薄板材料断裂性能测试

一、前言宇航工程和一些容器,所用的材料一般是薄板材料。对于薄板材料断裂性能的测试,目前推荐的标准型有两种:(1)中心裂纹受均匀拉伸加载(图1a);(2)边裂纹的紧凑拉伸加载(图1b)。这两种试件赴进行加载时,均存在着局部压应力失稳的问题。需要解决失稳的附加装置,使试验增加很大困难和影响测试精度。特别是更薄的合盘板材(<0.5mm),试件取自原材料,板面不平整,失稳的附加装置更难于进行。     

材料塑性与几何尺寸关系研究

为找出微成形过程中材料塑性与几何尺寸间的关系,在常温下对具有不同晶粒尺寸和几何尺寸的铜试件进行了拉伸实验.结果表明,在试件直径不变条件下,随着晶粒尺寸的增大,材料的延伸率逐渐降低;在晶粒尺寸不变条件下,随着试件直径的减小,材料延伸率在逐渐降低;材料的延伸率与试件晶粒个数有关;随着晶粒尺寸的增大或试件直径的减小,材料延伸率的波动性在逐渐增大.为微成形工艺设计、模具设计提供了必要的信息和基础数据.     

ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件微观组织试验研究

以长江三峡水轮机叶片所用材料为研究对象，设计并浇注了两种类型的大型试件。用金相显微镜及扫描电镜观察了铸态下微观组织形态，测定了奥氏体晶粒大小、奥氏体晶粒内马氏体板条束个数和马氏体板条间距。分析了ZG0Cr13NiMo不锈钢铸件凝固相变过程，阐明了该材质最终微观组织的特点。试验结果和数值模拟结果对比，可以验证数值模拟结果的可信性。     

中频脉冲磁场对45钢材拉伸性能的影响研究

选用液压伺服万能试验机INSTRON850对45钢试件进行拉伸,拉伸过程中在试件实验段加一平行于试件轴向的中频脉冲磁场.将试件有磁场的拉伸结果与无磁场的拉伸结果进行分析比较,发现材料的强度变化不大,但塑性变形量增大很多.同时,应力曲线有类似于正弦波振动的出现,研究发现,这种现象有利于材料的塑性加工.     

三乙醇胺对铝合金试件滚磨光整加工作用的影响分析

目的 探索三乙醇胺（TEA）在铝合金试件滚磨光整加工中的作用机理。方法 在相同条件下,利用不同浓度三乙醇胺溶液,对铝合金表面进行滚磨光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后的表面粗糙度值的变化。采用电子天平测试试件加工前后的质量变化,通过计算得出试件的材料去除率。采用X射线衍射仪（XRD）分析试件表面的晶格畸变。采用扫描电子显微镜（SEM）分析试件的表面形貌。采用能谱仪（EDS）分析试件表面元素的变化情况。结果 在加工初期,未添加三乙醇胺时,表面粗糙度值的变化率和材料去除率最小,Ra从1.245 μm减小到0.934 μm,MRR为0.223 mm3/min;添加体积分数为9%的三乙醇胺时,表面粗糙度值的变化率最大,Ra从1.184 μm减小到0.558 μm;添加体积分数为5%的三乙醇胺时,材料去除率最大,MRR为0.445 mm3/min。晶格畸变量的最大值为0.0045,最小值为0.0008。加工后试件表面富集Si元素。结论 在加工初期,三乙醇胺提高了铝合金试件的滚磨光整加工效率。在液体介质和磨块对试件的耦合作用下,固体表面活性提高,试件表面产生晶格畸变,引起机械力化学效应。Si颗粒保护了Al基,使得在加工后期的微量磨削作用减弱,材料的去除率和表面粗糙度保持相对恒定状态。     

基于Ansys的焊缝缺陷电磁激励红外无损检测

应用Ansys大型有限元分析软件建立试件和线圈模型,改变所检测的材料,构建不同形状的线圈,通过红外热像仪捕捉试件表面的温度变化,得到表面温度分布云图,通过该温度分布是否均匀来推断试件(近)表面是否存在缺陷,从而得到缺陷可检测性的判定。着重研究了试件材料、线圈形状与温度分布之间的关系,从而对平板对接焊缝缺陷的电磁激励红外热像无损检测提供了参考依据。     

������ʷ��63Sn37Pb��ѧ���ܵ�Ӱ��

 在室温下通过对63Sn37Pb进行一系列棘轮实验和单轴拉伸实验，得到加载历史对材料棘轮应变累积速率以及延伸率的影响关系。拉伸棘轮试验和压缩棘轮试验表明，在相同加载条件下，没有加载历史的试件较有加载历史的试件会发生更大的棘轮变形，加载历史在很大程度上抑制棘轮变形的累积速率。此外，没有加载历史的试件断后延伸率要比有加载历史的试件大。热处理可以改善材料的延性，有效的增大材料的延伸率。     

AZ91D和A380合金模态参数识别和激励响应测试

采用多参考最小二乘复频法对具有相同结构的AZ91D镁合金试件和A380铝合金试件进行模态参数识别.在同等激励脉冲输入条件下进行2种材料时域激励响应特征的多特征点对比测试,比较AZ91D镁合金替换A380铝合金前后试件结构动力学性能的差异,通过整体频响函数和激励响应特性对AZ91D镁合金阻尼减振的工程实际效果进行评价.结果表明:在几何结构相同的情况下,2种材料的固有频率和固有振型模态参数相似,AZ91D镁合金试件具有更好的模态阻尼比.但由于镁合金材料刚性较低,仅通过直接的材料替换,镁合金材料的高阻尼减振性难以在实际工程中得到有效表现.     

脆性材料断裂韧性测试及表现断裂韧性的估算

用２种测试技术测试了脆性材料的断裂韧韧性,一种是利用楔入法在悬臂梁试件预裂出自然裂纹;另一种是用研磨法在三点弯曲试件上作出微米级的尖缺口裂纹。分别测试了３种材料的断裂韧性,并用提出的模型分别评估了多晶和非晶脆性材料的断裂韧性。     

基于有限元分析的磁记忆关联模型试验

利用万能试验压力机进行拉伸试验,使用应变检测仪与磁记忆检测仪检测拉伸试件应力及磁记忆信号;基于拉伸试件的ANSYS有限元分析结果,分析了磁场强度Hp信号过零点与磁场梯度特征值,判断应力集中情况,确定了Q245R钢等六种材料拉伸试件应力集中磁场梯度预警值;综合应变检测、仿真模拟结果与磁场梯度预警值,建立了六种材料磁记忆检测的应力磁场梯度关联模型。     

空气耦合超声波的位移测量

非接触测量距试件表面几十毫米处的距离或位移时,激光是主要的检测手段。然而,当检测容易吸光的黑色橡胶、表面反射很弱的透明材料以及表面反射和底面反射重合在一起的半透明材料时,激光检测方法就无能为力了。非接触空气耦合式超声无损检测技术很好地弥补了激光检测技术的不足。利用空气耦合超声表面发射法,只需测量试件的表面反射波即可测量任何材料试件的距离或位移。使用表面反射法,选用2 MHz的空气耦合点聚焦探头,在空气中对试件位移进行了实时测量,试验结果表明,温度变化在0.1℃范围内时,检测精度能达到0.01mm。     

用声发射技术研究水泥基复合材料脆性

观测了不同种类混凝土三点弯曲梁的声发射（AE）特性,发现掺加纤维对声发射特性有明显影响。掺加纤维的混凝土梁,声发射事件突发性明显减小,采用Weibull函数方法定量分析了材料特性对混凝土试件的声发射特性、断裂特性及脆性的影响。结果表明,参数m和θ具有明显的物理意义,m值表征由材料特性引起的脆性,而θ值表征由试件几何尺寸引起的试件脆性。     

高速钢激光熔覆Ni基WC条纹表面的磨损特性

在高速钢试件表面采用激光熔覆制备Ni基WC条纹,研究了试件的显微组织和显微硬度。分别对高速钢试件和Ni基WC熔覆条纹试件进行了摩擦磨损试验,并通过扫描电镜观察了磨损表面的形貌。结果表明:与高速钢试件相比,Ni基WC熔覆条纹试件的磨损量降低。Ni基WC熔覆条纹表面以磨粒磨损机理为主。WC硬质颗粒的弥散强化、熔覆条纹的散热作用以及熔覆条纹与间隔材料之间的软硬交替作用,有助于改善高速钢Ni基WC熔覆条纹试件表面的耐磨性。     

单压下有序多裂隙脆性材料破坏机制及其简化模型

采用试件养护前期拔出预埋插片形成预制裂隙的方法制作多裂隙脆性材料试件,并在伺服控制单轴加载系统上对其进行加载试验。基于单压下脆性材料局部破损的应变软化机理建立裂隙体数值模型,对比试验与数值计算结果分析有序多裂隙脆性材料破坏机制及其影响因素。结果表明:除裂隙倾角及其几何排布外,裂隙在试件中的相对分布位置也影响裂隙体的破坏特征,且影响程度与裂隙面上有效剪切力大小有关,有效剪切力越大,则影响越显著。试验与数值计算结果显示:多裂隙试件中存在一组优势破坏面,与和裂隙走向相一致的试件斜对角线重合,裂隙分布在优势破坏面上或附近时,其尖端发育微裂纹的机率大于远离优势破坏面位置裂隙。结合有序多裂隙试件破坏特征及数值模型单元屈服状态,提出2种近置裂隙尖端裂纹发育简化模型,并结合本试验结果验证了简化模型的可行性。     

一种成型水泥基材料轴向抗拉强度试件的模具及测试方法

本发明是一种成型水泥基材料轴向抗拉强度试件的模具及测试方法,属于建筑材料领域。本装置包括试验机、试件成形模具、试件传力装置和数据采集装置。试件成形模具包括底板、2块端板、2块侧板和2块中间板。2块端板和2块侧板均安装在底板上,底板、端板和侧板围成一型腔。     

H62铜合金试件拉伸过程声发射监测与数据分析

铜材料由于具有较好的耐腐蚀性,近年来被广泛应用于化工等行业。应用声发射检测技术对铜制承压设备进行检测是较为有效的方法之一。制作了H62型号的铜拉伸试件,并对拉伸过程进行了声发射监测。研究结果表明,铜材料的弹性阶段较短;对于铜拉伸试件,由于其材料黏弹性较高,出现破坏时,高幅值信号较少;相同铜试件,有效声发射信号个数与加载速率有关,加载速率越快,有效声发射信号越多;铜材料声发射信号的波形峰值频率一般出现在210-340kHZ范围。相关结论可以为开展铜制承压设备的声发射监测提供参考。     

基于能量耗散理论的载荷频率对A7N01铝合金高周疲劳行为影响

文中基于能量耗散理论,针对A7N01母材及焊接试件分析载荷频率对材料疲劳寿命的影响. 理论上进行推导得到试件疲劳寿命与循环加载初始阶段单位加载周期内的疲劳试件温度上升速率有关,通过设计10 Hz及128 Hz下的疲劳试验并测得不同频率下的温度演化曲线,可知频率对A7N01母材及焊接试件单位时间内的温升速率影响较大,但对单位循环加载周期内试件的温度上升速率影响很小,对该材料疲劳寿命的影响也不显著;此外还发现温度演化曲线在最初的几个循环内会有小幅度下降,这与试件的初始状态有关,该现象在低频加载时比高频加载时更加明显.     

超声波NDT在结构力学参量在线监测中的应用

利用拉伸试验机对标准的圆柱形拉伸试件进行拉伸实验,同时在拉伸过程中利用超声波探伤仪对试件进行实时监测,对拉伸试件进行缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,根据超声波波形、幅值及衰减变化,建立材料的塑性变形裂纹扩展状态-波形变化-材料力学特性的对应关系。研究发现,超声波波形的变化与材料塑性变形的裂纹扩展状态及拉伸过程的4个阶段保持良好的一致性,在拉伸过程中测得超声波声程有所下降,回波幅值增加,表明材料内的应力集中程度增大,拉伸过程中材料的晶粒组织均匀性和致密性遭到破坏。     

表面纳米化对GH4049镍基高温合金性能的影响

超声喷丸(USSP)处理工艺在GH4049镍基高温合金表面制备出了纳米表面晶层,分析了不同超声喷丸强度和喷丸时间对其屈服强度、抗拉强度、显微硬度的影响,并通过试验分析了经表面纳米化后试件的残余应力分布.研究结果表明,喷丸时间的增加对材料强度的提高无直接关系,且随喷丸时间的增长,由于材料表面的损伤,会使材料的强度降低.经超声喷丸处理后,显微硬度较未处理试件明显提高,试件表面形成大约0.2mm厚度的压应力层,最大压应力远超过材料的屈服极限δs.     

Al含量对单晶TiAl合金力学性能的影响（英文）

通过改变TiAl中Al的含量,用分子动力学方法研究了Al含量对含有裂纹的单晶TiAl试件性能及裂纹扩展的影响,分析了不同Al含量下的应力-应变曲线,缺陷的演化过程。模拟结果表明:Al含量不同,材料的弹性模量和强度也不同。Al含量低于45 at%时,由于层错和位错的产生以及位错反应和运动产生的空位和空位的迁移提高了试件的塑性使得试件表现出良好的塑性,而大于该含量时,试件呈明显的脆性;Al含量较低时,裂纹以塑性变形的方式扩展,Al含量较高时,裂纹以脆性方式断裂。即Al含量会影响材料的性能;随着Al含量降低,试件的塑性增强,此外,Al含量对裂纹的扩展机制也有很大影响。