厚壁圆筒

摘要： 在外爆加载金属柱壳高速坍塌过程中,发生塑性变形失稳形成的剪切带具有高度的自组织特征,甚至出现剪切带排列的单旋现象—剪切带在顺时针和逆时针两个方向呈现一个方向占优的现象.柱壳在坍塌时,最大剪切应力位于柱壳内表面,剪切带的形核及扩展行为受内表面材料介观状态的影响显著.本文通过选材和控制柱壳加工工艺,获得了内表面具有不同厚度塑性层的20钢柱壳,采用厚壁圆筒实验技术,研究了表面加工塑性层对金属柱壳绝热剪切带自组织单旋现象起始的影响规律及其物理机制.研究结果表明,金属柱壳内表面加工塑性层显著改变了试样剪切带的起始条件,沿顺时针或逆时针方向排列的剪切带形核数量在总剪切带数量中所占比例取决于表面加工塑性层的厚度和晶粒取向,具有单一晶粒拉伸方向的较厚塑性层样品更容易形成单向螺旋剪切带结构.在相同变形条件下,随着塑性层厚度增加,剪切带平均形核速率和扩展速率增大,剪切带平均间距减小.结果可为理解金属柱壳在高速塌陷过程中绝热剪切带占优取向现象提供有价值的参考.

摘要： 剪切带是材料在高应变率加载条件下特有的变形和损伤形式之一,关于影响金属材料中剪切带形成的敏感性因素及其机理的研究,一直是科学研究和工程设计中关注的重点问题.在柱壳高速坍塌过程中,剪切带优先在内表面形核,其形核及扩展行为受内表面介观状态的影响显著.本文采用爆轰加载厚壁圆筒坍塌实验技术,结合材料表面处理技术、微结构表征技术和剪切带理论模型分析,研究了内表面粗糙度变化对TC4钛合金柱壳剪切带形成影响的细观动力学规律.结果表明,在爆炸加载形成的高应变率条件下,表面粗糙度对TC4钛合金柱壳中剪切带形成具有明显影响.在相同的变形条件下,随着试样内表面粗糙度的增大,剪切带数量、长度和形核速率均增大;表面粗糙度越大,部分剪切带扩展速率越快,剪切带长度差异越大,剪切带的屏蔽效应增强.分析表明,实验获得的剪切带间距与W-O模型和M模型预测结果基本吻合,具体数值受试样内表面粗糙度影响,随着表面粗糙度的增大,实验结果逐渐小于预测数值.

摘要： 基于厚壁圆筒力学理论对钢塑转换接头的两个接触面的过盈量与接触应力之间的关系进行理论推导,并利用有限元软件求解钢塑转换接头的接触应力随两接触面的过盈量变化的分布情况.将接触应力的解析解与数值解进行比较,为钢塑转换接头过盈量的选取提供了一定的理论依据.

摘要： 为了研究不同刚度充填物对厚壁圆筒砂岩力学及断裂响应的影响,对充填铝棒、铅棒以及有机玻璃棒的厚壁圆筒砂岩试样进行单轴压缩试验,同时对完整砂岩试样及厚壁圆筒试样也进行单轴压缩试验作为参照。对比研究各组试样的强度、变形及破坏特征,并通过岩石和充填棒上的环向应变值特征分析了影响应力阈值及局部破坏应力阈值的变化情况。研究结果表明,完整试样和厚壁圆筒试样的强度及弹性模量没有明显的差别,而充填试样的强度随着充填物刚度的增加而减小。刚度较大的充填物导致试样产生较大的环向应力,进而产生较大的界面力。充填试样以拉伸破坏为主,而完整试样及厚壁圆筒试样主要为剪切破坏。最后通过理论力学模型研究孔洞内壁的等效内压力,发现理论模型能够很好地解释试验结果。本文研究结果将为非均匀应力状态下岩体及支护结构的稳定性提供有意义参考。

摘要： 针对先张法预应力混凝土应力传递理论研究的相关问题,基于厚壁圆筒理论,从弹性力学基础方程出发,对先张法预应力结构的应力传递进行模拟和计算,给出应力损失、传递长度、滑移距离和应力应变分布的解析解,并对不同计算方法进行数值比较。研究给出的公式解可直接应用于结构受力分析,也可为理论研究提供解析支撑。

摘要： 以厚壁圆筒理论为基础,分析艉管轴承压装过程中的应力和应变,推导总过盈量和接触压力的计算公式,并对比国内船标和各国外厂家计算公式的差异.以某项目为例,进行对比计算,并给出相关建议.

摘要： 本文简要介绍厚壁圆筒体厚度计算的两种方法:按拉美公式和Tresca屈服准则进行设计,并对采用两种计算方法得到的结果进行分析、对比,指出厚壁圆筒体厚度应按Tresca屈服准则进行设计,可以更充分地发挥材料的承压潜能,是更为合理的设计.同时对圆筒体上常用的三种开孔补强方法:等面积补强法、应力分类法及极限载荷法进行简要介绍,并通过算例对按照三种补强方法计算得到的结果进行分析与总结,指出每种方法在计算时的优劣势,对以后的工程设计起到一定的指导作用.

摘要： 采用厚壁圆筒空间轴对称弹性力学方法,考虑钢管与混凝土受力后的变形协调关系,建立夹层钢管混凝土的组合弹性模量计算模型;然后,计算分析和讨论含钢率、混凝土强度等级、泊松比等对夹层钢管混凝土组合模量的影响,并得到夹层钢管混凝土等组合模量曲线.研究结果表明:夹层钢管混凝土组合模量随着总含钢率的增加不断增大,当总含钢率不变时,与内外含钢率无关;随着钢管和混凝土的泊松比、混凝土强度等级以及混凝土和钢管弹性模量的增大,组合模量不断增大;夹层钢管混凝土与普通钢管混凝土对混凝土的紧箍效应基本相同.

摘要： 针对常见的厚壁圆筒问题,假定材料为理想刚塑性材料受内外压力作用,利用滑移线场理论求解圆筒完全进入塑性状态时的最大压力.结果表明,依据滑移线场理论求解的结果与经典解法所求结果完全一致,但是求解过程却更为简便.

摘要： 钢制单层厚壁圆筒是超高压容器的主要形式之一，应用可靠性数学理论与方法,基于爆破压力试验数据的统计分析,研究了钢制单层厚壁圆筒爆破强度的分布规律与参数.对于径比在1.33与4.71之间,材料屈强比在0.4027与0.8852之间的钢制单层厚壁圆筒,在显著度为5％时,其爆破压力实测值与公式的均值之比,是基本符合正态分布的随机变量;在置信度为98％时,得到该随机变量均值、标准差与变异系数的分布区间;把材料屈强比调整为0.4997与0.8852之间时,可提高设计公式的精度.文中结论可供建立钢制单层厚壁圆筒可靠性设计方法参考.

摘要： 提出了受均布内压厚壁圆筒极限荷载的弹性能判据,在厚壁圆筒进入塑性屈服状态直至达到极限荷载的过程中,弹性能逐渐增大至最大值。分别以理想塑性和软化材料的厚壁圆筒为例,计算出破坏过程中弹性能的理论解答和有限元解答。理想塑性材料厚壁圆筒弹性能达到最大值时,内压达到极限荷载,此时发生最终破坏;软化材料厚壁圆筒弹性能达到最大值时,内压达到极限荷载,之后材料发生软化,荷载减小,弹性能也随之减小,直至发生最终破坏。由于弹性能是标量,该判据可代替强度理论,根据弹性能达到最大值来确定材料屈服破坏过程中的极限荷载。

摘要： 开挖卸荷是深部地下岩石工程特有的影响作用。研究表明，岩石在三轴压缩下卸荷，对其力学性质具有劣化作用，在一定条件下还可以造成岩石破坏。为研究地下工程围岩开挖影响，采用厚壁圆筒多轴应力试验（multi-axial test），对试样施加较高的轴向荷载及内、外壁压力后，进行内、外壁卸荷，试件的破坏形式是在圆筒厚壁内形成环向主要破裂迹面。这一破裂现象在以往相关文献中未见报道，与通常弹塑性理论分析发生在圆筒内缘、破坏从内缘开始的结论也不同。这一结果与前期在深部矿山巷道围岩中发现的分区破裂（zonal disintegration）现象类似，对研究岩石断裂和深部矿山巷道分区破裂现象具有启示作用。

摘要： 本文通过Paris公式,对受高压厚壁圆筒件的疲劳寿命进行了概率断裂力学分析,运用蒙特卡罗方法,建立了高压厚壁圆筒疲劳寿命可靠性分析模型.并通过算例求得了在给定可靠度下的疲劳寿命,以及在给定疲劳寿命下的可靠度,结果表明:高压圆筒疲劳寿命呈正态分布,各相关因素对疲劳寿命的影响大小依次为:Pmax＞α0＞KIC＞αc,可在工程设计上作为寿命设计的参考依据.达到传统额定寿命下的高压厚壁圆筒仍有较大的剩余寿命余量.

摘要： 改进设计公式是提高设计公式精度的重要方法,均值与变异系数是分析设计公式精度的基础;分析比较相同设计公式在不同应用范围时的精度,或者分析比较不同设计公式在相同或不同应用范围时精度,是评价设计公式改进效果的重要内容;建立设计公式精度的评价指标与方法,是判断设计公式精度高低的重要依据.文中采用强度-载荷干涉模型,建立了判断设计公式精度的可靠性比较的评价指标与方法;在相同或不同应用范围时,分析比较了厚壁圆筒爆破强度四个计算公式的精度,可供工程设计人员在选择和确定设计公式时参考.

摘要： 根据钢管和混凝土界面处的变形协调和平衡条件,利用乐甫位移函数得出的厚壁圆筒在两端和内外壁分别受均布压力作用下的空间轴对称问题解，求出轴向压力作用下空心钢管混凝土桩体弹性力学解析解。应用解析解研究了钢管对混凝土的初期约束作用及其塑性屈服条件,并研究了空心和实心混凝土内柱应力分布特点及其塑性发展的趋势。

摘要： 立井井壁是一种厚壁圆筒,厚壁圆筒的应力状态取决于外荷载和组成物体的材料特性.假设泊松比为常数并且圆筒内的应力状态满足预定条件(本文假定σθ为某一常数),作者对梯度功能材料的弹模沿径向方向的特性进行了反演研究.对于立井井壁外壁作用有均布压力的情形,相应的反演结果表明：弹模沿径向方向的变化曲线只有为特定的增函数时,厚壁圆筒的应力分布才可以满足事先给定的应力要求.与经典的均质材料相比,反演所得的梯度功能材料可以使筒壁内的应力分布更均匀(即减小了应力集中),从而可大大提高厚壁圆筒的弹性极限承载力.对于梯度功能材料来说,壁厚的增加可以显著提高相应的弹性极限承载力,而经典均质材料的相应效果却不显著.

摘要： 根据双剪统一强度理论,对轴心受压下的圆中空夹层钢管混凝土短柱的受力性能进行了理论分析。在厚壁圆筒统一强度理论的基础上,考虑了中间主应力及材料的拉压异性对构件承载力的影响,结合钢管混凝土统一理论,引入内外钢管的名义含钢率,将内外层钢管和核心混凝土视为一个整体,推导出圆中空夹层钢管混凝土短柱的极限承载力。对推导公式中的影响因素拉压比和主切应力影响系数进行了分析,考虑对于不同材料,只要通过试验得出其拉压比和主切应力影响系数,就能计算出与试验值相近的承载力理论值,这对于各种材料具有很好的推广性。rn 与有关文献的试验结果进行了比较,结论基本一致,证明统一强度理论与钢管混凝土统一理论的结合对圆中空夹层钢管混凝土的理论分析有很好的适用性。该结果为圆中空夹层钢管混凝土承载力的分析计算提供了一种新的思维方法和理论依据。

摘要： 本文针对厚壁圆筒试件进行了9组近30个试样的水力劈裂试验研究。通过对试验成果分析,寻找水力劈裂的破坏形式、水力劈裂临界内孔水压力与试件破坏时应力状态之间的关系,重点探讨了渗透孔隙水压力对劈裂的影响机理,并总结提出了水力劈裂过程中修正的有效应力原理及水力劈裂临界应力状态半经验关系。

摘要： 一种薄壁圆筒壁厚测量系统及壁厚均匀性判定方法，包括：测厚仪内探头、测厚仪外探头、承力架、卡紧机构、滚转机构、平移机构。平移机构和滚转机构固定在承力架上，待测薄壁圆筒的两端通过滚转机构连接承力架；滚转机构用于使待测薄壁圆筒旋转；测厚仪内探头设置在待测薄壁圆筒的内部，测厚仪外探头设置在待测薄壁圆筒的外部；测厚仪内探头、测厚仪外探头通过对射激光获得待测薄壁圆筒的壁厚测量值；测厚仪内探头、测厚仪外探头通过平移机构固定连接承力架；平移机构用于使测厚仪内探头、测厚仪外探头同步沿待测薄壁圆筒轴向运动。本发明能改进现有零件检测方法，为零件后续加工保证精度。

摘要： 一种薄壁圆筒壁厚测量系统及壁厚均匀性判定方法，包括：测厚仪内探头、测厚仪外探头、承力架、卡紧机构、滚转机构、平移机构。平移机构和滚转机构固定在承力架上，待测薄壁圆筒的两端通过滚转机构连接承力架；滚转机构用于使待测薄壁圆筒旋转；测厚仪内探头设置在待测薄壁圆筒的内部，测厚仪外探头设置在待测薄壁圆筒的外部；测厚仪内探头、测厚仪外探头通过对射激光获得待测薄壁圆筒的壁厚测量值；测厚仪内探头、测厚仪外探头通过平移机构固定连接承力架；平移机构用于使测厚仪内探头、测厚仪外探头同步沿待测薄壁圆筒轴向运动。本发明能改进现有零件检测方法，为零件后续加工保证精度。

摘要： 本发明公开了一种变壁厚超薄超高强度钢圆筒体制备方法，将超高强度钢圆棒锻压制成锻环，并进行去应力退火处理，并将锻环进行机械粗加工获得锻环半成品；将锻环半成品进行预先调质热处理后进行机械精加工获得旋压坯料；将旋压坯料安装于旋压芯模上，借助于三旋轮在数控强力旋压机上经多道次旋压加工获得变壁厚超薄圆筒体；将变壁厚超薄圆筒体低温退火处理。采用调质态旋压方法，利用金属冷作硬化的原理进行旋压加工，即先对旋压坯料进行热处理预强化调质处理，然后通过旋压的冷作硬化效果将圆筒旋压成型，以达到圆筒性能和结构强化的目的，与传统的厚壁球化退火态坯料旋压，最后退火、调质的工艺方法相比，壳体生产具有变形小，尺寸精度高的特点。

摘要： 本申请公开了一种大直径厚壁无缝圆筒及其制造方法，该方法包括：获取目标钢锭；对目标钢锭进行锻造成型，获得锻造毛坯；对锻造毛坯进行包括正火和退火的一次热处理，然后对一次热处理获得的毛坯进行机加工，获得无缝圆筒毛坯；对无缝圆筒毛坯进行包括淬火和回火的二次热处理，从而获得目标无缝圆筒。本方法采用整体锻造，两次热处理等工艺制得无缝圆筒，从而保证了无缝圆筒的强度和低温冲击韧性，进而保证了利用无缝圆筒所制得的金属产品在低温环境下的使用性能。

摘要： 本实用新型公开了一种基于不同壁厚圆筒结构的光纤光栅压力传感器，包括圆筒、端盖A、端盖B、压力敏感光栅A、压力敏感光栅B，圆筒两端分别和端盖A、端盖B以激光焊接的方式进行密封，形成两个独立的密闭空气腔，压力敏感光栅A和压力敏感光栅B用粘结剂以串联的方式沿轴向粘贴于圆筒外表面。本实用新型压力敏感光栅与筒壁直接粘接，压力响应时间快；且压力敏感光栅波长与压力线性良好，稳定性高，确保了较高的压力测量精度；具备温度实时补偿，两个压力敏感光栅对环境温度变化基本同步，解决了一般光纤光栅压力传感器无法实现在快速变温环境中测压的难题；传感器双端出纤，且采用波长解调方法，易于多个传感器复用，可实现准分布式压力测量。

摘要： 一种简易圆筒形舱体铸件壁厚量具，包括毫米刻度尺3，其特征在于，还包括S型测针I1、S型测针II2、铆钉轴4和转轴5，所述的S型测针I为S型扁平钢质结构件，在S型扁平钢质结构件的中心位置有一个通孔，上下部分为关于该通孔中心对称形状；S型测针I最下端为球头，S型测针I最上部侧端面所在的平面过通孔的轴线且与球头相切；S型测针II2的形状与S型测针I的形状左右对称；铆钉轴4安装在S型测针I1的通孔12和S型测针II2的通孔上；本实用新型解决了圆筒形不规则舱体铸件表面壁厚测量的难题，量具构造简单易用，读数方便快捷，测量误差远小于铸造公差要求，可大幅提高舱体铸件壁厚的检测效率。

摘要： 本实用新型公开了一种轻质便捷可测各类壁厚的圆筒卡扣式变形测量仪，包括连接线、待测物、第一装置和第二装置，所述第一装置和第二装置均由底边钢板、侧边钢板、上边钢板和下边钢板焊接而成，所述底边钢板的上端均胶合有量角器且通过固定栓安装有指针，且指针上端开设有穿线孔，指针的中间位置处开设有刻度观察孔，指针的下端焊接有线夹，所述第一装置中的两块侧边钢板上靠近底部三分之一位置开设圆孔，圆孔内设置有轴承，轴承内穿过钢管，所述连接线从钢管出发依次穿过两个指针上的线夹和穿线孔。本实用新型，测量精度高、安拆方便，可运用在任何不同直径、不同长度非标圆筒设备中快速便捷测量圆筒的变形度及变形位置。

摘要： 本发明公开了一种厚壁圆筒挤压旋转成形方法，包括以下步骤：(1)将圆柱形的坯料放置在下模型腔的几何中心，下模型腔的底部设置有直孔，且直孔处放置有坯料垫块；(2)将下模型腔固设在旋转工作台上，并使下坯料位于上压头的正下方，通过挤压机驱动上压头竖直向下运动、挤压坯料，进行挤压加工工序，同时通过旋转工作台驱动下模型腔以圆柱形坯料中心轴线为轴进行匀速转动；(3)挤压加工工序完成后，使上压头保持不动，并保持下模型腔继续匀速旋转；(4)使下模型腔竖直向上进行运动，利用下模型腔的花瓣形内壁对坯料外表面进行旋转加工，待成形后的厚壁圆筒脱离下模型腔后完成脱模，至此完成了厚壁圆筒的加工。本发明提高了厚壁圆筒的使用寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种小口径厚壁圆筒的卷筒装置，包括机架、夹持机构、卷曲机构；卷曲机构包括第一液压缸，第一液压缸连接卷曲模块，卷曲模块具有相对的第一面、第二面，卷曲模块中设置卷曲孔，卷曲模块中还设有进料通道以及主动辊；进料通道与卷曲孔切向联通，主动辊与卷曲模块可转动插接。卷曲孔中还设有被动辊。第一面一侧设置第二液压缸，第二液压缸一端与主动辊可转动连接，另一端与被动辊可转动铰接；第二面一侧设置第三液压缸，第三液压缸一端与被动辊可转动铰接，另一端设置套环，套环可转动的套接于主动辊一端，第一面上还设置有与主动辊传动连接的驱动电机。通过上述结构，能够省去扩散器加工过程中的大量步骤，极大的提升了生产效率。

摘要： 一种带有抛物线形厚壁圆筒装填高分子涂料装置，它涉及机械制造技术领域。本实用新型为解决现有带有抛物线形厚壁圆筒零件内壁装填高分子涂料困难的问题。本实用新型包括旋转台支承架组件、旋转台组件和两个工件支架组件，旋转台支承架组件包括底架、两个支承立柱、两个旋转轴、两个锁定机构和四个脚轮机构，旋转台组件包括螺轴、限位轴承、旋转台框架、顶尖固定板、顶尖和两个旋转台连接板，工件支架组件包括底板、盖板、两个立板、两个工件支架轴和两组滚动轴承。本实用新型用于带有抛物线形厚壁圆筒装填。