微机测试材料力学性能的技术及应用

系统阐述了用微机自动采集和处理数据，以卸载柔度为原理测试工程材料力学性能的测试技术，详细介绍了此技术测试力学性能非均质材料的ＣＯＤ阻力曲线和测试金属材料高温疲劳裂纹扩展速率的具体运用。     

CLAM钢断裂韧性数据的规则化处理研究

目的利用规则化法对CLAM钢(中国低活化马氏体钢)的断裂韧性数据进行处理,获得其断裂韧性。方法采用基于载荷分离理论的规则化法,对CLAM钢卸载柔度法得到的原始载荷(P)、COD(裂纹张开位移)数据进行规则化处理。首先去除卸载柔度法采集的加载和卸载(Unload/Reload)、裂纹扩展(Extend Crack)数据,只保留加载过程中Ramp数据。然后将提取出来的Load-COD数据采用载荷分离的规则化法进行处理得到(J,Δa)数据,从而得到J-R阻力曲线及断裂韧性条件判定值J_Q。结果得到CLAM钢平均断裂韧性J_Q为178 MPa·mm,所有试样厚度(B)及初始裂纹长度(b_0)均大于10J_Q/σ_Y。结论规则化法处理的CLAM钢断裂韧性J_Q满足有效性判定条件。     

金属材料断裂力学柔度测试技术的问题与发展

研究了ASTM、ISO、GB断裂测试规范中推荐的柔度测试技术所存在的不同程度的局部性和系统性问题,提出了修订规范的相关方法和新公式.提出并推荐了应用直通型FFCT(Front-force compact tensile)试样和SEB(Single edged bending)试样的相关延性断裂韧度柔度测试方法和成套新公式;首次发现ASTM E813-E1820、ISO12135-2002(E)及国标GB2038-91、GB21143-2007关于LLCT(Loading-line compact tensile)试样执行了近三十年的裂纹面旋转柔度修正公式的错误,在给出清楚柔度定义和新图解的基础上提出并推荐了应用FFCT和LLCT试样的柔度修正新公式;讨论了在疲劳裂纹扩展测试中克服COD引伸计惯性力效应的解决方法;研究了直通型CT试样用于高温疲劳裂纹扩展的柔度测试问题,提出了点触式高温柔度测试方法.     

腐蚀环境下的da/dN自动检测技术研究

对几种舰船用结构材料进行了腐蚀环境下裂纹长度的测量技术研究。设计制作了适用于腐蚀环境下的Ⅰ型和Ⅱ型类标准C(T)试样及其相应的腐蚀疲劳循环装置；建立了不同试样型式下柔度系数的求解方法，并求出了Ⅰ型和Ⅱ型类标准C(T)试样的柔度系数和归一化裂纹长度与无量纲柔度的函数方程。通过大量验证试验，证明了所求柔度系数的正确性。在此基础上，建立了腐蚀环境下疲劳裂纹扩展速率试验中裂纹长度的自动检测技术。     

疲劳裂纹扩展速率试验中裂纹曲率修正方法研究

针对目前疲劳裂纹扩展速率试验标准中仅提出裂纹长度需进行曲率修正但未给出具体修正方法及步骤的问题,作者推荐了线性插值法和等比例法两种裂纹曲率修正方法,并通过分析两种方法的修正原理,结合试验结果,将两种曲率修正方法进行对比。结果表明,在双对数坐标系上,修正后的da/dN-ΔK曲线向低ΔK方向偏移,最大偏移量约15%,在利用da/dN-ΔK曲线进行选材对比或疲劳寿命评估时,修正后的曲线与未修正的曲线相比是偏安全的。基于两种方法修正后的da/dN-ΔK曲线之间差异较小,最大相差约2%,两种方法均可作为疲劳裂纹扩展速率试验中裂纹长度的曲率修正方法。     

材料力学性能测试技术的进展与趋势

着重阐述了力学性能测试技术与方法的发展趋势和特征,以及在力学性能测试过程应该值得注意的重要测试条件和参数。介绍了近年来关于力学性能测试新技术的特点,主要以微纳材料和薄膜材料测试技术的发展和应用为例。指出了未来在力学性能测试新技术领域应引起重视和值得研究的方向。     

柔度法测试车轮轮箍的疲劳裂纹萌生寿命

借助MTS TESTSTAR材料试验机的Fatigue Crack Growth Test应用软件，建立了材料的疲劳裂纹萌生寿命测试方法——柔度法。用该方法测试了HDSA车轮和LG61轮箍的疲劳裂纹萌生寿命，并与其它六种车轮的有关数据进行了对比。结果表明，HDSA车轮和LG61轮箍的疲劳裂纹萌生寿命分别比915D车轮提高了33．4％和35．5％。     

自动检测技术在相容性测试中的应用

基于研华公司的ADAM-4017数据采集模块、ADAM-4068继电器输出模块以及组态王开发环境，介绍了一种新的真空安定性检测系统，可以实现多路真空安定性自动检测，极大地提高了测试效率，方便了数据的分析。     

恒温水槽技术性能测试及不确定度分析

恒温水槽是温度检定中普遍使用的辅助设备,它为检定工作提供了符合要求的温场环境,它的准确与否对于测试数据的正确性和准确性具有非常重要的意义,因此恒温水槽温场测试和不确定度分析是计量工作的一项重要内容。本文以RTS-20X制冷恒温槽为例,对恒温水槽的技术性能和不确定度进行了测试和分析。     

柔度方法测量中心裂纹试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率

在腐蚀环境条件下的材料试验是研究腐蚀环境下材料行为的重要依据。为解决金属板在腐蚀介质条件下的裂纹扩展速率测试问题,设计一种环境装置并结合裂纹长度测量的柔度方法,实现了计算机控制下腐蚀裂纹扩展试验的不间断测量。     

S型悬臂梁柔度性能的计算与分析

基于线弹性和小变形假设理论,以卡氏第二定理为理论基础,推导了S型悬臂梁x向、y向和z向柔度的解析计算公式,利用有限元方法对柔度解析式进行校验。通过定义柔度比函数,比较了倒角S型悬臂梁、直梁S型悬臂梁和圆弧S型悬臂梁的柔度性能。结果表明:S型悬臂梁各柔度计算公式的相对误差均在10%以内,理论分析与仿真结果基本吻合,验证了S型悬臂梁各柔度解析式的正确性。当倒角S型悬臂的γ=0.2时,圆弧S型悬臂梁的x向和z向柔度最大,直梁S型悬臂梁的y向柔度最大。当α=18,β=6时,直梁S型悬臂梁的y向柔度最大,圆弧S型悬臂梁的z向柔度最大;倒角S型悬臂的参数0.2≤γ≤2.2时,圆弧S型悬臂梁的x向柔度最大;倒角S型悬臂的参数γ>2.2时,倒角S型悬臂梁的x向柔度最大。本文的研究内容为S型悬臂梁的工程设计和应用提供了理论基础。     

涂层/基体界面材料力学性能测试技术和方法

简要论述涂层力学性能的几种测定技术,介绍新研制的测定涂层力学性能专用试验机的系统,功能特点及测试方法.主要包括涂层显微硬度压痕,扭转试验,涂层断裂强度,抗剪切强度,结合强度的测定,涂层杯突试验技术,这些技术应用为评价涂层/基体界面材料性能和改进涂层质量提供一种量化测试手段.     

自动检测技术的应用与发展

本文主要介绍自动检测技术的概念、关键技术、自动检测技系统的基本组成及自动检测技术的应用与发展趋势。     

瞬态高温传感器动态性能测试技术研究

提出了用于瞬态高温传感器动态性能的脉冲CO2激光激励系统．建立并分析了温度传感器瞬态响应数学模型．以此对蓝宝石光纤黑体腔高温传感器进行了动态性能实验研究．实验结果表明,传感器时间响应常数达30ms,测试最高温度可达2000℃,可以对武器发射、火药燃烧、爆炸等过程中瞬态高温进行测试．实验方法具有非接触、操作简便,精度高,实用性强等特点．     

钛合金高温疲劳性能的试验研究

开展了钛合金材料高温疲劳试验研究。试验共设计3种工况,即:200℃,0.5kN-22.5kN-0.5kN力加载循环;300℃,0.5kN-22.5kN-0.5kN力加载循环;200℃,0.5kN-30kN-0.5kN力加载循环,每种工况下分配试样数为5个~7个。引入\     

基于直流电位法的疲劳裂纹长度测量的技术及应用

航空发动机设计用材料的疲劳裂纹扩展速率测量是其性能测试的重要环节,而金属材料在600℃以上温度时合金表面由于氧化或者高温热辐射,无法使用基于光学原理的测量方法测量裂纹长度,所以需要使用自动测量方法——直流电位法。在室温条下使用铝合金对电位法系统进行测试,通过直流电位法与目测法测量的裂纹长度进行对比,发现使用参考试样测量的裂纹长度测量要好于没有使用参考试样的测量结果,说明参考试样可以很好地消除温度波动对测量结果的影响;同时在高温实验中,使用勾线法标定电位法测量的裂纹长度数据。结果表明,电位法测量的裂纹长度与勾线法测量平均裂纹长度之间的平均相对误差为1.79%,说明在高温实验环境下,试样出现表面氧化,可以使用直流电位法进行裂纹长度的测量。应用电位法技术完成650～800℃实验环境下,获得钛合金材料负应力比疲劳裂纹扩展试验数据。