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相似文献
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1.
针对微尺度材料力学性能测试与尺度效应实验研究的需要,自行研制了一台FMT-I型高精度纤维材料微拉伸力学性能实验装置,并基于LabVIEW软件平台开发了相应的数据采集与控制系统,实现了测试过程的全自动化。该装置的测力传感器由非接触式激光位移传感器和两端固定的薄梁组成,可同时测量试样的拉伸力和上夹持端的位移量,帮助精确地获取试样的载荷-变形曲线。采用该装置对微米级直径的多晶铜丝、316L不锈钢纤维和T300碳纤维进行了拉伸测试。实验结果表明,直径为18~105μm多晶铜丝的拉伸力学行为并无明显的尺度效应;多晶铜丝和316L不锈钢纤维的弹性模量分别在43.9~60.0GPa和102.9~111.5GPa之间,均低于宏观尺度下材料的弹性模量;316L不锈钢纤维的抗拉强度和延伸率随着丝径的减小而降低;T300碳纤维的弹性模量为235.4±12.4GPa,抗拉强度为3238.2±280.8MPa,断裂应变约为1.5%。另外,相同的细铜丝材料的测试结果与Instron5848型商用拉伸试验机的测试结果进行了对比,吻合良好。通过系统的实验分析表明,该装置具有较高的精度和稳定性,适用于各种纤维材料的拉伸力学性能测试。  相似文献   

2.
多功能SHPB装置及水泥石材料的动态性能研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
王祥林  王立平 《实验力学》1995,10(2):110-119
为了研究在一定温度和压力下的水泥石的动态力学性能,研制了多功能SHPB材料动态性能测试装置,该装置可分别进行材料的拉伸,压缩,扭转性能测试,拉,压试验可以在带围压和温度的三向应力状态下进行,文中还对水泥石改性材料的动态力学性能进行了实验研究。  相似文献   

3.
在不同温度环境下,利用MTS材料试验机,采用中等就变速度(1/S),对玻璃布-环氧层板实施了冲击拉伸实验,测试了材料在不同温度、不同应变速率下的应力应变曲线,确定了杨氏模量、拉伸强度和泊松比等和学参数。实验结果表明,玻璃布-环氧反具有明显的应变率、温度效应;在室温以上温度环境下,该层板具有动态韧性。还分析讨论了复合材料拉伸试样设计的一些主要问题。  相似文献   

4.
复合材料层合板动态断裂韧性与损伤扩展的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了复合材料层合板在冲击载荷和不同温度条件下的力学行为及破坏机理。在不同温度环境下 ,利用MTS材料试验机 ,采用中等应变速率 (1/S) ,对玻璃布一环氧层板实施了冲击拉伸断裂实验 ,测试了该材料在不同温、不同应变速率下的断裂韧性值。分析了玻璃布 环氧层板材料的破坏过程及内部再伤情况  相似文献   

5.
变温下橡胶材料力学性能的实验分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
任九生  黄兴 《实验力学》2007,22(6):612-616
利用Zwick020材料试验机研究了天然橡胶材料在不同温度条件下单向拉伸的大变形力学行为。得到了不同温度和不同加载速率条件下材料的应力-应变关系曲线和材料的破坏条件,由此分析了高温和低温的温度变化条件及加载速率对材料力学性能的影响,得出天然橡胶材料在大变形条件下的温度和加载速率敏感特性。同时利用实验结果拟合出材料的应变能函数,并应用热超弹性模型对材料进行了理论分析。结果表明,理论分析结果与实验结果仅在一定温度范围内吻合得较好,因为材料软化或硬化,在很高或很低的温度情况下二者有一定差别。  相似文献   

6.
梁军 《力学学报》2002,34(6):984-988
通过高温环境下多种纤维材料的体积烧蚀机理的分析,利用细观力学的 Eshelby等效夹杂方法研究了材料烧蚀-相变特性和高温力学性能变化规律.假设材料体积烧蚀后热解相(真空)和氧化相(空气)介质统计均匀分布,考虑了热化学反应产生的气孔与固体相介质之间的相互作用,预报了不同纤维材料弹性模量随温度、加温速率之间的变化关系,并与实验结果对照,吻合较好.  相似文献   

7.
对石英纤维布增强氰酸酯树脂基复合材料进行了常温、低温和湿热三种环境下的拉伸、压缩、面内剪切、层间剪切和钉孔挤压等试验研究,得到了该复合材料的拉伸压缩面内剪切的强度和弹性模量以及层间剪切强度和钉孔挤压强度等力学性能参数。结果表明:石英纤维布增强氰酸酯树脂基复合材料的力学性能参数具有温度相关性。在低温环境下,力学性能参数不同程度地增强,最大增长量达40%;而在高温环境下,力学性能参数则明显下降,最高下降量达到56%。另外,由于复合材料的层间性能主要由基体决定,所以湿热环境对复合材料层间性能的影响很大,在工程实际中应特别关注。  相似文献   

8.
连续纤维增韧的碳化硅复合材料(以下简称C/SiC),作为超高速飞行器热结构使用时,有可能在高温环境下受到高速撞击的作用,因此,掌握其在极端环境(高温、高应变率)下的力学性能是进行结构安全设计的基础。本文采用具有高温实验能力的分离式Hopkinson杆,在293~1273K温度范围内进行了动态压缩力学性能测试,研究了环境温度和加载速率对材料力学性能的影响。结果表明:C/SiC复合材料的高温压缩力学性能主要受应力氧化损伤和残余应力的共同影响。实验温度低于873K时,应力氧化损伤的影响很小,而由于增强纤维和基体界面残余应力的释放使界面结合强度增大,复合材料的压缩强度随温度的升高而增大;当实验温度高于873K时,应力氧化损伤加剧,其对压缩强度的削弱超过残余应力释放对强度的贡献,材料的压缩强度随温度的升高逐渐降低。由于应力氧化损伤受应变率的影响很大,当温度由873K升高至1273K时,高应变率下压缩强度降低的程度要比应变率为0.0001/s时低得多。  相似文献   

9.
周平  贾普荣  潘文革 《实验力学》2014,29(5):549-555
对不同温度下的耐高温树脂基复合材料T300/BMP350的0°和90°单向层合板进行静载拉伸实验,得到材料在不同温度下的应力-应变响应,分析了温度对材料的力学性能影响。通过高温应变片采集到材料在高温环境下的热输出和破坏时的极限应变,分析了材料的热行为。通过分析材料的应力-应变曲线和失效模式,研究了材料的损伤和失效机理。研究结果表明:T300/BMP350树脂基复合材料具有很好的耐高温性能。高温下0°方向的拉伸强度和模量保持率达到80%以上,90°方向的拉伸强度和模量保持率可以达到50%以上。高温环境对材料的极限应变影响不大,材料破坏模式均为脆性破坏。基于实验结果,对材料的强度随温度的变化进行拟合,预测了该材料在350℃时0°和90°的拉伸强度。  相似文献   

10.
本文在不同分压氢气环境中对材料为X42,X52,X60,X70和X80的管线钢材料进行慢应变速率拉伸、断裂韧性和疲劳裂纹扩展测试,研究了含氢气体对管线钢强度、塑性、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率等性能的影响,讨论了氢分压对管线钢材料氢环境相容性的影响,提出了适于管线钢氢环境相容性量化评价的关键力学性能指标和相应的指标测试方法,以便科学评估管线钢材料对氢环境的适应性。  相似文献   

11.
本文对变弹性模量三维光弹地质体模型中的粘结约束应力进行了分析和讨论。同时,提出了两种消除变弹模光弹模型中粘结约束应力的方法。本文对变弹性模量三维光弹性实验的应用和发展具有一定的参考价值。  相似文献   

12.
拉压屈服强度不同材料的厚壁筒的极限分析   总被引:6,自引:2,他引:4  
对拉压屈服强度不同(简称具有S-D效应)的材料的最壁筒进行了极限分析。结果表明,结构的极限承载能力随着材料的压拉比K的增大而增大。考虑到材料具有不同拉压性能的观点,文中的分析结果具有一般性。所给出的极限荷载公式可供结构工程设计参考  相似文献   

13.
MPS方法数值模拟楔形体入水问题   总被引:1,自引:0,他引:1  
入水问题是船舶海洋工程中典型的流动问题。当船舶在恶劣海况中航行或海洋平台遭遇恶劣天气时,结构物和水体之间往往会出现剧烈的砰击作用。砰击发生时,伴随着结构物湿表面的变化、自由液面的翻卷和破碎等强非线性现象。本文采用本课题组自主开发的基于移动粒子半隐式法MPS(Moving Particle Semi-Implicit Method)的求解器MLParticle-SJTU对二维楔形体入水问题进行了数值模拟。选取斜升角为30°的楔形体模拟其入水过程,研究了不同粒子布置方式对于计算结果如垂向水动力和自由面变化的影响,并与MLM砰击模型(Modified Logvinovich Model)的结果进行了比较,吻合较好。在此基础上,进一步研究了不同斜升角对计算结果(垂向水动力和自由面变化)的影响,其中流动分离前的垂向水动力与MLM结果相近,表明了MPS方法能有效地模拟入水问题。  相似文献   

14.
拉压性能不同材料的几种结构的极限分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
给出了拉压性能不同材料(简称具有S-D效应的材料)的几种结构的极限载荷公式。揭示出材料的拉压性能不同对几种结构承载能力的影响规律。所给出的极限载荷公式可供工程设计人员参考。  相似文献   

15.
非等桩长或非等桩径的桩基沉降计算   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文提出了一种非等桩长和非等桩径的桩基沉降计算方法,计算实例表明,该法简便,实用,可用于桩基优化设计计算。  相似文献   

16.
Based on elastic theory of different tension-compression modulus, the analyttcal solution was deduced for bending-compression column subject to combined loadings by the flowing coordinate systemaxis, stress, strain andand phased integration methoddisplacement were developed,The formulations for the neutralthe finite element program was compiled for calculation, and the comparison between the result of finite element and analytical solution were given too. Finally, compare and analyze the result of different modulus and the same modulus, obtain the difference of two theories in result, and propose the reasonable suggestion for the calculation of this structure.  相似文献   

17.
用拉压不同模量理论分析弯曲板   总被引:12,自引:0,他引:12  
材料的拉压不同弹性模量性对结构计算的影响是一个不容忽视的问题,本文对不同模量弯曲板进行了较系统的分析,构造了相应的有限元算法,通过算例分析,得出了一些较有价值的结论。  相似文献   

18.
结构受冲击时由不同材料引起比例模型与全尺寸原型的畸变, 通常通过修正比例模型的速度或密度进行补偿. 然而传统的修正方法, 存在需预先测试结构响应、依赖特殊本构方程、不能反映动态过程的缺陷, 因而限制了相似理论在比例模型试验中的直接应用. 本文提出了一种不同材料畸变问题的直接相似方法. 它通过建立应变率区间上比例模型预测的流动屈服应力与原型流动屈服应力的最佳逼近关系, 直接获得了修正速度或修正密度的比例因子, 完成了比例模型与原型的动态相似关系. 基于Norton-Hoff, Cowper-Symonds, Johnson-Cook三种经典的本构模型, 研究了材料应变率敏感性特征参数、参考应变率、屈服应力、密度在动态相似关系中的作用. 并通过受质量冲击的折板结构算例, 验证了直接相似方法的有效性. 分析表明, 本文提出的直接相似方法不需要预先测试结构的响应, 不依赖特殊的本构方程、强调动态相似特性, 具有直接、高效、通用的特点. 此外, 动态相似关系的最佳逼近效果, 受材料应变率敏感性特征参数控制, 屈服应力、密度和参考应变率影响不大; 当比例模型应变率敏感性特征参数与原型相近, 可获得最佳逼近.   相似文献   

19.
The effect of the concurrent use of springs with characteristics of different types (hard, soft, or linear) on the equilibrium of an inverted simple pendulum is studied __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika, Vol. 43, No. 7, pp. 107–113, July 2007.  相似文献   

20.
A numerical method is developed for investigating the two‐dimensional unsteady viscous flow over an inclined elliptic cylinder placed in a uniform stream of infinite extent. The direction of the free stream is normal to the cylinder axis and the flow field unsteadiness arises from two effects, the first is due to the flow field development following the start of the motion and the second is due to vortex shedding in the wake region. The time‐dependent flow is governed by the full conservation equations of mass and momentum with no boundary layer approximations. The parameters involved are the cylinder axis ratio, Reynolds number and the angle of attack. The investigation covers a Reynolds number range up to 5000. The minor–major axis ratio of the elliptic cylinder ranges between 0.5 and 0.6, and the angle of attack ranges between 0° and 90°. A series truncation method based on Fourier series is used to reduce the governing Navier–Stokes equations to two coupled infinite sets of second‐order differential equations. These equations are approximated by retaining only a finite number of terms and are then solved by approximating the derivatives using central differences. The results reveal an unusual phenomenon of negative lift occurring shortly after the start of motion. Various comparisons are made with previous theoretical and experimental results, including flow visualizations, to validate the solution methodology. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

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