材料各向异性力学行为试验研究方法探讨

本文介绍了国产双轴试验机和双向加载不同方式进行研究材料的各向异性力学行为方法案例。研究结果表明：材料不仅在三向应力状态下会发生韧脆形的转变，而且在双向载荷、特定应变速率下也会发生材料的韧脆性转化，同时，分析了双向载荷下裂纹扩展偏转角的预测方法及相关因素，并以商业铝板材料“十字形”试样为例讨论了双向载荷下应力-应变响应曲线及影响因素。     

15CrMo钢的蠕变-疲劳试验及蠕变回复行为

试验测试了500℃时峰值保持时间分别为0,2,5,10和20 min条件下15CrMo钢的蠕变疲劳性能,重点分析了材料在蠕变疲劳载荷下的变形行为和蠕变回复行为。结果表明,随着峰值保持时间的延长,材料的蠕变-棘轮总变形显著增加;当疲劳-蠕变存在峰值保持时间时,前一个循环中峰值保持结束时的应变值大于再次加载达到峰值时的应变值,存在一定的蠕变回复行为;峰值保持时间越长,15CrMo钢蠕变应变回复量越大,且相同保持时间下的蠕变应变回复量总体上保持恒定。     

材料各向异性力学行为试验研究方法探讨

本文介绍了国产双轴试验机和双向加载不同方式进行研究材料的各向异性力学行为方法案例.研究结果表明:材料不仅在三向应力状态下会发生韧脆形的转变,而且在双向载荷、特定应变速率下也会发生材料的韧脆性转化,同时,分析了双向载荷下裂纹扩展偏转角的预测方法及相关因素,并以商业铝板材料"十字形"试样为例讨论了双向载荷下应力-应变响应曲线及影响因素.     

催化大烟气管线性能恢复与选材的研究

针对催化大烟气管线材质高温失效,在考虑现场可操作性的情况下,对大烟气管线材质性能恢复做了些试验性研究。同时对大烟气管线材质选定作了分析。     

P92钢的蠕变-疲劳损伤行为及蠕变-疲劳损伤本构模型的建立

对P92钢在600℃下进行应力和应变控制的蠕变-疲劳试验,分析了载荷水平、保载时间对蠕变-疲劳损伤的影响;结合应力控制下的蠕变-疲劳试验数据,在黏塑性统一本构理论框架下引入修正的Chaboche非线性随动硬化率及蠕变应变并考虑损伤演化规律,构建了基于Chaboche理论的耦合蠕变-疲劳损伤本构模型,模拟了P92钢的蠕变-疲劳循环曲线.结果表明:P92钢在600℃下表现为循环软化特性;在应力控制下,P92钢高位保载的损伤与平均应力呈正相关,而低位保载的损伤与平均应力呈负相关;在应变控制下,P92钢产生应力松弛行为,保载时间越长,应力松驰越明显;建立的蠕变-疲劳损伤本构模型可以较好地模拟P92钢的循环特性,对于蠕变-疲劳过程中应力模拟的最大相对误差为7.30％.     

利用薄板材料的各向异性合理排样冲裁-弯曲条状零件

以手电简导电条零件为例简要介绍利用金属冷轧薄板材料的各向异性,合理排样进行冲裁弯曲生产,大大提高了材料的利用率,保证了零件的质量.     

丁基橡胶粘弹性材料的非线性蠕变行为

对丁基橡胶粘弹性材料进行了不同温度、不同载荷下的蠕变试验,并用经典的线性粘弹性模型预测该材料的蠕变曲线,采用时间-应力等效原理分析材料的非线性蠕变行为.结果表明:参考应力下归一的等效柔量主曲线可用线性模型去描述.     

蠕变—热疲劳交互作用的力学机理

随着航空航天、能源和化学工业的发展,高温设备的应用越来越广泛.这些设备在稳态运行中受到蠕变损伤,在起动、停车或工况突变时受到热疲劳或热机械疲劳损伤,潜在危险性极大,一旦发生事故往往是灾难性的.考虑材料的双线性随动强化性质和蠕变特性,研究蠕变-热疲劳交互作用的力学机理,得到如下结论: ①升温和保温过程生成的压缩非弹性应变(塑性应变和蠕变应变)越多,降温过程产生的拉应力和拉应变越大,设计受蠕变-热疲劳损伤的构件时宜优先选择具有较高压缩屈服点和较低蠕变速率的脆性材料.②蠕变影响着循环的应力幅和平均应力,并使它们经历一定数量的循环后达到稳定状态,可以把蠕变-热疲劳损伤等效为热机械疲劳损伤,从而使寿命预测和试验简单可行.     

钢丝缠绕增强塑料复合管蠕变行为研究

钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP)是我国自主研发的一种高新技术产品。由于基体高密度聚乙烯(HDPE)的粘弹性特性,PSP呈现出时间相关的力学行为。提出一个PSP线粘弹性结构力学模型,研究其各层应力、应变随时间变化规律;对PSP样管进行蠕变试验研究表明:在恒定内压下,周向应变随时间变化缓慢,轴向应变随时间逐步增加,6000 min内应变增加较快,然后逐渐变缓,14000 min后轴向应变约增加了0.16%,理论结果与试验值吻合较好,证实了所建立的三层粘弹性模型可用来预测同类管材的蠕变特性。     

617镍基合金蠕变-疲劳交互力学行为与微观组织演变

对先进超超临界汽轮机转子侯选材料617镍基合金进行725℃不同拉伸应变保持时间的蠕变-疲劳交互试验,对4个应变保持时间下的试样力学行为和微观组织进行比较分析。结果表明,在短时间应变保持下的蠕变-疲劳失效机制是疲劳裂纹和氧化空洞及氧化晶界的连接贯通引发的沿晶破坏;随着应变保持时间增加,晶界抗氧化性和晶界及晶内强度提高,合金抵抗蠕变和裂纹扩展的能力增强;失效循环次数降低,但总运行时间增加。对不同应变保持时间的裂纹形态、组织缺陷、碳化物和析出相的演变以及不同形态的γ’相的形成机制进行了讨论,揭示了617镍基合金蠕变-疲劳交互力学行为与组织演变的相互影响机理,为先进超超临界汽轮机机组高温部件选材和使用提供参考。     

一种橡胶剪切阻尼器动静态力学特性实验研究

对大桥吊杆用橡胶剪切型阻尼器的静动态特性进行9组实验检测研究.研究结果表明,该类橡胶阻尼器的静态试验特性受橡胶与钢板连接方式影响,其主要原因是受橡胶黏弹性呈现出的非线性力学特性所致.因此,橡胶的厚度对拉伸或压缩位移量的响应也呈非线性关系,这种影响程度在10%左右;而动态特性试验表明,阻尼器刚度K'随橡胶长度增长而增大,...     

复合型加载条件下PMMA断裂行为的实验研究

给出一个中心裂纹圆盘断裂试验的较完整的试验技术,并用此试验技术在岛津材料试验机上对有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)这种典型的脆性材料成功地进行纯Ⅰ型、纯Ⅱ型和复合型加载条件下的断裂试验。试验结果表明,纯Ⅰ型、纯Ⅱ型及复合型加载条件下,载荷分布角γ大于8°,对KⅠ和KⅡ的试验结果有较大影响;纯Ⅰ型加载条件下裂纹是自相似扩展的,纯Ⅱ型和复合型加载条件下裂纹是非自相似扩展,且起裂始于切口端部的角点处。试验结果和有限元分析结果表明,最大周向拉应力准则对于预测非理想裂纹切口试件的开裂角仍然是有效的,但必须以实际试件切口端部角点处的应力场为依据。     

MEMS材料力学性能的测试方法

介绍国内外MEMS(micro-electro-mechanical system)材料力学性能的测试方法,包括纳米压痕法、薄膜打压法、梁弯曲试验、微拉曼光谱法、单轴拉伸法等.分析各种测试方法的优缺点、基本原理和最新进展.详细介绍单轴拉伸试验方法的试验原理、特点及发展现状, 在此基础上介绍作者们在MEMS材料单轴拉伸试验方面的阶段性研究成果,包括单轴拉伸试样设计、夹具设计、加载方法及应变测量技术等.试样和夹具的设计采用有限元方法模拟不同形状参数试样的拉伸试验过程,确定试样的外形和尺寸.应变测量采用的是激光干涉应变计法(interference strain /displacement gauge, ISDG),并用所研制的微小试样拉伸试验机,成功测得多晶铜薄膜材料的应力-应变曲线.     

STUDY ON DYNAMIC CURVING BEHAVIOR OF TILTING PASSENGER CARS

By using tilting carbodies, train can negotiate at a higher speed without reducing the passenger's ride quality.This is a good method to allow a significant increase in speed at existing track to improve the railway transportation capability, and to enhance the competition ability of railways with other transportation systems. With the increase of the curvenegotiation speed, the wheel-rail lateral forces and wheel-rail wear of the tilting train will increase. The self-steering radialbogie is an effective way to solve the problem. The dynamic model of the tilting passenger car with self-steering bogies isestablished in detail, and the curving performance of the car is investigated.     

振动调制工艺下焊接接头力学性能试验研究

在高炉用钢厚板电渣焊中应用振动调制工艺。接头金相显示,附加振动后,焊接接头晶粒细化明显。研究三种振动加速度(0g、0．3g和0．6g)下焊接接头的残余应力、拉伸性能、侧弯性能和冲击性能。结果表明:合理的振动调制工艺可以有效的降低残余应力并改善焊接接头的综合性能。其中,0．6g振动下的侧弯性能合格率达到 100％。通过对两种振动加速度(0．3g和0．6g)下焊缝冲击性能的对比,讨论了冲击性能变化的机理,并用内耗试验说明焊缝金属内耗的SKK(Snoek-Ke-Koster)峰值与焊缝冲击韧度存在良好的对应关系。     

带压开孔管道在弯矩作用下强度性能的试验研究

采用与带压开孔中相同的焊接工艺(间断焊)制造2台带压开孔试验模型,分别用于横向和纵向的弯矩试验,研究带压开孔管道的强度性能.结果表明,在弯矩作用下,带压开孔结构的支管和主管两侧的弹性应力分布呈现反对称性,在支管和主管的相贯区附近有明显的应力集中现象,支管和主管相贯区受拉侧关键点的极限弯矩值最小,应力值最大,此处为结构的危险区域;在结构尺寸和材料相同的情况下,承受纵向弯矩模型的极限弯矩大于承受横向弯矩模型的极限弯矩,二者的比值为1.68.     

EXPERIMENTAL STUDY ON LUBRICATION BEHAVIOR OF DOUBLE ENVELOPING HOUK GLASSWOKM GEARING

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＬＵＢＲＩＣＡ－ＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＤＯＵＢＬＥＥＮＶＥＬＯ－ＰＩＮＧＨＯＵＫＧＬＡＳＳＷＯＫＭＧＥＡＲＩＮＧＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＬＵＢＲＩＣＡ－ＴＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＤＯＵＢＬＥ...     

螺接搭接件的力学特性试验及三维有限元分析

在考虑螺栓与孔壁间的非线性接触、摩擦、干涉配合和螺栓预紧力等因素影响的基础上,利用非线性有限元软件MSC.Marc构建螺接搭接件的三维有限元分析模型.数值模拟结果与试验结果的对比表明,文中所建三维模型能有效地模拟搭接件的表面应变、载荷传递和第三弯矩等三维力学特性,同时搭接件的三维应力、应变特性及干涉配合和螺栓预紧力对载荷传递比的影响规律也进行了讨论,计算结果和结论可作为该类结构损伤容限设计的参考依据.     

液固温区A356合金瞬态流变行为的研究

采用自行研制的流变装置进行瞬态流变试验,研究了切应变速率突变对液固温区不同初生α相形态A356合金瞬态流变行为的影响规律。初生α相形态是以切应变速率为141.8s-1的等温剪切获得的不同程度的退化枝晶。研究表明,等温剪切过程将使半固态合金的初生α相逐渐退化,表现为表观粘度逐渐降低直至达到平衡态。对试验结果进行回归分析,得出表观粘度与时间的瞬态流变经验方程,以及方程参数与半固态合金初生α相形态和切应变速率之间的关系。由研究结果可知,随着初生α相形态由发达枝晶向球状晶变化,半固态合金剪切稀释或伪塑性越显著,同时对时间具有更加强烈的依从性,从而具有更明显的触变性。     

几种铜键合引线的力学性能研究

根据ASTME8M-04标准,进行不同温度下五种铜键合引线的力学性能测试,研究相关的材料性能曲线。结果表明,五种铜键合引线的力学性能具有明显的温度相关性,其抗拉强度均随温度升高线性下降,260℃时的抗拉强度相比25℃时下降了近一半。抗拉强度随温度变化关系可以采用统一的函数关系式进行拟合;随着直径的增加,抗拉强度有所增加,但不明显。铜键合引线的伸长率随着温度升高首先出现下降趋势,并在150℃时伸长率取得最小值后逐渐上升;同种温度下的伸长率均随直径增加而增大。