泡沫镍力学性能的实验研究

本研究在室温下控制位移,先以5mm/min的位移速度对泡沫镍进行了单轴拉伸、压缩实验,然后在不同应变率情况下进行了一系列单轴拉伸实验,得到了相应的应力-应变曲线,讨论了材料的应变率相关性.结果表明在普通拉伸试验范围内(准静态),改变变形速度会影响应力-应变曲线,屈服应力、强度极限随变形速度增大而下降;单轴拉伸时,应力应变关系明显分为线弹性变形、塑性变形、线性硬化和破坏4个阶段;单轴压缩时,具备其他泡沫材料受压典型应力-应变曲线的3阶段特征,即明显的弹性变形段、屈服平台段和紧实段.     

纸浆模塑品缓冲性能影响因素的仿真研究

目的 研究形状、结构参数对纸浆模塑品承载和缓冲性能的影响,为纸浆模塑品缓冲结构设计提供更多参考。方法 通过拉伸试验得到材料物理性能参数。对不同形状单元进行静态压缩试验和有限元模拟,对比验证仿真的可靠性。利用Ansys Workbench/LS-DYNA对3种不同形状单元以及3个结构因素的四棱台进行动态冲击模拟,评价其承载性能,并从能量吸收方面评价缓冲性能。结果 不同形状单元中,圆台的承载和缓冲性能最佳;随着斜度增大,极限载荷和吸能性能整体呈下降趋势,1°时四棱台单元极限载荷最大,4°次之,1°~4°时吸能性能较好且变化相对稳定;随着长宽比增大,极限载荷和能量吸收整体均呈现下降趋势;极限载荷随着高度增加而减少,高度在10~25 mm时能量吸收不断减少,在25~40 mm时不断增加,在30~40 mm时单位体积吸能较稳定。结论 在设计缓冲结构时,尽可能选择圆台状单元,斜度在1°时最佳,4°次之,长宽比在1~1.5最佳,高度在30~40 mm较好。     

单壁碳纳米管的力学性能、断裂和屈服行为与其几何形貌的关系

采用分子动力学模拟研究了单壁碳纳米管的力学特性与其长度、直径及手性的关系.在施加拉伸或压缩载荷时,不同直径的单壁碳纳米管表现出明确的力学性能变化.锯齿型和扶手椅型碳纳米管的拉伸性能与其长度无关,而对于手性碳纳米管来说则稍有变化.所有类型碳纳米管的压缩特性,主要是刚度和临界压应力均随碳纳米管长度的变化而改变.断裂模式因结构不同而异,屈服过程产生纽结、波浪状结构、柱状屈曲、弯曲和扭曲等.     

熔体发泡法泡沫铝的力学性能研究

对采用熔体发泡法制造的不同密度泡沫铝进行了准静态压缩试验、拉伸试验和弯曲试验。结果表明,泡沫铝的压缩特性曲线包括线弹性变形区、平台区和密实化区。试样的高宽比H/D明显影响压缩应力-应变曲线。当H/D较小时,平台应力曲线较平滑;当H/D较大时,平台应力曲线剧烈波动,呈显著的锯齿状。且在试样中间部位出现与加载轴线呈25°—45°的剪切带。拉伸和弯曲过程中,泡沫铝应力快速增加,当达到应力峰值即屈服点后急剧减小,在最终破断失效前,没有明显的屈服变形带。压缩坪应力Rpl、拉伸屈服应力RUTS和冷弯屈服应力Rf随密度的增加而增加。     

泡沫陶瓷压缩性能的实验研究

研究了两种不同工艺(11#自然硬化法和22#烧结法)生产的泡沫陶瓷分别在1mm／min和5mm／min的变形速率和不同方向受到单向压缩条件下的应力—应变曲线或力—位移曲线。结果表明：泡沫陶瓷受压缩的应力—应变曲线并不具备泡沫材料受压缩的典型应力—应变曲线的三阶段特征，它没有明显的弹性变形段，只有屈服平台段和紧实段；在压缩过程中，11#泡沫陶瓷的骨架变形以弯曲为主，22#泡沫陶瓷的骨架变形主要是由局部断裂产生；泡沫陶瓷结构为各向同性。     

非接触式位移／应变视频测量仪在拉伸试验中的应用

运用IMETRUM公司生产的非接触式位移／应变视频测量仪在MTS810材料试验机上进行Q235钢静拉伸试验,可同时通过两种仪器分别得到应力一应变曲线。结果比对表明：两种仪器得到的应力——应变曲线基本重合,在弹性变形和屈服阶段不重合程度相对较大,在弹性变形阶段视频测量仪所得的应力——应变曲线相对于试验机的接触式引伸计所得的曲线较弯曲,反映了其测试精度略低于接触式引伸计。证实了IMETRUM位移／应变视频测量仪应用于金属材料静拉伸试验的可行性。     

材料参数对液弹阻尼器动态特性的影响

为了探究材料性能参数对液弹阻尼器动态特性的影响规律,采用电液伺服动态试验机研究了液弹阻尼器的载荷-位移曲线、弹性刚度、阻尼刚度和损耗因子随橡胶硬度和阻尼液黏度的变化。试验结果表明：液弹阻尼器91.5%以上的弹性刚度由橡胶部分提供,并且弹性刚度随橡胶硬度的增大而增大;液弹阻尼器84.8%以上的阻尼刚度由阻尼液提供,并且阻尼刚度和损耗因子随阻尼液黏度的增大而增大,随剪切振幅的增大而减小,阻尼液黏度越大阻尼刚度和损耗因子下降幅度越大;当阻尼液黏度由2 000 mm²/s增大到10 000 mm²/s时,液弹阻尼器的阻尼刚度由2 420 N/mm增大到5 163 N/mm;当剪切振幅由0.2 mm增大到1.5 mm时,阻尼刚度分别减小18.5%和40.1%。以上结论可为液弹阻尼器的选材提供依据。     

地铁线路轨道中高频动态特性研究

地铁线路轨道中高频动态特性对轮轨振动噪声和钢轨短波长波磨的产生有重要作用。建立地铁整体道床轨道的三维实体有限元模型,结合现场力锤敲击法测试结果,计算分析地铁轨道的中高频动态特性,分析扣件刚度、轮对载荷对轨道中高频动态特性的影响。研究结果表明:普通扣件(垂向静态刚度约40 k N/mm)-整体轨道结构在150 Hz以下低频模态表现为轨道板和钢轨整体的垂向弯曲振动,在150 Hz~1 500 Hz中高频模态表现为钢轨相对于轨道板的弯曲振动、轨道板单独的弯曲振动和钢轨局部的扭转振动;扣件垂向刚度在10 k N/mm~40 k N/mm范围内变化对频率在750 Hz以下钢轨垂向动态特性有影响,对钢轨750 Hz以上的中高频模态振型影响不明显;轮对模态在1 500 Hz以下主要表现为弯曲和扭转振动,其对轨道的低频模态振型(钢轨和轨道板整体垂向弯曲振动)影响不明显,对轨道部分中高频模态(钢轨的垂向弯曲振动)影响明显。在400 Hz~1 100 Hz频率范围内,考虑轮对影响的轨道垂向模态频率增大,增大范围为10 Hz~56 Hz。     

高强聚烯烃静态断裂过程银纹区的性能1.HDPE

为了观察分析高密度聚乙烯(HDPE)的银纹区性能,对两种HDPE全切痕试样分别进行了速率为0.1 mm/min,0.5 mm/min,1 mm/min,5 mm/min,20 mm/min和50 mm/min的拉伸测试。基于对静态断裂过程应力-位移数据的分析处理,结果表明,HDPE的屈服应力随着拉伸速率增大;高应力时两种HDPE均存在常临界位移控制其银纹断裂;HDPE2480银纹微纤的稳定性较大,材料韧性较好。HDPE静态拉伸断面显微结构显示,HDPE2480的银纹微纤尺寸大于HDPE4801,导致两者断面弧形巢尺寸和弧形巢内粗糙度的不同。     

杨木静动态压缩本构模型研究

目的 以杨木为研究对象,研究其静动态压缩载荷作用下应力-应变曲线的变化特征,建立适合的本构模型,并对其进行描述。方法 对杨木试件进行静动态压缩加载试验,分析静动态压缩载荷作用下杨木应力-应变曲线的变化特征,构建适用于静动态压缩载荷作用下杨木的本构模型。结果 静态压缩加载杨木的应力-应变曲线分为线弹性阶段、屈服阶段和密实化阶段等3个部分,动态压缩加载杨木的应力-应变曲线分为线弹性阶段和屈服阶段等2个部分;静态压缩加载时,杨木轴向屈服应力最大,分别是径向和弦向的5.70倍和7.75倍;动态压缩加载时,当应变率从400 s-1增加到1000 s-1时,径向、弦向和轴向的屈服应力分别增加了1.51,1.59,3.12倍,杨木的屈服应力具有应变率敏感性;采用包含应变率影响的本构方程来描述杨木在静动态压缩载荷作用下的本构关系是比较合适的。结论 杨木是一种应变率敏感材料,静动态压缩载荷作用下杨木的应力-应变曲线均表现出多孔材料的特征,将多孔材料本构模型应用于木材是可行的。     

THE MINIATURISATION OF THE 4-POINT-BEND TEST

Abstract— Strength measurements are becoming increasingly important for electroceramics. Bending of specimens small enough to be cut out of small electroceramic components may be one possibility. Therefore the miniaturisation of the 4-point bend-test for ceramic specimens is now being attempted. In this paper the errors in determining the flexural strength arising from the test principle itself, plus the geometry and measuring inaccuracies are calculated and expressed as a function of the outer span length. Contact pressure and a tolerable total measuring inaccuracy determines the dimensions of miniature specimens and fixtures. The possibilities of appropriate specimen preparation are also investigated.
Ceramic materials show a volume (i.e. a specimen size) dependence of strength which is described by Weibull's statistical theory. The applicability of the miniature bend-fixtures is demonstrated by measuring this volume effect.     

开发常规兵器模拟试验系统的意义和任务

充分运用现代科技手段,加速发展兵器模拟试验技术,开发常规兵器模拟试验系统,对于提高常规兵器的研制水平,改变过份地依赖“画图、加工、实弹试验”循环转磨的老办法,是使我国的常规兵器研制技术达到一个新的高度的重要举措,是一件急待我们大家努力去做的事．     

THE FATIGUE BEHAVIOUR OF CRACKED CONCRETE

Abstract— Cracks are among the most common flaws in civil engineering structures and, considering the cyclic nature of the variable loading patterns, it is evident that the evaluation of the structure safety factor should consider the stability of cracks when fatigue loading occurs.
In the present paper, the behaviour of cracked concrete subjected to cyclic loading is experimentally investigated by means of direct tension tests. In particular, the experiments concern cycles that stay below the critical concrete softening curve.
The results show that, depending on the maximum load, damage could occur and that the cyclic envelope curve is very close to the monotonic quasi-static curve. On the basis of the experimental results, an empirical model for subcritical crack growth for cracked concrete under low-cycle fatigue loading is proposed.     

粘度不同的液态铝低压渗流过程的模拟试验研究

本文根据相似原理对粘度不同的液态铝在多孔介质中的低压向上渗流过程进行了模拟试验研究。试验表明，渗流液面以平面沿铅垂方向推进，并满足次方根规律；某一时刻ｔ的雷诺数、阻力系数和沿程损失可用相应的公式计算；液态铝的温度（即粘度）在一定范围的变化对渗流速度的影响不大。实验还将模拟充填时间与原型充填时间进行了对比，两者得到了良好的一致性。     

现场发泡夹心墙平面外抗震性能模型试验与数值试验研究

为研究现场发泡夹心墙平面外抗震性能,寻求改善墙体抗震性能的有效手段,制作了7 片现场发泡夹心墙和1 片实心墙,进行了平面外的抗震性能模型试验和数值试验研究。对比分析表明,现场发泡夹心墙的破坏形态、承载力、变形能力和协调变形能力等二者均较好吻合,相互验证了二者的有效性。研究结果表明梁挑耳对内外页墙体具有较大的协调变形能力,塑料钢筋拉接件可以起到对开裂墙体支撑或拉结的作用,有效防止墙面倒塌掉落。变形性能分析结果表明现场发泡夹心墙的耗能能力较大、延性系数较高,并且具有良好的协调变形能力。     

混凝土软化本构关系对双K断裂参数的影响

混凝土裂缝扩展的双K 断裂准则，用于描述混凝土结构裂缝的起裂、稳定扩展和失稳断裂。其相 应的双K 断裂参数ini c K I 、un c K I 可通过简便的实验和基于虚拟裂缝扩展粘聚力的解析方法确定。已取得的 研究结果表明，起裂韧度ini c K I 的解析解与所确定的混凝土软化本构关系有关。对于简单实用的双线性软化 本构曲线而言，参数s s 、s w 、0 w 的取值直接影响软化本构关系的确定。根据本课题组新近所做楔入劈 拉实验，经分析对比得到了与实测结果相符合、为确定双K 断裂参数所使用的双线性软化本构曲线的相应 参数。     

钢丝绳隔振器动态特性试验研究

目的 研究钢丝绳隔振器的静态、动态特性.方法 模拟隔振器的实际安装情况,利用正弦扫频激励方法,测量其动态特性.结果 获得了加载和卸载变形曲线、频响函数曲线和振动传递率曲线.结论 所得结果对分析该隔振器性能有实际应用价值.     

大长细比钝体构件涡激共振与驰振的耦合研究

当细长结构的驰振临界风速位于涡激共振风速锁定区间内或者接近时,存在涡激共振与驰振两种不同类型风振现象耦合的可能。该文对这两种振动耦合进行了理论推导并建立了相关的耦合振动预测模型;根据3个大长细比钝体构件的工程实例,通过数值模拟和风洞试验等手段获得的相关风振参数分别估算了两类振动的临界风速与锁定区间。由风洞试验测得的构件实际振动曲线与预测模型吻合良好,从而证实了一定条件下构件涡激共振和驰振存在耦合的可能,定性地说明了在两种不同振动机理下产生的气动负阻尼会相互叠加并共同抵消结构机械阻尼,使涡激共振幅值增大,驰振临界风速提前。     

巴氏噪声硬度检测方法研究

研究了一种新的硬度检测方法──巴氏噪声法．用自制的巴克豪森检测装置和洛氏硬度计对同一钢试样进行同位检测,建立了巴氏噪声综合参数γ与洛氏硬度值H的关系曲线,求出的函数关系式可作为巴氏噪声硬度检测的判定式．两种检测方法的检测结果很接近,绝对误差不大于1．5HRA研究结果表明：巴氏噪声法检测钢铁材料硬度是可行的,且具有一定的检测精度．     

分级屈服型金属阻尼器抗震性能研究

提出一种由两个不同尺寸的环形金属阻尼器套在一起形成的分级屈服型金属阻尼器。采用低周往复加载试验对其抗震性能进行了全面研究,揭示该阻尼器的分阶段屈服耗能机理与破坏机制,研究其滞回耗能性能、强度和刚度退化性能以及抗疲劳性能。试验结果表明,该阻尼器不仅有效实现分级屈服耗能,而且变形能力强、滞回环饱满稳定、抗疲劳性能优良。通过参数化有限元分析回归得到环形金属阻尼器的初始刚度修正系数,并提出计算分级屈服型阻尼器三折线骨架曲线性能点的计算公式,通过该计算公式获得的骨架曲线与试验结果吻合较好。同时,也可由阻尼器的性能需求确定其几何尺寸。该文的研究成果初步为该新型分级屈服型金属阻尼器在工程中的应用奠定了基础。