在机械制造业中,使用了大量的螺栓或铆钉等连接件以实现连接和传力功能。连接件孔的存在使得孔的边缘上存在应力集中。结构的实际使用和寿命试验表明,大多数损坏是由于应力集中处引起的疲劳裂纹造成的,因此准确得到连接区的应力集中系数十分重要。回顾了以往学者对连接件孔边应力集中的研究进展,为计算连接件的疲劳寿命提供了依据。

在对螺纹槽管的实际结构进行切实可行的简化处理的基础上，应用边界元法对潜艇冷凝器螺纹槽冷却管，在复杂外载荷和温度因素的作用下，所引起的应力集中提出了计算、分析方案，并针对某一具体型号的TA2钛螺纹槽冷却管，给出了计算模型，进行了具体的计算、分析，求出了应力集中系数，为冷凝器的结构设计及强度分析提供了参考数据，也为螺纹槽管在电厂、海水淡化等民用换热设备的实际推广应用提供了参考依据，可供相关工程技术人员参考利用。

应用复变函数法,利用保角变换技术分析了无限大平板开腰圆孔的应力集中问题;针对船体甲板强梁腹板特殊开孔及补强形式,应用MSC/NASTRAN软件进行了有限元分析,计算了应力集中系数,讨论了开孔产生的应力集中现象及其对开孔参数的依赖关系.经与光弹试验结果的比较,确认了有限元计算结果的合理性.最后提出了若干可供在结构设计中参考的建议.

CMM2-20型煤矿用全液压锚杆锚索钻车因其具备工作压力高、动力头输出扭矩大和回转速度无级可调等优点,被广泛应用于煤矿井下开采工作面中。但其钻架的可靠性一直是其工作中的薄弱环节。通过对CMM2-20型煤矿用全液压锚杆钻车的钻架进行进行静力学有限元分析,找到钻架在推进行程中应力集中最严重的位置,和相应的应力值大小,为CMM2-20型煤矿用全液压锚杆钻车的安全使用提供理论基础。

分析了N80-I钢级油管在静水压试验期间发生开裂的原因。检查发现失效油管的断口为典型脆性断口,断口前端的管材内壁存在划痕缺欠,划痕处产生应力集中,在承压时划痕底部萌生裂纹,是材料失效的诱因;材料内部严重的带状组织使油管横向力学性能下降、止裂能力较差,是油管液压试验开裂的主要原因。

针对连续油管井下作业工具液压丢手的断裂失效问题,通过理化检验、断口分析等检测手段对断裂原因进行了分析。结果表明,丢手工具断裂失效主要是由于H2S应力腐蚀导致,氢的浸入使得材料塑性、韧性急剧下降,由于材料硬度偏高,在含硫腐蚀环境中服役,同时在拉伸应力和应力集中的作用下,导致了丢手断裂失效。建议作业单位重视井下工具的选材、防护、检测及全寿命管理,避免油气开采过程中作业工具失效的问题。

采用ANSYS Workbench对液压支架底座进行受力仿真分析,选择液压支架底座受力最大的工况进行分析,结果表明:底座所受到的整体应力值满足底座的使用强度需求,结构存在一定的应力集中现象;液压支架底座的整体变形量较小,满足底座的设计使用要求。针对仿真分析进行一定的结构优化,在保证液压支架性能的同时,提高了使用寿命及安全性。

由于液压支架的底座承载较大,针对不同工况下的底座的性能采用ANSYS进行有限元仿真分析。结果显示,在底座的后连杆铰接孔位置处是底座较为危险的区域,需要进行结构的优化,提高底座的性能,更好地发挥液压支架的作用。

针对刀具与超声变幅杆进行热装过盈连接设计,并对连接部位修形设计进行研究。根据过盈配合理论设计刀具与超声变幅杆热装过盈连接的配合公差及装配加热温度。建立采用全圆弧母线修形和对数母线修形的修形模型,分别研究2种修形方法及其组合修形的应力分布规律。结果表明:刀具外圆面的修形量为8μm和变幅杆内孔的修形量为10μm的全圆弧母线修形及载荷修正系数m为0.2的对数母线修形,均可实现较好的修形效果;载荷修正系数m为0.2的对数母线与修形量为6μm的全圆弧母线组合修形,可实现刀具和变幅杆热装过盈连接时不出现应力集中现象,且具有较长的有效接触长度,修形效果最佳。

某电厂3根调节阀杆在运行过程中发生断裂，活塞杆的材料牌号为1Cr11MoV，由于活塞杆淬火冷却速度慢，调质后形成淬火冷却不足组织。阀杆的断口分析表明阀杆的断裂性质是疲劳断裂，阀杆端部及螺纹局部被氯化，在氮化组织中形成显微裂纹，增加了螺纹的脆性，导致螺纹在运行中出现局部剥落现象，形成偏载，进一步加剧了螺纹处的应力集中，最终导致阀杆疲劳断裂。