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能源工程的应用

 论文栏目:能源工程论文     更新时间:2014-4-17 11:35:30   

1关于该项技术在核聚变设备中的具体意义

1.1大底板事实上来看,底板在不管是在什么样的频率状态中,如果他的动力非常大的话,就可以将力有效的分散开来,进而确保品质优秀。不过通过振动相关的知识可以明确,在零件的共振状态中开展的活动,其振动的处理用时不多,而且意义很优秀。能量的耗损也不高。而且,也会由于部分区域的力的聚集而导致缝隙现象存在。被振工件为304L圆形大底板组件。全焊接结构,板厚30~70mm,分段加工,分段振动时效。根据底板的形状和构造确定用鼓型振动或弯曲振动方式来对底板进行共振处理。鼓型振动:将激振器固定在底板的中央空心处,加速度传感器放在底板边缘,如同击鼓一般进行振动;弯曲振动:将激振器固定于底板边缘,从而使整个底板呈扭曲运动。根据JB/T5926-1991标准口],进行残余应力分析,结果见表1,表中σmax为最大主残余应力,σmin为最小主残余应力,τ为剪应力,以为纵向残余应力,σx为横向残余应力。试验结果表明:振动时效后,构件的残余应力下降,应力分布均化,底座组件的稳定性和抗变形能力提高,按第二强度理论,振动后测点τ-σmax值的主流向安全方向移动,如图1所示。1.2真空装置真空室是HT-7U超导托卡马克核聚变试验装置主机关键部件。本试验中对材料为304L的真空装置采用焊后振动时效。测量结果见图2。结果表明:板的最大残余应力平均值arm。有显著降低,由振动时效前的185MPa降低为振动时效后的87MPa,下降了53%。

2振动时效的DMA模拟

DMA2980动态机械分析仪可在常温下进行变频或变幅的阻尼(内耗)测量,通过对DMA阻尼测量的原理进行分析研究后得出,假如测量是在平时的气温模式之中开展的话,此时和该项工艺在本质中是一样的,假如把相同的试样持续的开展该项测量活动的话,就相当于持续的开展该项活动。由于存在这种理论,对于那些没有经受过分析的试件,和存在缝隙现象的要开展多次的分析测试,以此来论述经由特定时间的处理之后,构造的阻尼出现了很大的变化。用于模拟振动时效试验的304L试样分为无焊缝试样和纵向焊缝试样,尺寸均为:40mm×8mm×0.8ram(长×宽×厚),每种试样在DMA2980试验机上进行3次变应变幅度的单悬臂振动模式阻尼测量,每次振动时间约120s,振动频率40Hz。2.1没有被焊接的样本的阻尼的改变情况图3是无焊缝试样的连续三次阻尼测量结果,图中可见第2、3次振动测量的阻尼几乎重合,对于较小的应变区域,较之于第一次有了显著的提升,它和第一次的变形之后发生的位错密度的增加有着非常紧密的关联,在较大的变动区间之中,形变阻尼成为主要阻尼源,三次振动测量的阻尼基本重合。2.2纵向焊缝试样的阻尼变化纵向焊缝试样有三种,代表不同的线能量焊接方法,对应的焊接速度υ=20,15,10mm/s,三种状态的焊缝试样应变阻尼测量结果如图4所示。将图4(a)、(b)、(c)与图3对比可以看到,和没有焊缝的是相同的,焊接之后的两次测量的结局是基本一样的,表示着经由变形的试样的阻尼还是会具有优秀的稳定性特点,并不会由于时间的改变而发生显著的变动,它和活动中的加速度的变动是相同的。在较小的区间之中,存在缝隙的试样和没有缝隙的在阻尼的变动性上没有非常多的差异。也就是说首次的要较之于后次的阻尼低。如果区间变大的话,它们之间是存在一定的差异的,前一次的要较之于后次的低,而不像无焊缝试样那样与第1次振动测量的阻尼重合,这与焊后试样的组织不均匀和应力不均匀有关.值得关注的是,在应变幅度为0.1%左右,对应于位错脱钉、阻尼显著增加之前,三次振动测量的阻尼有明显的接近趋势,一般看来,它和位错的密度以及其他的一些变动之间存在着非常紧密的关联。共振型的位错阻尼正比于位错密度和可动位错长度的四次方,连续DMA试验,随着试样形变的增加导致位错密度增大,阻尼增加;过大的位错密度,又使可动位错长度减小,大量位错被钉扎导致位错脱钉前振动阻尼处于相对稳定的值。通过对比第四幅图中的,不一样的焊接模式之中的三次曲线我们得知,如果变化区间不是很大的话,所有的阻尼是持续变高的。当该幅度超过0.1%后,后续的两次会呈现出下降的态势。很明显,使用该曲线来分析振动的意义的时候,不应该认为阻尼变小会使得振峰朝左变化。

3结束语

文章分析了该项技术在能源行业中的具体应用,通过测试得知它能够合理的降低残存的力,提升精确性,以此来保证构件的品质是优秀的,保证安全性合理。利用小试样多次DMA试验模拟材料振动时效过程.通过持续的三次活动得知,如果激振力比较的高的话,阻尼的改变会存在一个先升高然后变低的步骤,如果焊接的速率非常快的话,阻尼就会高。通过分析我们得知,阻尼和位错定扎措施之间存在关联。在较高的速率状态中,位错被提升。和那些没有缝隙的试样比对来看,如果应变的振动幅度非常大的话,此时的阻尼就会增高。它会伴随速率的提升而变快。

作者:梅万青 单位:哈尔滨工程机械制造有限责任公司

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