定。本实用新型的有益效果在于利用镜体侧面的轻量化孔和镜体的倒角或圆角，实现金属反射镜53%的轻量化率，固定脚的应力卸载槽，具有安装应力及热应力卸载能力，安装应力及热应力只会传递至中间基板，不会传递至反射面造成变形。