高温云纹干涉测试系统研究

本文研制了用于高温云纹干涉法的测试系统.所研制的系统包括四光束云纹干涉仪、带观察窗口的高温云纹炉及控温系统、机械加载系统(加载架、测力传感器、冷却装置等)、CCD和计算机图像采集与处理系统.适用不同温度条件下的高温光栅制作技术也将给予介绍.该系统实现了1000℃高温氧化条件下的U、V场的实时测量.     

T300/AG80复合材料高温拉伸性能实验研究

在CSS电子万能实验机上,采用QBT高低温环境箱实现控温,测试了T300/AG80复合材料试件纵向、横向的高温拉伸性能,其中纵向试件选取的温度范围为室温～375℃,横向试件的温度范围为室温～325℃。采用非接触方式即远程摄像和图像识别相结合的方法,测量了试件在不同温度、不同载荷作用下的变形,并依据变形计算材料纵向、横向的高温弹性模量。获得试件在不同温度下的力学性能保留率,分析了温度对材料性能的影响,进而对材料的高温性能进行评价。     

高温超声拉压疲劳试件设计与温度自动控制

本文较深入地开展了高温环境条件下的超声拉压疲劳实验系统研究,深入分析了试件温度高精测量与自动控制和高温试件设计的关键问题。实验系统可以实现高温环境条件下大于1010周次超高周次的疲劳加载。本实验系统利用传统超声疲劳试验机,使用非接触式红外测温仪对试件温度进行实时动态监测,采用间歇振动的方法保证温度波动小于±3℃。实验结果显示,采用本系统得到的实验结果与传统疲劳加载方式的结果一致性很好。本文工作为进一步开展高温环境条件下金属材料高温超高周(1010周次)疲劳损伤和疲劳破坏机理研究提供了新的有效的平台。     

高温冲击拉伸试验中的快速接触加温技术

本文阐述了高温冲击拉伸试验技术中基于大热容量热惯性温升极大值原理的快速接触加温技术;研制了稳定性好、加热效率高、总体热惯性大、断电温升至极大值的稳定时间长的一对新的加温炉。测试结果表明,可以在试件上获得了最高可达1073K的近似稳定和均匀的温度场。通过实验研究建立了试件温度、稳定炉温和加温炉加热自动断电设定温度之间的标定关系。利用此标定关系,可以根据试验所需要的试件温度方便地确定加温炉自动断电设定温度,并通过监控稳定炉温来实施的所需试件温度下的冲击拉伸试验。本文还对高温冲击拉伸试验中的相关问题进行了分析讨论。     

爆炸场瞬态高温测试的实验研究

针对爆炸场瞬态高温测量需求,从辐射测温原理出发,建立红外比色测温系统。通过黑体炉实验标定出Si/Ge双通道比色测温仪的波长、带宽、光电转换系数等工作参数和测温范围,并将比色测温仪高温测温量程扩展至3 500℃。利用大能量电火花放电产生的爆炸场标定了测温仪的响应时间,结果显示测温仪响应时间不超过10μs。确定了标准测温仪和超限测温仪的温度计算公式,并将比色测温仪应用于TNT柱状炸药和云爆剂（FAE）爆炸场温度测试,可以为爆炸反应过程诊断和爆炸温度毁伤效应评估提供依据。     

大直径SHPB实验中的高温加载技术及其应用

为研究材料的高温动态力学行为,提出一套由自主设计的温控系统和100 mm SHPB装置组成的高温SHPB实验系统,采用ANSYS软件对界面热传导及其对实验结果的影响进行了计算分析,论证了该实验技术的可靠性,并对混凝土的高温动态力学性能进行了研究。结果表明:在大直径合金钢材质SHPB装置上对混凝土等热惰性材料进行高温冲击实验,冷接触时间临界值为1.00 s,本文中提出的高温加载技术可将冷接触时间控制在0.50 s以内,实验技术可靠;同一加载速率下,随着温度从常温升到1 000 ℃,高温混凝土的动态应力应变曲线呈现出塑性变化趋势,动态抗压强度先提高后降低,动态峰值应变则不断增大。     

金属材料低温疲劳裂纹起始寿命的微机辅助电位法测试

本文研制了一套适用于低温环境的疲劳裂纹微机辅助电位法测试系统。该系统中采用了翻转电位法、温度补偿和控温信号锁存等技术.对16Mn 钢及 LY12cz 铝合金缺口试件低温疲劳裂纹起始寿命的实际测试结果表明,该系统可比较有效地抑制测试仪器零点飘移、温度波动等造成的干扰,提高了测试精度。实验结果表明,降低温度可使16Mn 钢及 LY12cz 铝合金的疲劳裂纹起始寿命提高。本文还对实验结果及测试系统的进一步改进做了简要讨论。     

短时高温材料拉伸试验设备

高速飞机及飞航导弹在飞行过程中受到气动力的快速加热和快速加载.为了最充分地利用结构材料强度进行合理设计,必须研究金属结构材料在快速加载、快速加热下的力学性能.本文叙述了一种短时高温拉伸试验设备;这设备能以小于85 kg/s的速率对试件进行恒速加载,以小于80℃/s的速率进行快速升温;试件50mm标距内温度梯度小于5℃;整个加热控温过程和应力应变测量记录过程均系自动进行.在此设备上可进行高温快速拉伸和短时蠕变等实验,并已进行了低碳钢,等材料的短时拉伸、短时蠕变、恒裁等加热率的实验.文内列有图表,并对结果进行了初步讨论.     

岛津试验机高温剪切蠕变试验装置的研制与实验研究

介绍了作者研制的在岛津试验机上进行高温剪切蠕变实验装置的原理和结构，利用此装置进行了碳钢和铝合金在高温下的剪切蠕变实验，结果表明，该装置有较高的实验精度。有关此类实验结果的报导尚不多见。     

炉内四角切圆等温流场数值模拟中三种计算格式的比较

针对四角切圆锅炉这一电力工业广泛应用的炉型，探讨了对其等温流场进行数值模拟过程中易发生的伪扩散问题。分别采用３种计算格式：上风、混合和Ｑｕｉｃｋ格式，编制程序，对一台实验炉进行数值计算，以比较３种格式减小伪扩散的效果，并将计算结果和实验数据进行了比较，结果表明Ｑｕｉｃｋ格式具有较好的效果。     

Residual strain measurement in composites using the cure-referencing method

This paper describes the details of a novel procedure called the cure-referencing method (CRM) to measure the strains associated with residual stresses on the surface of composite panels. The CRM involves the replication of diffraction gratings onto the surface of composite specimens during the autoclave during cycle. Residual strains associated with the curing process are measured using moiré interferometry at room temperature after the specimens have been taken out of the autoclave. The procedures for both the grating replication and the moiré interferometry experiment are described in detail. A method of high-temperature moiré interferometry was developed to resolve the residual strains due to thermal expansion from those due to chemical matrix shrinkage and stress relaxation. These procedures are demonstrated on unidirectional and multidirectional laminates and on woven textile composites.     

Holography and interferometry in photoelasticity

A physical explanation of photoelastic interferometry and holography is presented. Reasons for special properties and specific restrictions are argued in relation to this physical picture. The controlling intensity relationships for interferometry and holography are derived by simple physical analysis. The relationship between absolute retardation, isochromatic- and isopachic-fringe systems is clarified. Model material requirements for photoelastic interferometry and holography are shown to be identical.1971 William M. Murray Lecture was presented at 1971 SESA Fall Meeting held in Milwaukee, Wisc., On October 19–22.     

试件栅刻蚀技术研究

本文研究和实现了在试件表面直接涂布光刻胶制得振幅型低频栅和位相型高频全息栅的基础上，分别利用湿法化学腐蚀和反应离子刻蚀技术蚀刻试件栅的工艺。在几种不同材料的试件表面刻蚀出了试件栅，这种技术的实现使云纹干涉法和精细网格法在高温高压环境下的广泛应用成为可能。     

电子封装、QFP和MCM热变形的实验及数值分析

0Introduction Anelectronicpackageisgenerallyconstructedwithanactivesiliconchip,mountisland,gold wires,leadframesandsoldersasshowninFig.1(a).Toprotectfromtheenvironment,thesilicon chipisusuallyencapsulatedinresin.SincethesematerialshavedifferentCTE(coeffic…     

瓷修复体界面断裂行为的模拟实验研究

本文利用云纹干涉法和云纹干涉－－有限元混合法，对瓷修复体的模拟双材料模型界面断裂问题进行了实验研究。用云纹干涉和数字错位云纹干涉法测量带边裂纹的双材料四点简支梁在剪切作用下界面表面的剪应变分布及界面两侧局部表面的位移场，实验表明，由于界面两两侧材料力学性质不同，表现出界面剪切断裂问题的非称性和裂尖附近复合型断裂的特点；用云纹干涉法和有限元法相结合的混合法对粘接界面角点应力奇异性进行研究，并对角点附近应力应变场作了分析，得到了应力奇异指数与边界楔角，载荷的关系，证明了用界面应力强度因子Kf来描述界面端部区域应力分布的公式，并得到了双材料界面端部区域的应力应变分布情况。本文的实验结果为进一步研究口腔金瓷修复体界面的优化设计提供了基础，同时也说明云纹干涉法对于双材料界面断裂行为的研究是有效的。     

电子剪切散斑在检测材料缺陷中的应用

随着电子技术、计算机技术的飞速发展,传统的全息干涉技术已经发展到了电子散斑和电子剪切散斑阶段。电子散斑和电子剪切散斑不仅可以完成表面变形量的测量,并且由于它们具有实时性、高灵敏度、非接触性和全场测量等优点,在工业和科研领域中得到了越来越广泛的应用。本文首先介绍了电子剪切散斑干涉的基本原理,然后着重介绍了自行编制的对离面位移的电子剪切散斑图像进行处理的系统。该图像处理系统的主要功能有平滑、区域标记、像素统计等。用该系统对图像进行处理后,可以直接得到缺陷的实际大小。通过对带有已知缺陷模型的实际测量,所得结果与实际吻合较好,说明该图像处理系统是可行的。     

数字散斑剪切干涉及偏转平台法相移系统研究

在传统的剪切电子散斑干涉中 ,直接观测到的是干涉条纹图样。因此 ,如何将位移导数场的定量信息从剪切电子散斑干涉条纹图案中提取出来 ,一直是人们关心的问题。本文运用传播光矢量对数字散斑剪切干涉的条纹形成作了理论解释 ,使其物理意义更加清晰。理论分析表明 ,物体的微小偏转可引入线性附加位相。因此 ,通过连续偏转物体可实现剪切电子散斑干涉的相移。本研究通过计算机控制载物平台的精细旋转实现相移 ,结合传统的数字散斑剪切干涉技术以及四步相移算法 ,实现了数字剪切散斑干涉相移系统。利用该系统进行了中心加载、周边固定的圆盘的典型实验 ,实验结果表明该系统可以方便有效地提取出位移导数场的定量信息。     

A constant-stress,vacuum creep-testing apparatus

A mathematical analysis is presented for a direct-linkage tensile and compression creep-testing mechanism. A particular design, employing a dead weight, a cam and a linkage system, achieves constant stress in a tensile specimen during uniform creep deformation. Superiority has been achieved over previous designs in: (1) compactness with mechanical advantages up to 10:1, (2) higher structural rigidity and (3) higher sensitivity in the region of small displacements. The advantage of compactness has now made possible the successful design of a vacuum system for high-temperature creep testing at constant stress. Typical creep curves on iron specimens are induced.     

三维位移场(U,V,W)实时观测的云纹干涉法

本文将一特殊布置的云纹干涉系统和一垂直入射试件栅的麦克尔逊干涉系统组和起来,利用云纹干涉系统测量两个面内位移分量U、V,垂直入射的麦克尔逊干涉系统测量离面位移分量 W。调节云纹干涉系统中入射光的入射角,使正、负一级衍涉波的传播方向偏离开试件栅法向一微小角度,从而使一级衍涉波的频谱点与麦克尔逊干涉系统中的零级衍涉波的频谱点在频谱面上分开。利用小反射镜的反射来改变一级衍射波的传播方向,从而使我们在三个彼此分开的成像面上同步实时观测到三维位移场的条纹图。文中给出了严格的理论推导和实验验证。     

Differential interferometry with adjustable spatial carrier fringes for turbine blade cascade flow investigations

 Digital evaluated differential interferometry using adjustable spatial carrier fringes was applied to flow measurements in a transonic turbine blade cascade. The interferograms were evaluated using a two-dimensional Fourier Analysis. This evaluation provided density gradient maps of the flow field in a digital form. A specially designed interferometer was used allowing adjustment of sensitivity and superposition of carrier-fringe system separately. This type of interferometer is also highly insensitive to vibration noise. For a turbine blade cooling film a comparison of this type of differential interferometry with holographic interferometry and a Schlieren visualisation is also given. As a result differential interferometry using adjustable spatial carrier fringes and digital fringe analysis gave density-gradient maps similar to Schlieren recordings but of quantitative nature, thus enabling compensation of wave front distortions. Integration of these density gradient maps resulted in density maps which were then compared to recordings done with pulsed holographic interferometry. Received: 27 December 1996/Accepted: 30 April 1997