2种模拟实验机故障分析及对策

简要介绍了Gleeble-3800热模拟试验机和QUASAR 100KN全自动电子拉伸试验机的概况,介绍了一些典型故障的处理过程,总结出维修的思路和方法．     

弹塑性材料裂纹小量稳态扩展测试方法的讨论

弹塑性材料动态断裂试验结果表明,裂纹起裂后存在一个稳态扩展过程.为了获得材料的扩展阻力,该文利用自行研制的间接杆-杆型冲击拉伸试验装置,通过控制入射脉冲和消除波二次反射加载影响,成功地在冲击拉伸试验装置上实施周边切口短圆柱小试件的冲击拉伸加卸载试验,即动态起裂止裂试验,依据动态起裂止裂试验和二次加载试验的结果,采用标定曲线法获得裂纹稳态扩展的轨迹a(t).该文还推出了裂纹稳态扩展过程的J积分计算公式,根据P-δ曲线和裂纹稳态扩展的轨迹a=a(t),由此得到了材料小量稳态扩展阻力曲线JR-△a,结果表明,JR-△a曲线不随试件尺寸的变化而变化,可以作为材料的特征曲线,从而形成了弹塑性材料裂纹稳态扩展阻力特性的J表征和测试方法.     

冲击膨胀环实验技术

膨胀环技术是一种研究高应变率加载下材料力学性能及动态拉伸破碎特性的实验方法,具有试样的应力状态近似一维、无边界条件等优点,在处理应力波相互作用关系复杂的动态破碎问题方面优势明显。为了方便膨胀环技术在实验室内使用,设计了一种基于轻气炮的冲击膨胀环实验装置,实现了材料的一维高应变率拉伸加载。冲击膨胀环装置采用轻气炮加速低密度高聚物弹丸,高速撞击驱动器内低密度高聚填充物,低密度高聚物挤压膨胀导致驱动器内部压力瞬时达到GPa级,驱动器向外膨胀实现径向加载,试样圆环在驱动器的作用下瞬间获得较高初始速度。实验中利用激光位移干涉仪测量试样的径向速度历史,经过数据处理可以获得材料的应力、应变和应变率的关系,收集试样圆环破片可以获得材料的动态拉伸破碎特性。基于轻气炮的冲击膨胀环实验技术方便、有效,已成功应用于1100-O铝材料的动态性能和破碎特性测试。     

实时三维数字图像相关方法在材料力学教学中的应用1)

实验教学是理工科院校极为重要的教学环节,为使学生深刻理解理论知识,将现代光测力学方法用于实验教学具有重要意义。本文以铝合金拉伸实验和梁模型的三点弯实验为例,采用自主研制的实时三维数字图像相关方法进行教学内容展示。该方法可实时测量物体表面的三维形貌及变形,更直观地揭示材料力学中的变形规律和力学原理。实践表明,课堂演示易于调动学生的积极性,将理论与实验相结合,有助于增强学生分析问题的能力,相比传统电测方法具有无可比拟的优势。     

城市居民对环境噪声群体性反应的研究

2006年3月-8月在天津市区以问卷调查方式就居民对环境噪声群体性反应进行了研究。问卷采用了国际噪声组织ICBEN(International Commission on Biological Effects of Noise)第6小组推荐使用的两个标准调查问题,同时在参与调查的居民区内18个测点进行了道路噪声暴露量的测量,建立了居民对道路噪声群体性反应关系曲线。在此基础上对居民现处的声环境及居民对噪声问题的态度和评价特点进行了分析:调查对象能清楚地认识到噪声对生活质量的影响,对所处的声环境均持否定的态度,特别是对工作和公共场所的声环境。调查对象认为道路噪声是现在和将来困扰他们的最主要的噪声源,对建筑施工噪声最反感。调查对象更看重私密空间的声质量,噪声的主观评价也随被干扰活动的重要程度不同而不同。     

拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链的力学行为

采用拉伸分子动力学方法(steered molecular dynamics,SMD)研究一端固定的聚乙烯单链(singlepolyethylene chain)在被拉伸过程中的力学性质.在拉伸过程中发现平均拉力〈f〉受拉伸速度v的影响,当v<0.05 nm/ps时,〈f〉在250 pN附近会出现一个拉力平台.聚乙烯单链各部分的形状因子在拉伸过程中表现出一定的规律性,总是头部和尾部的形状因子〈δh〉、〈tδ〉先增加然后才是中间部分〈δm〉增加.如果按顺序再释放被拉开的聚乙烯单链,就会出现力学回滞现象,这与Kellermayer等的力学回滞曲线实验是一致的.力学回滞曲线面积表示耗散能〈Ed〉,与速度v满足方程〈Ed〉=a+b×e-cv,而且在v<0.005 nm/ps和v>0.005 nm/ps两个速度区域有不同的特性.〈Ed〉在不同的分子热运动温度区域,也表现出不同的规律性,当温度T>220 K时,〈Ed〉随着温度T的升高而减小,这与Pegoretti等的实验一致,当T<220 K时〈Ed〉随着温度T的升高而增加.     

区域熔炼NdBaCuO超导体织构的EBSD研究

电子背散射衍射技术(electron backscattered diffraction,EBSD)是一项新型的微区织构分析方法,本文介绍了EBSD技术在REBaCuO(RE=稀土元素,包括Y、Nd等)超导体织构分析上的应用.REBaCuO单位晶胞的伪立方特性导致其菊池花样易被90°误标定,识别低衍射强度的特征菊池带并正确标定菊池花样是减少自动取向误标定的有效方法.本实验利用EBSD技术实现了区域熔炼NdBaCuO超导块材微区织构的自动取向成像分析,揭示了区熔NdBaCuO样品的晶体生长特征.EBSD技术能把晶粒取向与微观结构联系起来,是晶体微区织构分析的强有力工具.     

热环境下功能梯度夹层双曲壳自由振动分析

功能梯度夹层双曲壳结构广泛应用在航空航天、海洋工程等领域中,对于该类结构的动力学特性研究非常重要.论文以热环境下功能梯度夹层双曲壳为研究对象,在三阶剪切变形理论的基础上,考虑横向拉伸作用的影响提出了一种新的位移场,假设材料的物性参数与温度有关,且沿厚度方向表示为幂律函数.利用Hamilton原理得到简支边界条件下功能梯度夹层双曲壳三维振动系统动力学方程,利用Navier法求得两种不同夹层类型的系统固有频率.研究了几何物理参数和温度场对功能梯度夹层双曲壳自由振动固有频率的影响.