不銹鋼纖維增強(qiáng)鐵硼合金的有限元分析

本文簡單闡述了層布式鋼纖維砼的機(jī)理及有限元試驗結(jié)果,并根據(jù)結(jié)果分析得出結(jié)論。

通過有限元分析的方法對tc4鈦合金與1cr18ni9ti不銹鋼釬焊接頭殘余應(yīng)力場進(jìn)行分析,計算工藝參數(shù)對接頭應(yīng)力分布的影響.結(jié)果表明,在tc4、不銹鋼母材與釬料接頭兩側(cè)的界面區(qū)附近形成應(yīng)力集中,并且在距離鈦合金母材0.45mm處等效應(yīng)力達(dá)到最大值.釬焊間隙在50μm時應(yīng)力值最小,釬料的線膨脹系數(shù)在12×10-6℃-1時接頭內(nèi)應(yīng)力達(dá)到最小值,連接溫度對這些殘余應(yīng)力的集中與分布影響很小.

本文重點研究了不銹鋼纖維的施加比率對鋼/木纖維復(fù)合中纖板性能和電磁屏蔽效能的影響。結(jié)果表明,不銹鋼纖維的施加比率對復(fù)合中纖板的力學(xué)性能影響顯著;在鋼/木混合纖維中施加一定量的異氰酸酯膠可顯著改善中纖板的膠合性能并達(dá)到國標(biāo)要求。不銹鋼纖維的施加比率及其在中纖板中的復(fù)合位置對電磁屏蔽效能影響顯著,當(dāng)鋼/木纖維混合比率為3∶1并復(fù)合在中纖板的雙側(cè)表面時,其電磁屏蔽效能可達(dá)55db以上。

采用直徑12μm的不銹鋼纖維進(jìn)行紡紗,按用戶要求開發(fā)4種不銹鋼纖維含量為5%~13%的人造革基布。生產(chǎn)過程根據(jù)不銹鋼纖維的特點進(jìn)行工藝設(shè)計,形成一套適合金屬纖維人造革品種開發(fā)生產(chǎn)的工藝方案。所選用不銹鋼比例可以適合人造革用布的品種開發(fā),所開發(fā)生產(chǎn)的不銹鋼產(chǎn)業(yè)用布能符合客戶對特種纖維和功能性纖維在人造革的開發(fā)需求,適應(yīng)市場的需要。

探討了羊毛與不銹鋼纖維混紡紗的紡紗方法,認(rèn)為不銹鋼纖維與羊毛混紡紗的生產(chǎn)關(guān)鍵是不銹鋼纖維的牽切工藝設(shè)計與實施?？紤]到不銹鋼纖維及混紡紗的特殊性,紡紗工藝上采取了相應(yīng)技術(shù)措施,如不銹鋼纖維條分散喂入,增大纖維條的喂入寬度,保持纖維平行伸直狀態(tài),采用多并合、重加壓、大隔距的工藝原則,選擇適當(dāng)?shù)能囁俸蛷埩Φ裙に噮?shù)。采取上述措施后,順利試制出了羊毛/不銹鋼纖維85/1516.7tex混紡紗,產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到要求。

選用3種不同直徑的不銹鋼長絲,紡制了6種竹/不銹鋼纖維包芯紗。介紹了竹/不銹鋼纖維包芯紗的紡紗原理及工藝特點,并對所紡包芯紗的力學(xué)性能及毛羽指數(shù)等性能進(jìn)行對比分析。最終制成的包芯紗既具有竹纖維的舒適性,又具有不銹鋼纖維的防電磁輻射功能。

分析了目前不銹鋼絲紡紗工藝存在的問題,介紹了不銹鋼纖維包芯紗環(huán)錠紡工藝的優(yōu)點,認(rèn)為采用包芯紗環(huán)錠紡方法可避免將不銹鋼長絲進(jìn)行牽切的工序,而且縮短了工藝流程,成紗包芯效果和力學(xué)性能良好。

采用有限元分析方法,對大型鑄造不銹鋼閥體建立有限元分析模型,并對其進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。分析結(jié)果表明,閥體整體應(yīng)力水平較高,閥體相貫處存在應(yīng)力集中,易發(fā)生裂紋。另外,閘板的開閉對應(yīng)力水平有強(qiáng)化作用。

應(yīng)用ansys有限元程序,選取空間殼體單元shell63,在相同內(nèi)壓下,對換熱器設(shè)計中常用的兩種不銹鋼薄壁波紋管進(jìn)行強(qiáng)度分析,得出二者一個周期內(nèi)的徑向應(yīng)力、軸向應(yīng)力和剪切應(yīng)力的分布規(guī)律。有限元計算值與參考文獻(xiàn)實驗結(jié)論比較,表明計算值與實驗值關(guān)于一個周期內(nèi)軸向和徑向應(yīng)力的分布規(guī)律相同,有限元(ansys)計算結(jié)果可供波紋管設(shè)計、制造參考。

收稿日期:2007-04-28 作者簡介:劉先蘭(1966-),女,湖南衡陽人,副教授,博士研究生. 第1卷　第3期材　料　研　究　與　應(yīng)　用vo1.1,no.3 2007年9月materialsresearchandapplicationsep.2007 文章編號:1673-9981(2007)03-0169-04 不銹鋼纖維生產(chǎn)工藝的現(xiàn)狀分析 劉先蘭1,2,劉楚明1 (1.中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長沙　410083;2.湖南工學(xué)院機(jī)械工程系,湖南衡陽　421101) 摘　要:對生產(chǎn)不銹鋼纖維的單絲拉拔法、集束拉拔法、切削法和熔抽法進(jìn)行了介紹,并分析了每種方 法的特點及我國不銹鋼纖維生產(chǎn)和研究的現(xiàn)狀,指出了不銹鋼

本文提出了利用abaqus軟件對拉伸作用下纖維繩纏繞增強(qiáng)復(fù)合管(rtp)性能進(jìn)行研究的有限元分析方法。該方法綜合運(yùn)用多種單元類型對纖維繩纏繞增強(qiáng)復(fù)合管進(jìn)行模擬,考慮了材料非線性,提高了計算效率,得到了拉伸荷載與管道軸向應(yīng)變的關(guān)系。同時該建模方法可將纏繞纖維繩作為一種獨立構(gòu)件進(jìn)行研究,考察了纖維繩纏繞增強(qiáng)復(fù)合管中不同材料在管道承受拉伸荷載時的作用。

通過有限元方法對四根纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固的鋼筋混凝土梁的力學(xué)性能進(jìn)行了分析。與試驗研究的結(jié)果比較后得出,通過建立正確的分析模型,有限元分析可以有效地模擬加固梁的力學(xué)性能。同時,對有限元分析得到比試驗結(jié)果較低的極限承載力的因素進(jìn)行了探討。

文章根據(jù)75wt%硫酸可以溶解棉,40wt%氫氧化鈉溶液可以溶解滌綸的特性,探討把40wt%氫氧化鈉溶液運(yùn)用于不銹鋼混紡紗線成分定量分析試驗的可行性,試驗結(jié)果表明,可采用75wt%硫酸/40wt%氫氧化鈉溶液的方法來做滌棉不銹鋼混紡紗線成分定量分析,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,重現(xiàn)性好。

提出了一種行之有效的利用有限元法計算螺旋鋼帶彈性模量的方法,在此基礎(chǔ)上,對復(fù)合軟管整體的單向拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)載荷下的力學(xué)性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并與復(fù)合軟管的實驗結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果表明,數(shù)值模擬與實驗結(jié)果具有較強(qiáng)的一致性,從而驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性,為解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬分析中材料屬性的確定問題提供了一種有效的方法。

生產(chǎn)不銹鋼纖維氈用的隔離層對產(chǎn)品表面質(zhì)量有較大影響,是產(chǎn)生表面折皺、針眼、黑斑、夾雜、熔洞等缺陷的重要原因。比較了使用耐高溫布和金屬網(wǎng)制作的隔離層產(chǎn)生表面缺陷的機(jī)率,并對其主要缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,認(rèn)為用金屬網(wǎng)制作的隔離層使用效果比耐高溫布好。

文章對不銹鋼纖維與阻燃粘膠纖維的可紡性能進(jìn)行了分析測試,以32tex不銹鋼纖維含量為19.4%的混紡紗為例,確定了紡紗工藝流程和各工序的工藝參數(shù),針對紡紗過程出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的技術(shù)措施。

厚微穿孔板因其板厚增加而無法達(dá)到如薄板的吸聲性能,為拓寬厚微穿孔板的有效吸聲頻帶,以10mm厚環(huán)氧樹脂基微穿孔板為研究對象,在孔中穿入超細(xì)不銹鋼纖維并用阻抗管法測量其吸聲特性,研究結(jié)果顯示,超細(xì)不銹鋼纖維能有效拓寬厚微穿孔板的吸聲頻帶,當(dāng)鋼纖維穿入率為50%,每孔鋼纖維用量為0.75mg時,吸聲系數(shù)大于0.5的吸聲頻帶為392-1168hz,而無纖維微穿孔板的吸聲頻帶為530-1076hz。

本文介紹了不銹鋼纖維的材質(zhì)、規(guī)格、特點、有關(guān)物理指標(biāo)以及開發(fā)動態(tài),通過對不銹鋼纖維產(chǎn)品不同頻率下的屏蔽效能測試,完全符合安全要求。適宜制作特種行業(yè)的工作服及軍用遮障基礎(chǔ)布等軍工產(chǎn)品。

用硫酸雙氧水法脫除銅—不銹鋼纖維復(fù)合線中不銹鋼纖維上包覆的銅,脫銅后的不銹鋼纖維光滑、整齊、不斷,可以直接從脫銅后液中結(jié)晶五水硫酸銅,工藝流程簡便,無污染。

分析了目前不銹鋼纖維防輻射面料的市場情況,介紹了低含量不銹鋼纖維防輻射面料開發(fā)中的技術(shù)攻關(guān),認(rèn)為采用5%的不銹鋼纖維既能降低成本又能達(dá)到較好的防輻射效果。

建立了鋼纖維砼預(yù)應(yīng)力疊合連續(xù)板的彈塑性材料模型,并編制了非線性有限元程序。計算結(jié)果表明了材料模型及分析方法的正確性,指出了該結(jié)構(gòu)型式橋面板在公路橋涵中的廣泛應(yīng)用前景。

研究了纖維形狀以及組合纖維對澆注料的力學(xué)性能和流動性的影響。結(jié)果表明,纖維縱橫比對常溫抗折強(qiáng)度影響較大,形狀復(fù)雜的纖維在熱態(tài)下可提高抗折強(qiáng)度。