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应力工程

发布时间:2021-04-01

应力工程是研究院的优势特色技术,在该领域研究院拥有多种先进残余应力测量技术、设备,以及一个经验丰富的研究团队,团队目前包括研究员/教授8名,副研究员1名,助理研究员6名,其中博士学位11人,硕士学位4人。该研究团队主要为我国工业和学术界的材料工艺优化、结构安全评价提供了应力工程方面的系统解决方案,实现“精准测量”、“精准预测”和“精准调控”。


应力工程技术是以工程构件内部应力场为研究核心,以实验表征和理论预测为基础,有针对性地采取应力处理技术对应力场进行精准调控和优化,以达到符合工程应用的最佳状态与分布,从而实现提高产品质量、改善服役性能、延长使用寿命等应用目的。研究院力图打造残余应力测量技术最全,测量构件最大,测量深度最深的残余应力测量“国际三最”技术特色。针对金属材料、无机非金属材料、薄膜材料及复合材料等在加工制造过程中引入的残余应力进行研究,通过对残余应力的精确表征和精准控制,为解决由残余应力导致的材料提前失效、零件变形和结构服役功能退化等工程问题,提供国际顶尖的理论指导和一流的工程技术方案。




不同的残余应力测量方法所对应的测量深度和空间分辨率不尽相同,相对应的测量成本以及对测量工作人员的技术要求也有很大的区别,在实际应用中要根据实际的测量需求选择合适的测量方法。研究院应力工程团队力图打造国内残余应力测量技术最全,测量构件最大,测量深度最深的残余应力测量“三最”技术特色,致力于为工业界提供一站式的应力服务平台。


不同残余应力测量方法的测量深度、空间分辨率以及测量成本对比


研究方向

①  宏观/微观应力精确测量与表征;

②  (残余)应力数值模拟与分析;

③  (残余)应力预测和调控。


应用案例

弯管及法兰焊接部件的轮廓法残余应力测量

测量残余应力分布,为数值模拟提供有效数据,分析由应力导致的开裂问题,为改进工艺和提升部件寿命提供关键数据支持。



结构残余应力的调控:振动时效(VSR)

磁悬浮轨道梁是焊接结构,焊后残余应力影响其机加工尺寸稳定性。采用振动时效技术降低了焊后轨道梁的残余应力,使得后续加工中轨道变形小于3毫米,保证了尺寸稳定。


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