多晶铜后继屈服面的试验分析

介绍用退火多晶铜薄壁管件进行拉扭组合试验的数据结果,研究拉伸预应变和扭转预应变下的后继屈服面的形状及演化趋势.通过试验分析,讨论不同的屈服点定义对后继屈服面描述的影响.所得结果表明,试验所得后继屈服面表现为与预加载方向相关;预扭转试验的后继屈服面在预加载方向上可以出现明显的尖点现象,而后继屈服面尖点与屈服定义有关;若采用平移应变法确定屈服应力,平移应变取值越大,后继屈服面在非预加载方向扩张越大且后继屈服尖点现象越不明显.     

涡旋压缩机下底盖屈服变形分析

为了预测不同厚度涡旋压缩机下底盖在工作压力下产生的屈服变形,对5台涡旋压缩机进行工作压力试验并记录下底盖屈服变形。通过对下底盖材料（DD13）进行拉伸试验确定该材料的应力-应变曲线。使用Zeiss三坐标测量机对下底盖横截面厚度进行测量,获得下底盖横截面厚度分布。使用有限元方法对现行厚度下底盖进行计算模拟并与实验值对比验证,然后预测不同厚度下,涡旋压缩机下底盖的屈服变形值,使得新下底盖刚度满足许用要求。结果表明：有限元方法模拟屈服变形与实验结果获得良好匹配,预测不同厚度下底盖屈服变形结果可信,效率高,成本低。     

用双向扭转圆柱组合螺旋弹簧实现扭矩测试

利用单个圆柱螺旋扭转弹簧扭转原理，给出了一种用双向扭转圆柱组合螺旋弹簧实现扭矩测试的方法。根据扭转弹簧模型，给出了预紧力、加载的证明，并对实验结果进行分析；该结构用于扭矩测试系统既实用可靠，又简单易加工；降低了测试系统的成本，具有很高的实用价值。     

用双向扭转圆柱组合螺旋弹簧实现扭矩测试

利用单个圆柱螺旋扭转弹簧扭转原理，给出了一种用双向扭转圆柱组合螺旋弹簧实现扭矩测试的方法。根据扭转弹簧模型，给出了预紧力、加载的证明，并对实验结果进行分析；该结构用于扭矩测试系统既实用可靠，又简单易加工；降低了测试系统的成本，具有很高的实用价值。     

混合复合层材料增强金属内衬圆柱壳失效机理研究

重点针对混合复合层材料增强金属内衬圆柱壳在旋转或者内压载荷下的失效机理进行了研究.首先,通过有限元法建立圆柱壳的应力计算模型,并进行试验验证;其次,通过理论分析,明确随着载荷增加,金属内衬的应力率先达到屈服强度,并分析金属屈服后对复合材料层应力的影响;最后,设计验证试验,建立复合材料各层应力与爆破压力关联性方程,明确了...     

基于圆柱弹簧的试验止扭技术研究及试验验证

针对现有航空发动机轴类零件扭转疲劳试验运用止扭技术的不足,提出了基于圆柱弹簧的试验止扭方案。以目前采用止扭液压缸的相关参数为设计输入条件,进行了基于圆柱弹簧止扭装置（elastic anti-twist device,简称EATD）的工程设计和计算分析,并开展了基于圆柱弹簧的试验止扭装置的标定试验、工程验证试验。研究结果表明,该试验止扭装置较传统装置采用单元体设计简化了结构,止扭精度提高了数倍,安装时间节约了近12 h/人以上。因此,基于圆柱弹簧的试验止扭技术具有显著工程应用价值。     

含点蚀损伤7075-T6铝合金拉伸性能数值模拟

在环境腐蚀的作用下,高强度铝合金的宏观拉伸性能,尤其是断裂延性会出现明显下降,严重危害结构的安全.文中在细观力学分析的基础上,引入细观损伤变量--孔隙率等效点蚀坑对材料性能的影响.根据未腐蚀材料拉伸试验数据,回归给出改进的孔隙率演化模型中的参数值.使用改进的Gurson屈服准则,对经过不同时间预腐蚀的7075-T6铝合金的延性断裂性能进行数值模拟.数值结果与试验结果吻合,证明文中方法的正确性和有效性.     

圆柱形扭转螺旋弹簧的可靠性优化设计

将可靠性设计理论与最优化设计技术应用于圆柱螺旋扭转弹簧,建立了圆柱螺旋扭簧的可靠性优化设计数学模型,采用先进的混合离散优化程序完成优化过程,最后给出了优化方法和结果分析,证明该方法是可行的。     

参数求解方法对屈服准则的各向异性行为描述能力的影响

详细分析基于应力各向异性和变形各向异性两种求解Hill48屈服准则参数的方法。在给出两种各向异性参数求解表达式的基础上,具体分析Hill48屈服准则本身的局限性。以5754O铝合金板为研究对象,进行不同方向的单向拉伸试验。采用两种各向异性参数求解方法,基于Hill48屈服准则推导不同方向拉伸过程中的理论应力-应变曲线和拉伸过程中的变形规律。通过对比理论与试验结果具体分析参数求解方法对屈服准则精度的影响。基于两种参数求解方法,进行5754O铝合金板拉深试验的有限元模拟,讨论不同求解方法对凸耳现象的描述精度。得出结论：当对应力各向异性为主的问题进行分析时,应采用应力各向异性法求解;当对变形各向异性为主的问题进行分析时,则应采用变形各向异性法求解。研究结果对屈服准则在板料成形方面的合理应用具有重要的参考价值。     

X70管线钢拉伸性能试验研究

对X70系列大口径厚壁天然气管道材料不同取样方式和取向的拉伸试样进行试验，结果表明：X70管线钢具有连续屈服特征，无明显的屈服平台，延伸率非常大。其力学性能呈现明显的各向异性，横向拉伸的屈服强度、抗拉强度及弹性模量均比纵向拉伸的高。试样的截面形状和尺寸对抗拉强度有一定的影响，对屈服强度影响很小。由于材料内部的片状缺陷引起的沿厚度方向强度降低和横向拉应力的作用，断裂时在板状试样短边中心出现分层开裂。因此，在进行结构设计和安全评定时应充分考虑X70管线钢特殊的力学性能。     

A macroscopic yield criterion for crystalline polymers

Yield studies including uniaxial tension, uniaxial compression and biaxial stress states (developed with internally pressurized thin wall tubes) were conducted with high density polyethylene. The experimental results are compared with a predicted yield locus based upon a pressure-modified von Mises criterion. Agreement was quite reasonable although a slight degree of anisotropy was noted in the test material. Since this same yield criterion has earlier been shown to provide excellent agreement with glassy amorphous polymers it appears unnecessary to employ different criteria for different polymers if one is concerned with macroscopic yielding.     

陶瓷材料的抗扭切口强度与表达式

根据受扭矩圆柱体中的应力分析和Griffith脆断强度理论，提出了脆性材料的抗扭切口强度表达式。根据此式和Al2O3陶瓷管抗扭强度的正态分布参数，可以求得带存活率的抗扭切口强度表达式，并进行了验证。还提出了处理来自不同试验室的Al2O3陶瓷管抗扭强度和抗扭切口强度试验数据的思路和方法。结果表明：此试验数据处理的思路和方法是可行的。     

复杂应力作用下结构陶瓷材料的断裂强度

通过对已有的多轴断裂理论进行综合分析及对现有的陶瓷材料在多轴应力作用 下的实验数据在这些理论框架下的适用性进行对比研究后，提出了新的陶瓷材料拉 拉和拉压多轴应力断裂模型，此模型不但和已有的实验数据相符，而且也和本文所 做的实验结果相符。     

厚壁圆筒在内压和轴向力复合载荷作用下的极限载荷

基于理想弹塑性材料假设和Von—Mises屈服准则,考虑厚壁圆筒三向应力分布的不均匀性以及圆筒的几何特性,推导给出了厚壁圆筒在内压和轴向力共同作用下的极限载荷表达式。文中的理论解与前人的解比较结果表明,文中的解比现有解精确,用于薄壁圆筒时,其解与现有的薄壁解一致。     

物料装载工况刮板输送机纵扭耦合振动分析

为提高刮板输送运行可靠性,研究了刮板输送机纵向与扭摆耦合振动特性。基于Voigt模型和逐点张力法建立刮板链条体系的扭摆振动分析模型,研究货载激励作用下激励作用点前后方有无物料的刮板链条体系扭摆振动特性。以求解可靠性和精度为前提,研究物料装载工况的扭摆振动影响区域和衰减特性,确定沿线不同区段扭摆振动单元的刮板最大数量,构建扭摆振动缩略模型。建立刮板链条体系的纵向与扭摆耦合振动力学模型,研究货载激励作用下刮板链条体系纵向与扭摆振动特性。理论和实验研究表明:物料装载工况下,货载激励引起激励施加处最大值为119.5%的刮板速度波动和78.6%的张力波动;在货载激励单元区段内两根链条的张力差最大为8.6%,并且初始时刻无物料情况下,货载激励引起的扭摆振动更明显。     

用当量长度法确定变截面阶梯轴的扭转刚度

以机械传动中所常见的开有花键或键槽的变截面阶梯轴为例,根据刚度相同条件,推导出了在扭矩作用下变截面阶梯轴所对应的当量长度的计算公式。从而可利用材料力学中求解等直径圆轴扭转刚度的一般公式简便地求出变截面阶梯轴的扭转刚度。     

客车车身骨架的瞬态动力学分析

为了分析动态工况对客车车身骨架的影响,建立了客车车身结构的有限元分析模型,重点研究了车身骨架结构在动态弯曲工况和动态扭转工况下的瞬态响应。从车身骨架瞬态响应分析中可以看出:车身骨架最大应力值为247.7 MPa,没有超过材料的屈服极限,扭转工况下的最大应力随时间的变化呈"抛物线"状,而弯曲工况下最大应力随时间波浪振动、逐渐减小,最大位移随时间的变化呈"马鞍"状;无论是扭转工况还是弯曲工况,其Z向速度在波峰时均为零,此时加速度达到最大值。由此验证了该客车设计的合理性,所得结果可直接为该款客车的进一步优化分析提供参考依据。     

Derivation of creep long-term fracture criteria under plane state of stress

A new approach has been suggested for the construction of long-term fracture criteria under creep conditions and multi-axial loading. The method developed overcomes former problems with a view to identifying stresses responsible for failure and material constants, and is based on the equivalent long-term strength diagrams. The criteria are chosen in the form of a mixed invariant relating two stress components, which give rise to brittle and viscous fracture. The values of stress characteristics combined in a mixed invariant take signs of principal stresses into account. The fracture criteria derived have been approved on unified long-term strength diagrams of thin-walled tubular specimens under internal pressure, internal pressure with tension, pure torsion and tension with torsion.     

拉/扭复合载荷下氧化铝的切口强度及预测

提出了适用于陶瓷切口件拉／扭复合应力下的断裂准则，其中不合经验参数。采用具有不同应力集中系数的Al2O3陶瓷管状试样，在不同的拉／扭复合应力状态下测定了断裂强度。试验结果证明了该断裂准则的有效性和通用性。利用现有文献中的相关试验结果，对上述断裂准则作了进一步的客观校核。根据该断裂准则和陶瓷材料拉伸强度的概率分布参数，还可预测陶瓷材料光滑试样和切口件在拉／扭复合应力下具有存活率的断裂准则。提出的断裂准则具有工程应用意义。     

Hill非二次屈服准则次数m值识别及应变控制研究

正确确定本构模型中的物性参数是金属成形过程准确分析和模拟的基础。以Hill非二次屈服准则为基础,应用人工神经网络(ANN)技术建立了材料在变形过程中不同应力状态下物性参数m值的识别方法,并在MTS试验机上进行了薄壁管拉扭试验,通过试验中各阶段的实际应变增量值与m值识别前后计算所得理论应变增量值的比较,验证了识别所得m值以及根据识别所得m值进行应变控制的正确性。