复合材料单向板断裂韧性的光弹性实验研究

结合金属材料三点弯曲试验方法,采用光弹贴片法实测纤维增强复合材料的断裂韧性。简要推导光弹条纹参数与裂尖应力强度因子的关系,并以玻璃纤维增强环氧单向板为实例探讨复合材料断裂韧性测试方法。实验表明,利用光弹图像可以实时观测试件裂纹扩展过程,并可结合P-V曲线判断开裂点,进而得到材料的断裂韧性。     

“正交”便携反射式光弹性仪误差分析

为满足工程现场观测高应变梯度区域、裂纹尖端区域应力光图以及用光弹贴片钻孔法测残余应力的需要,研究了基于光弹贴片技术原理的反射式光弹性仪,分析了"正交"反射式光弹性仪偏光系统的工作原理,运用误差理论论证了仪器设计的可行性及有效性,本仪器正、反两测回所得的测量数据是等精度的,给出了仪器测试结果的极限误差.结果表明,使用该仪器能得到光弹性方法中的全部试验数据,极限误差满足原理误差要求.     

用盲孔—光弹贴片法检测构件内的残余应力

介绍了盲孔－光弹贴片法的基本原理和测试方法，以及应用此法于某装置外壳，测定其进行ＶＳＲ处理前后构件内的余应力的变化情况，研究结果表明：进行ＶＳＲ处理可以大幅度降低构件内的残余应力的总体水平，并使残余应力分布趋于均匀。     

光弹贴片法厚度效应的数值分析

试用数值计算模拟光弹贴片实验，分析双折射贴片法厚度效应。通过数值分析提出，构件表面应力梯度和贴片厚度是影响厚度效应的主要因素。本文还给出了贴片厚度为１，２，３ｍｍ时的ｍｌｈ值，并提出了建议采用的修正方法。     

钢筋混凝土构件应力状态的光弹贴片法监测

用光弹贴片对钢筋混凝土三点弯曲梁的受力过程进行试验研究的结果表明：光弹贴片法是监控钢筋混凝土结构应力状态有开裂、裂纺扩展的有效手段。     

正交各向异性单层板轴向拉伸时圆孔边应力集中的研究

本文对复合材料的孔边应力进行了理论计算与测试研究。文中引用了正交各向异性单向板圆孔边应力集中系统的理论算式，介绍了用光弹贴片法对拉伸时圆孔边应力集中系统的实测。测试值中考察了贴片的增强效应与泊松比失配影响，最后对测试值与理论值进行了比较，符合较好。     

光弹贴片法厚度效应的数值分析

试用数值计算模拟光弹贴片实验,分析双折射贴片法厚度效应,通过数值分析提出,构     

裂纹柔度法在回火高强度结构钢应力分析中的应用

提高高强度结构钢板的残余应力的测试精度,可以更好地评估回火工艺的有效性,使产品更加安全可靠.常用的残余应力测试方法(如钻孔法、X射线衍射法等)只能测定钢板外表面及浅层的残余应力.采用裂纹柔度法分析回火钢板的残余应力,对Q550D钢板不同回火工艺状态下的应力松弛效果进行了测试.结果表明,裂纹柔度法能够测定钢板全厚度范围内残余应力释放过程中产生的应变,从而判断其应力分布情况,而且这种方法比钻孔法及X射线衍射法更加敏感和精确.     

纤维复合材料在偏光场中的行为

本文用自制的显微激光分析仪对纤维复合材料进行透射式光弹研究,发现包括光弹性复合材料在内的纤维复合材料具有不同于传统的均质光弹性材料(或均质双折射材料)和偏振器的双折射行为。用仅含一个滞后器的现有光弹理论不能解释这一行为。由此对现有光弹性复合材料双折射测量方法提出疑问,并提出具有两个独立滞后量(δ_1,δ_2)的新矩阵,由此矩阵导出的各光弹公式均与实验曲线吻合。且当δ_1=δ_2时,所提出的矩阵及公式可化为传统的光弹矩阵及公式。δ_1、δ_2与纤维复合材料内部应力的关系有待于进一步研究。而这一研究有可能为测量纤维复合材料内部应力提供新的途径。     

板类构件内部残余应力测试技术研究

为了克服现有残余应力测试技术难以测定工程构件内部残余应力的局限性,提出一种被称为裂纹柔度法的残余应力测试新方法.基于线弹性断裂力学原理,在被测物体表面引入一条深度逐渐增加的裂纹,通过测定零件表面的残余应变释放量来计算7055铝合金板材内部残余应力分布规律.研究结果表明,裂纹柔度法与逐层钻孔法及X射线衍射法相比,具有更好的敏感性和精确度,可用于测定板类构件内部残余应力.     

浅盲孔法测量残余应力的分析

通过三维有限元分析方法,对浅盲孔法Ａ、Ｂ松驰系数随孔深度的变化进行了计算机模拟,同时,应用误差传递理论,重点分析了孔深度变化对松弛应力的影响。并且获得松弛应力与孔深度误差的规律性结论。为进一步应用浅盲孔法提供一理论依据。     

求主应力和的一个新方法—钻孔法

_传统的平面光弹性法只能提供模型中的等差线条纹,即主应力差值。本文所提新方法,通过在模型上钻孔可以帮助我们得到主应力和值。本文给出了主应力和的计算公式以及实验结果,并与理论值作了比较。     

Fatigue life prediction and experiment research for composite laminates with circular hole

Based on the fatigue prediction model of exponential function and Whitney-Nuismer(WN) criterion of static strength for the composite material laminate with a circular hole, the stress correct factor (β) was put forward and a new fatigue prediction model for composite material laminate was set up. T300/KH304, which is recently studied and is a high capability composite material, was used as the raw material. In order to gain the factor β, the fatigue experiments of the laminates with holes in different diameters and the same ratio of width to diameter were conducted. The fatigue analysis and tests of the laminates with a hole 5 mm in diameter are carried out at different stress levels, and the results meet the engineering requirement. The simple, prompt and practical method is provided for the prediction of S-N curve of composite laminate with a circular hole.     

LY12装甲铝合金焊接残余应力研究

采用钻孔-电测法对LY12铝合金垂直于焊缝方向的焊接残余应力及其分布规律、产生的原因进行了分析,探讨了残余应力的消除措施.研究表明：板厚为6mm的LY12铝合金的焊接残余应力呈双向应力状态;垂直于焊缝方向的残余应力,在焊缝上的应力较大,沿远离焊缝方向逐渐减小,纵向残余应力σx比横向残余应力σy大得多.热处理后的结头强度为236.5 MPa,比未处理的强度提高58.7%.     

阶梯孔加工专用金刚石涂层刀具的制备装置研究

孔加工在机械加工领域是比较常见的加工工艺,而阶梯孔加工又占有比较重要的地位,应用范围比较广。汽车刹车片材料属耐磨材料,普通硬质合金刀具容易磨损、生产效率低、生产加工成本高。金刚石涂层刀具在钻削此类材料时,往往具有良好的切削加工性。采用上海交通大学研制的热丝CVD沉积装置,针对阶梯孔加工专用刀具的金刚石涂层技术,进行制备装置的研究。     

各向异性度对含矩形孔复合材料板孔边应力状态的影响

针对含矩形孔的复合材料板,根据非均质各向异性弹性理论和复变函数理论,通过保角映射方法建立精确的边界条件,解决了复杂孔型的边界条件问题。建立了基于准确边界条件的边界积分方程,并得到了含矩形孔复合材料板孔边应力的精确解析解。针对具有不同正交各向异性度E/E⊥的情况,以及它们对孔边应力集中系数的影响进行了探讨。结果表明:复合材料的性质对孔边应力有着不可忽视的影响,对于正交各向异性材料来说,两个主方向上的材料性质差别越大,即各向异性度越大,孔边应力峰值也越高。     

Microscopic properties and sealing performance of new gas drainage drilling sealing material

The geological condition of Chinese coal mines are complex and high gassy, which account for fifty percent to seventy percent. Because of the abundant pores and cracks around the drainage drilling hole, the gas concentration attenuates rapidly, and the effective gas drainage period is short. The traditional sealing materials of yellow mud and cement-sand grout will readily shrink after the drilling hole is sealed, the sealing length is short and the sealing quality is not satisfactory. Currently widely used polyurethane material will shrink when it comes into contact with water, and the price is also very high. In this study, taking cement as a base material, a novel composite sealing material mixed by expansion admixture, additive, and fibrin and coupling agent was developed and the sealing performance and expansion property of the material were also studied and analyzed. The FEI Quanta TM 250 environmental scanning electron microscope was used to investigate the microstructure of material. The results revealed that the new composite sealing material had a desirable expansion performance and a definite fluidity convenient for grouting. The solidified material, combining closely with the drilling wall, possessed an adequate strength and was not easy to shrink. Compared to the conventional polyurethane, the gas drainage concentration by drilling sealing exceeded 40 percent, and the sealing capacity improves 5 times, the sealing effect increases significantly.     

冲击荷载作用下地下岩洞的动应力分析

本文用动态光弹性方法,分析冲击荷载作用下岩洞周边的动应力分布和动应力集中系数。试验中针对规则、非现则两种直墙拱顶孔洞进行研究。采用落锤加载,微闪系统记录试验资料。文中给出冲击荷载作用后几个特定时刻岩洞周边的应力分布。试验结果表明:岩洞的动应力集中系数与孔型有关。被岩洞引起的应力扰动区域,由孔中心向四方扩展到离孔中心约相当于最大特征尺寸1.5倍的地方。