国外实验力学的新进展

本文评述美国、西欧和日本近年来在实验力学几个主要领域所取得的进展.在常用的实验应力分析方法方面,列举了新的脆性涂层和用于高、低温场合的特殊应变计.在光力学方面,列举了云纹法,二维和三维光弹性,动态光弹性,各向异性光弹性,全息照相,散斑干涉和焦散线法.在实验断裂力学方面,报导了疲劳损伤检测方法,光弹性用于断裂研究,全息照相用于断裂力学,声发射技术的应用,以及超声波技术.最后谈到微型电子计算机在实验力学中的应用,是一重要的新发展,值得引起注意.     

超声反射纵波法检测钢轨应力的实验研究

钢轨的应力状况直接影响列车运行的安全,因此对钢轨应力的研究特别重要.用超声波测量应力的方法由于其对被测材料无损的特性而受到广泛关注.文章重点叙述了利用反射纵波法(the reflected longitudinal waves)来检测钢轨应力的实验方法.该方法如果用于实际测量,可以提高钢轨检测的工作效率,大大节约在铁路维护上的开支,提高铁路运输的安全系数,加速实现人民铁路的高效运营.文中详细介绍了整套实验测量系统、所用的探头、探头放置的位置、信号耦合与放大电路图以及实验测量结果,并根据实验测量结果进行分析.结果显示应力变化引起的钢材料特性变化导致了声传播速率的变化,且应力变化与声传播速率的变化呈线性关系.该结果证明了超声波测量钢轨应力的可行性.     

基于弹性解的结构弹塑性应力分析方法

以弹塑性力学的模型理论和塑性力学形变理论为基础，提出了一个由试验或计算获得的弹性解，按原型材料的广义应力与广义应变关系曲线，以及塑性力学伊留申理论，将弹性解转换为相应结构中的弹塑性应力解的分析方法。实验结果表明，本方法是正确、可行的。     

超声表面波检测金属材料表面应力的实验研究

本文应用声弹性理论研究了表面波在金属材料表面的传播速度和表面应力之间的关系,优化了表面波声弹性公式,建立了应力和表面波相对传播时间差的关系。通过构造实用的微型表面波探头,采用数字相关法计算了不同应力下的表面被传播时间差,确定了A3钢的表面波传播时间差与应力的关系式。同时分析了试件表面粗糙度和平整度对表面波速度变化的影响,最后给出了金属材料在不同表面条件下的实验分析结果。     

超声瑞利波测试材料表面载荷应力的实验研究

实验研究了利用超声瑞利波传播特性测试材料表面应力的方法.在测试过程中采用回振法测声速,以分辨应力作用引起声速的徽小变化;并设计夹具实现探头与试样之间的稳定耦合和弹性接触,精简了实验机构,提高了实验精度.研究结果表明,在应力作用下,平行和垂直于应力方向传播的瑞利波发生了相应的变化:应力较小时,声速随应力变化较快;随着应力...     

声弹性应力测量

本文简要评述了声弹性应力测量方法的理论、实验技术和应用等方面的发展概况。平面声弹性技术已取得进展。声弹性用于三维应力和残余应力测量仍有不少困难。     

常体力真平面应力下弹性力学应力分量函数类

 由弹性力学协调方程推导出真平面应力情况下， 应力分量皆为调和函数. 并指出利用调和函数的性质 可区别弹性力学解答是精确的还是近乎精确的.     

微机化的纵横波螺栓轴向应力检测仪研制

介绍了一种既可测安装过程中的螺栓应力又可测已紧固螺栓轴向应力的一种仪器 ,该仪器是以单片机和计算机为核心 ,用超声纵横波声时进行在线检测 ;利用超声波沿轴向传播的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系导出了应力同纵横波声时比值及温度的关系 ,考虑了受应力作用时温度对声速的影响 ,简化了测量及计算过程 .仪器采用了声时、声幅衰减及数字处理技术联合排除偶合错误及噪声干扰等方法 ,增加了仪器的稳定性 ;仪器采用了高精度测声时方法 ,提高了应力测量精度 ;计算机提供了数字及图形显示并提供了数据查询及图形还原等功能 ,极大地方便了用户操作及管理 .实验结果表明应力低于 2 5 0MPa ,夹紧距离大于 30mm时 ,应力超声测量的绝对误差小于± 8MPa .     

双轴应力状态下正交异性动态光弹性应力——光性定律研究

基于静态下Ｈｙｅｒ和Ｌｉｕ表述的正交异性应力－光性定律，在前文中，提出了正交异性光弹性复合材料的动态应力－光性定律并证明了其在单轴应力状态下的正确性。本文旨在进一步考察在双轴应力状态下正交异性动态应力－光性定律的适用性，采用的方法是对纤维增强光弹性复合材料制作的平板模型施加冲击荷载，加载方向与材料纤维方向分别成０°、９０°及４５°角，同时进行正交异性动态光弹性实验和动态应变测量，另外，对该模型进行相应的各向异性介质时域边界元计算。把动态应变测量推算出的应力分量以及时域边界元计算出的应力分量分别代入正交异性动态应力－光性定律，得到随时间变化的双折射条纹级数历程，将其与正交异性动态光弹性实验的结果进行比较。实验及计算结果表明，在三个加载方向下，由这三种方法得到的双折射条纹级数历程均吻合良好，从而证明了前文提出的正交异性动态应力－光性定律在双轴应力状态下的正确性。     

确定应力函数的一种简单方法

 在归纳弹性力学平面问题各种选择应力函数方法的基础上，对于 狭长矩形截面梁，提出了一种新的确定应力函数的方法. 该方法简单、 实用,克服了选择应力函数的盲目性.在弹性力学教学中有一定参考价值.     

考虑体积力时应力函数的求法

求解弹性力学平面问题时,常常引用应力函数解法.但在一般弹性力学教材中,对如何寻求应力函数论述不多.文献[1]、[2]采用了用边界上应力函数φ及其导数的力学意义来确定应力函数.这是一种行之有效的方法,它适用范围较大,力学意义明确,可为寻求应力函数指明方向.但[1]、[2]中有关公式只适于无体力的情况,这无疑地使其应用受到一定限制.本...     

声程差与应力强度因子的关系

基于弹性状态下力对材料声折射率及试件厚度的影响,推导了含裂纹的试件受力前后,超声纵波经其前后表面反射及透射时声程的变化,得到了应力强度因子与声程差的关系,为通过声程差的变化确定裂尖应力强度因子打下了基础。     

用材料力学解的切应力求解弹性力学问题

分析了切应力与正应力的关系,讨论了导出切应力公式的条件,提出按切应力求解弹性力学问题的方法.证明凡是σ_y与x无关的梁或者已知切应力为零的问题,按切应力求解都是可行的.用这种方法求解比传统方法方便,运算简单.该文给出了用切应力求解弹性力学平面问题的两个算例.     

考虑拉压不同模量压力隧洞应力和位移弹性解

岩石拉压弹性常数并不相同.基于拉压不同模量理论,考虑衬砌和围岩模量差异性,推导了压力隧洞的应力、位移新解及围岩弹性抗力表达式,并分析了模量差异对压力隧洞力学行为的影响.结果表明,新解可退化为经典解答;径向应力新解大于经典解,而切向应力则反之,位移经典解小于新解;围岩弹性抗力系数随压拉模量比增大呈抛物线变化.衬砌和围岩模...     

热弹性应力测定法

热弹性应力测定法即红外线应力测定法,这是一种最近几年才发展起来的并进入实用阶段的新式应力测定方法。早在1853年,W.Thomson就在理论上证明:承受荷载作用的固体体积的微量变化将引起微小的温度变化。1956年Biot分析了这...     

流动双折射实验

流动双折射实验周建和，周兴华，张海荣（天津大学力学系天津３０００７２）流动双折射法，是流动显示中的一种光学方法，主要用于显示低雷诺数下的剪切流动。它能形象直观地显示流场中切应力的分布和切应力的方向。通过对干涉条纹的分析处理，可对流场实现定量测量。尤其...     

流动双折射实验

流动双折射实验周建和，周兴华，张海荣（天津大学力学系天津３０００７２）流动双折射法，是流动显示中的一种光学方法，主要用于显示低雷诺数下的剪切流动。它能形象直观地显示流场中切应力的分布和切应力的方向。通过对干涉条纹的分析处理，可对流场实现定量测量。尤其...     

弹性力学应力状态理论求解器开发及应用研究

论文基于吴家龙教授编著的《弹性力学》教材内容和课程"三难"特点,以应力状态理论部分常见题型求解任意微分斜面应力矢量、正应力、切应力、主应力和应力主方向及最大切应力为例,应用Matlab-GUI模块编制应力状态理论求解器,通过界面物理参数输入和结果显示过程,再现弹性力学求解思维,验证学生数理求解结论;把繁琐抽象的力学公式和微分斜面结果进行图形可视化,使学生的抽象思维和力学思维得到兼容;通过弹性力学应力状态理论求解器开发及应用,可为学生力学学习及力学同行教学提供借鉴。     

弹性介质形变对超声波传播特性影响的实验研究

弹性介质在受到外力的情况下会发生弹性形变。在弹性介质质量一定的情况下,此弹性形变会使弹性介质的体积和密度伴随着改变。对于超声波而言,在除了弹性介质本身的其他因素不变的情况下,弹性介质体积和密度的改变将会影响到超声波的传播特性。通过理论分析得出超声波幅值和相位随弹性琼脂应力变化的关系。以琼脂作为实验模型,检测琼脂在形变时超声波的信号参数,并且通过实验数据,最终得到二者的曲线和标定公式。此结果有利于今后在介质应力检测及超声波检测技术等方面的深入研究。     

一个新的声应力系数及其确定

为建立声焦散线与平面应力条件下裂尖应力强度因子的关系,定义了一个新的声应力系数——声程差随应力线性变化的比例系数,该系数的大小既取决于材料常数又取决于耦合介质及声束的传播历程.借助6061-T6铝、EPTI钢两种材料的实验结果,说明了确定新的声应力系数的方法与步骤.所得结论是:只要确定了平面应力条件下超声纵波速度相对变化与主应力和之比,便可确定新的声应力系数.