摆锤刀刃半径对夏比冲击试验结果的影响

采用8mm和2mm两种摆锤刀刃半径分别对低、中、高3个冲击吸收能量等级的3种锻件钢材进行了系列温度夏比冲击对比试验,研究了摆锤刀刃半径对冲击吸收能量、侧膨胀值、剪切断面率以及韧脆转变温度的影响。结果表明:低、中、高能量3种钢材的对比试验都呈现出较为明显的差异,即采用8mm摆锤刀刃半径测得的冲击吸收能量要高于采用2mm摆锤刀刃半径测得的,但是该种差异在上、下平台附近时逐步缩小;用两种摆锤刀刃半径测得的冲击延性指标,如侧膨胀值和剪切断面率也存在相对应的结果;不同摆锤刀刃半径系列温度冲击试验测得同一材料的韧脆转变温度也不相同。     

不同摆锤刀刃对管线钢夏比冲击试验的影响及分析

为比较不同摆锤刀刃锤头对冲击试验结果的影响,采用8mm摆锤刀刃锤头和2mm摆锤刀刃锤头对X65管线钢进行系列夏比冲击试验,对测得的冲击能量进行比较分析。结果表明:在较高的能量范围内,采用8mm摆锤刀刃比采用2mm摆锤刀刃测得的冲击吸收能量高;随着试验温度的降低,两种不同摆锤刀刃下的冲击吸收能量值均逐渐减小,采用8 mm摆锤刀刃测得的冲击吸收能量下降更多;在较低的能量范围时,两者之间的差值变小;采用8 mm摆锤刀刃确定的韧脆转变温度高于采用2 mm摆锤刀刃确定的韧脆转变温度。     

摆锤刀刃半径对SA508Gr.3Cl.2钢冲击试验结果的影响

冲击试验标准ASTM E23—16b和EN 10045-1:1990,对于摆锤刀刃半径的要求分别为8mm和2 mm,为了研究这两种摆锤刀刃半径对于冲击试验结果的影响,依据这两个标准对SA508Gr.3Cl.2钢进行了系列温度冲击试验,并对断口形貌进行了观察。结果表明:摆锤刀刃半径对冲击吸收能量、侧膨胀值、剪切断面率以及韧脆转变温度等均有影响;总体上在韧性区和脆性区即低能量和高能量范围内,2 mm摆锤刀刃半径测得的数值小于8 mm摆锤刀刃半径测得的,在韧脆转变温度范围内,两者之间没有明显的大小关系。     

摆锤刀刃半径对夏比V型冲击吸收能量的影响

为研究不同尺寸摆锤刀刃锤头对冲击试验结果的影响,采用刀刃圆角半径分别为2mm和8mm的锤头对多种材料进行夏比V型冲击试验,并从吸收能量、断口形貌等方面分析V型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量K_(V2)与8mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量K_(V8)的变化规律,研究摆锤刀刃尺寸对夏比V型冲击吸收能量的影响。结果表明:在韧脆转变温度曲线上平台区和转变区(塑性断口)范围内,K_(V8)大于K_(V2);在转变区(脆性断口)范围内,K_(V2)大于K_(V8);在下平台区,KV8与K_(V2)几乎相等。     

摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响

在各最新版本的冲击试验标准中,R_2和R_8两种规格的冲击摆锤刀刃都被认可采用,但两者产生的数据差异一直存在很大的争议。以3个标样供货机构的多种标准试样为试验对象,研究了两种摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响。结果表明:对于V型缺口低能量试样,R_2和R_8两种刀刃产生的差别并不会高于标准试样本身均匀度的影响,试验结果与试样本身的性能特征有关;对于弧形试样,采用R_8刀刃测得的冲击吸收能量高于采用R_2刀刃测得的,且试样韧性越好两者之间差别越大。     

夏比摆锤冲击国标与美标两种试验方法对冲击试验结果的影响

本文主要分析夏比摆锤冲击试验国标和美标的异同,采用了系列冲击法研究了两项标准对冲击性能的影响,结果表明:当冲击吸收功较低时,按照GB/T229—2007和ASTM E23—07a标准试验得出的结果相近;当冲击吸收功较高时,按照ASTM E23—07a标准试验得出的结果比GB/T229—2007的结果高,导致这一结果主要是由于摆锤打击刀刃半径的不同,打击刀刃和冲击试样接触面积小,冲击试样产生的塑性变形小,侧向膨胀值低,冲击吸收功相应的也低,反之,冲击试样产生的塑性变形大,侧向膨胀值高,冲击吸收功相应的也高;国标和美标夏比V型冲击试样的公称尺寸相同,主要区别为机加工偏差的不同,且美标要求较高。     

SiC_p与SiC_w增强铝基复合材料的冲击试验

采用仪器化冲击试验对碳化硅颗粒(SiC_p)与碳化硅晶须(SiC_w)增强铝基复合材料的冲击能量与缺口形状、摆锤刃口半径的关系进行了研究,并利用扫描电镜和能谱仪对冲击断口的形貌及成分进行了分析。结果表明:与不开缺口试样相比,采用U型缺口试样进行试验时,得到的冲击总能量较稳定,不同摆锤刃口半径之间的冲击总能量相差较小,推荐采用U型缺口试样进行SiC_p与SiC_w增强铝基复合材料的夏比冲击试验;SiC_p增强铝基复合材料的断裂以SiC颗粒解理脆性断裂为主,SiC_w增强铝基复合材料的断裂是脆性断裂+韧性断裂的混合型断裂。     

如何使用标准试样评定摆锤式冲击试验机结果不确定度

摆锤式冲击试验机广泛的使用于测量材料的冲击吸收能量,传统的分部法检定不能给出冲击能量的误差,采用标准试样可以直观的计算其误差及其不确定度,这样为客户提供了详细的试验数据,更加准确有效地使用设备。本文讨论了如何使用标准冲击试样对摆锤式冲击试验结果进行评定。     

蜂窝纸板折叠回弹特性研究

以回弹力作为蜂窝纸板易折叠性能的评价指标,设计了一种测试回弹力的方法。试验结果表明:随着压痕深度的增加,回弹力呈现先降后升的趋势;当压痕深度与纸芯厚度相等或比纸芯厚度稍大时,回弹力最小,此时蜂窝纸板保持压折状态的能力最好;对于孔径为6,15,20 mm的蜂窝纸板,钢刀刃口半径分别为1.0,1.5,2.0 mm时,其回弹力最小,故应随着蜂窝孔径的变化而调节压痕钢刀刃口半径,随着蜂窝孔径的增大,压痕钢刀刃口半径也应相应地增大。     

试样厚度对夏比冲击试验结果的影响

通过不同温度下的夏比摆锤冲击试验对非标准小尺寸V型缺口冲击试样的冲击吸收能量和侧膨胀值进行了分析,并结合力-位移曲线,研究了试样厚度对冲击试验结果的影响。结果表明:当试验温度高于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样的横截面积有关,因此与厚度呈线性关系;而低于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样厚度之间没有明显关系;试样的侧膨胀值、剪切断面率与厚度之间没有直接联系。随着试样厚度的减小,不稳定裂纹扩展起始力越来越小,从而导致冲击吸收能量减小。厚度越大试样吸收的能量越多,冲击过程中所受到的最大力也越大。     

Crookes辐射计内最佳真空度的实验和仿真研究

应用实验和蒙特卡罗(DSMC)方法,研究了Crookes 辐射计工作的最佳真空条件.在辐射计内转子可以自由转动的条件下,测量了辐射计转子的转速与腔内真空度的关系,实验表明,转子的转速与腔内的真空度、转子叶片的边长有关.在叶片边长分别为20 mm和10 mm的情况下,最大转速分别出现在0.1 Pa和3 Pa.应用DSMC方法,仿真得到了在不同真空度条件下,作用在转子叶片两边的压力差分布,结果表明,在叶片边长分别为20 mm和10 mm的情况下,最大压力差分别出现在0.1～0.5 Pa和2～5 Pa.文中给出了腔内稀薄气体的速度矢量图.     

粗振子天线的性能研究

利用矩量法的粗振子模型分析了粗振子天线，并分别对长度为500mm，半径各为1mm、5mm、10mm、50mm的对称振子进行计算，通过计算结果的比较得出了振子的粗细对天线性能的影响．实用中可以根据对天线性能的要求，选择合适粗细的对称振子天线。     

300M超高强度钢车削加工性能仿真模拟分析研究

目的研究不同切削参数对300M超高强度钢切削性能的影响。方法通过单因素试验法,采用Advant Edge切削仿真软件,建立300M钢三维有限元模型,对不同切削参数下车削300M钢的切削力、刀片温度、刀片应力及切屑形状进行分析。结果在300M钢车削过程中,刀片温度随着切削速度增大而增大,但切削力和刀片应力反之;背吃刀量和进给量越小,切削力、刀片应力及刀片温度越小;切削刃半径越小,切削力越小,但小的切削刃半径使得刀片应力变大,容易导致刀片磨损。车削300M钢的切屑呈锯齿螺旋状,切屑温度为带状分布,切削速度越高,进给量、背吃刀量越大,切削刃半径越小,切屑温度越高。结论在300M钢车削加工中,应选用较高的切削速度,适中的切削刃半径,较小的进给量和背吃刀量。     

A study on the failure of circular plates struck by masses. Part 1: experimental results

In the present study experimental results recorded from a series of tests are presented, which examine the dynamic response and petalling failure of thin circular plates struck transversely at the centre by masses having conical heads and spherical noses. The circular plates are cut from mild steel plates with five different thicknesses of 1.17, 1.5, 2, 3 and 4 mm and three different diameters of 250, 300 and 350 mm, to make a ratio of thickness to diameter ranging from 3.34×10⁻³ to 11.43×10⁻³. The impact velocity ranges from 3 to 11 m/s, corresponding to an impact energy varying from 100 to 1700 J. The radius of the sphere on the tip of conical head of the drop mass is chosen as 6, 8 and 10 mm. It has been observed that a necking circle is initiated approximately in the central part of plates along a small circle, which is directly under the transition circle from the spherical surface to conical surface of the drop mass. This is due to the excessive in-plane tensile strain. A through-thickness crack, then, is formed at one point on the circle, which is recognised as in-plane tearing failure. The crack is opened further and ends with a petalling pattern tearing failure around the crack for severe impact cases. It has been found that the critical impact energy required for the onset of failure varies significantly with the thickness of plates and the radius of spherical nose of the drop mass.     

叶片厚度变化对船用轴流涡轮性能的影响

目的 研究船用轴流涡轮叶片厚度对涡轮性能的影响,为高性能涡轮设计提供参考。方法 基于计算流体力学(CFD)仿真,模拟分析了2种叶片厚度下的叶片压力、涡轮流通特性及效率特性。结果 在相同膨胀比条件下,当叶片厚度从16.12 mm增大至16.61 mm(叶根处宽度)时,折合流量下降。当膨胀比从1.5增大到2时,加厚叶片的折合流量从0.216增长至0.238,未加厚叶片的折合流量从0.219增长至0.243。当膨胀比从2继续增大时,涡轮流量随膨胀比的变化而趋于平缓。当膨胀比约为2时,涡轮效率达到最高。采用加厚叶片时,涡轮效率最高达到0.815;当膨胀比为1.5~2.68时,涡轮效率在0.8以上。当采用未加厚叶片时,涡轮效率最高达到0.808;当膨胀比为1.6~2.38时,涡轮效率才能达到0.8以上。结论 转子叶片的加厚有利于降低能量损失,且叶片表面产生旋转涡流有助于减轻尾缘处的速度冲击,进一步降低了能量损失;但转子叶片过厚会限制流体的通量,使转子的通流面积减小,涡轮的折合流量减小;在大膨胀比条件下,加厚叶片涡轮的堵塞流量明显小于未加厚涡轮的。涡轮效率随膨胀比的增大而先增大后减小。随着叶片厚度的增大,涡轮整体效率增大,高效区范围增大。     

机械搅拌器对C-SiC/Cu半固态浆料中石墨颗粒和SiCP的影响

利用直桨叶搅拌器在圆柱坩埚内机械搅拌C-SiC/Cu半固态浆料,研究搅拌速度为200 r/min、搅拌器上下移动速度为10 mm/s时C-SiC/Cu半固态浆料中石墨颗粒和SiC颗粒(SiC_P)的均匀性。结果表明:直桨叶与水平面的夹角γ与两种颗粒在坩埚顶部和底部含量偏差都存在二次关系,当γ=30°时石墨颗粒和SiC_P在坩埚中轴向分布均匀,但同一水平面内的SiC_P仍存在偏聚现象,说明SiC_P的偏聚是导致常规直桨叶机械搅拌C-SiC/Cu半固态浆料整体不均匀的主要原因;利用双层桨叶搅拌器代替常规直桨叶搅拌器,通过调整叶片层间距h,当h=10~20 mm时可以消除SiC_P的偏聚现象;通过对单层桨叶搅拌器和双层桨叶搅拌器机械搅拌铸造获得的C-SiC/Cu复合材料进行磨损试验发现,单层桨叶搅拌器不同部位磨损率存在差异,双层桨叶搅拌器磨损率几乎相同。说明SiC_P的偏聚可以通过增大机械搅拌剪切力度得以消除,利用双层桨叶搅拌器进行机械搅拌可以获得均质的C-SiC/Cu半固态浆料。      

钙钛矿锰氧化物（La0.8Ln0.2）2/3Ca1/3MnO3（Ln=La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu）的低场电输运性能分析

用溶胶-凝胶法制备了系列掺杂（La0.8Ln0.2）2/3Ca1/3MnO3（Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu）纳米级晶体。对比在La被其它镧系元素部分替代后,引起的A位离子平均半径的改变和磁矩变化对电输运及磁阻性能的影响,实验分析表明,各个样品在同样大小磁场下的磁电阻存在较大的差别,样品的磁电阻随原子序数的增加而明显变大,由镧系收缩引起晶格畸变所产生的本征磁电阻占主导地位,随着外加磁场的增加,不同掺杂样品间的峰值电阻差异被弱化;各掺杂样品间的转变温度差与掺杂离子半径差和磁矩差密切相关,且离子半径的差异对转变温度的改变贡献更大。     

On the sharpness of straight edge blades in cutting soft solids: Part II - Analysis of blade geometry

In Part I of this paper a new metric, titled the “blade sharpness index” or “BSI”, for quantifying the sharpness of a straight edge blade when cutting soft solids was derived from first principles and verified experimentally by carrying out indentation type cutting tests with different blade types cutting different target or substrate materials. In this Part II companion paper, a finite element model is constructed to examine the effect of different blade variables including tip radius, wedge angle and blade profile on the BSI developed in Part I. The finite element model is constructed using ABAQUS implicit and experiments are performed to characterise the non-linear material behaviour observed in the elastomeric substrate. The model is validated against the experiments performed in Part I and a suitable failure criterion is determined by carrying out experiments on blades with different tip radii. The paper finds that a simple maximum stress criterion is a good indicator for predicting the onset of cutting. The validated model is then used to examine blade geometry. It is shown that finite element analysis is an important tool in helping to understand the mechanics of indentation. Furthermore, the study finds that all the blade geometric variables have an influence on the sharpness of a blade, with the BSI being most sensitive to tip radius. Increasing the tip radius and wedge angle decreases the sharpness of the blade.     

分层对TC4钛合金板抗平头弹撞击失效特性的影响

使用Abaqus/Explicit有限元分析软件,开展平头弹撞击不同厚度双层TC4钛合金板数值模拟,研究双层TC4钛合金板撞击失效特性与失效模式随厚度变化规律及机理。通过对比撞击试验与仿真结果,验证数值模型和参数的有效性。在此基础上与等厚度单层TC4钛合金板的抗侵彻性能进行对比,结果表明,对于12.68 mm直径的平头弹,在靶板厚度2~16 mm内,双层结构的弹道极限与总厚度近似呈线性关系。由于单层靶板在4~10 mm内随着厚度增加,弹道极限无明显变化,所以等厚接触式双层结构在该厚度范围相比单层靶有明显的优势。在总厚度为8 mm时,双层靶优势最为明显,弹道极限相比单层靶提高了43%左右。