应用数字散斑法测量受载压力容器壁形变的研究

应用数字散斑对受载压力容器壁的相对微小形变进行了试验研究。研究中采用气压加载,利用激光散斑场作为待测表面的信息载体,动态在线测量压力容器的微小形变。进一步对形变影响的定量研究将为预知形变的尺寸及位置,以及结构的安全和检测提供帮助,可以为结构无损检测提供依据。     

拉伸法测量金属丝弹性模量的试验探讨

试验采用光杠杆的放大原理,利用一种新型的弹性模量测量装置,测出了在载力作用下金属丝发生的微小变形,结合弹性模量公式,计算出了金属丝的弹性模量。试验结果表明：弹性模量的测量值能较好地吻合理论值。     

Research on dynamic micro-deformation under laser point source

The dynamic micro-deformation of the specimen under laser point source is measured using a laser beam reflex amplifier system and numerically simulated by Msc.Marc software. Compared with experimental result and calculated result, the final deformation direction of the specimen depends on the result of the thermal strain and the phase transformation strain cooperation, away from the laser beam or towards the laser beam, the final deformation angle depends on temperature gradient in the thickness direction and the geometry constraint of the specimen. The conclusion lays the foundation for further research on the mechanism of laser bending. At the same time, it is proposed that the model of calculation based on classical Fourier heat transfer theory cannot be enough to simulate the dynamic micro-deformation of the specimen under laser point source, the model of calculation should be modified in the future.     

一种可重构型相移光纤光栅传感系统

为了实现对相移型光纤光栅传感器回波光谱中相移幅度、位置的精确控制,提出了一种利用机械微应变控制相移光纤光栅传感器的方法。该方法采用千分尺螺杆、应变梁、相移型光纤光栅、解调仪等组成。通过千分尺螺杆完成微应变控制,由梁将应变传递给PSFBG,从而使回波光谱变化,最终,构建光谱偏移量与微位移Δy的函数模型。通过应力加载实验,结果显示拉伸与压缩可以使PSFBG产生正相移和负相移,相移拟合曲线是线性的,综合拟合斜率为0.9914。该系统可通过梁弯曲微应变实现对相移的连续调谐,相移的大小可通过改变负载位移实现线性控制。该方法简单、精度高、控制范围大且无源,具有一定的应用价值。     

板式换热器热工测试板片微变形问题的探讨及应对措施

通过对板式换热器流体阻力特性试验研究,探讨了由于板片微变形引起的压降检测结果的差异性。并针对该问题提出处理对策,推出一种新型板式换热器液相介质压降测试系统,为压降检测工作提供借鉴。     

Effect of Warm Rolling on Micro-deformation Behavior and Mechanical Properties of Columnar-grained Fe-6.5 mass％Si Alloy

Micro-deformation behavior and mechanical properties of columnar-grained Fe-6.5 mass%Si alloy before and after warm rolling were investigated by means of micro-indentation and three-point bending tests.The results show that the columnar-grained Fe-6.5mass%Si alloy before warm rolling presents sink-in mode of micro-indentation,while pile-up mode with a number of arc-shaped deformation bands exists in the warm-rolled alloy.Compared with that of the alloy before warm rolling,the maximum bending fracture stress and maximum bending fracture deflection of the warm-rolled alloy are increased by 96% and 50%,respectively.The different micro-deformation behavior and mechanical properties of the columnar-grained Fe-6.5mass%Si alloy are ascribed to the changes of dislocation density,dislocation configuration and long-range order degree,which significantly improve the room temperature plasticity of the alloy after warm rolling.     

复合多孔水凝胶的微观结构与数字散斑相关分析

研究了不同多孔结构聚乙烯醇水凝胶的微观形貌, 采用数字散斑相关技术和力学实验测试等对多孔水凝胶在受力状态下的微区位移、 压缩模量及泊松比进行分析和计算。研究发现, 多孔水凝胶的孔隙率和孔径大小对形变等位移线分布有明显影响。随着致孔剂含量的增加, 多孔水凝胶的等位移线由均匀分布的近似平行线变为不均匀的S形曲线, 出现等位移线密度明显增大的应力集中区域。 多孔水凝胶孔隙率增加, 形变增大。致孔剂种类及含量不同时, 水凝胶的泊松比值随着载荷的增加逐渐减小, 致孔剂含量越多泊松比值越小, 压缩模量则随着应变的增加逐渐增大。      

高频率Nd∶YLF平顶激光冲击对TC6钛合金表面应力及微变形的影响

为了研究高频率条件下激光冲击强化对TC6钛合金表面应力和变形的影响规律,采用Nd∶YLF平顶激光在10 Hz重复频率条件下对TC6钛合金试样进行了激光冲击强化试验,并分析了激光能量和冲击次数对试样表面残余应力和表面变形的影响。采用XL-640型X射线应力测定仪测量冲击前后TC6钛合金试样表面残余应力,利用Contour GT-X3型白光干涉仪测量试样的三维形貌和表面粗糙度。结果表明,对于Nd∶YLF平顶激光冲击强化,应优选30%的光斑搭接率,50%搭接率易引起试样表面烧蚀;随着激光能量和冲击次数的增加,试样表面残余应力、表面变形及表面粗糙度都有所增加;对于单光斑非搭接区域,试样表面变形的变化梯度较为平缓,光斑搭接区域,试样表面变形近似呈现“V”形变化。此研究为Nd∶YLF平顶激光冲击强化在钛合金材料上的应用提供了一定的技术参考。     

基于智能天线的超高输电塔变形监测技术

提出了一种基于智能天线、扩频技术的超高输电塔变形测量方案,并对系统的工作原理进行了阐述.方案通过在超高输电塔安装多个无线电信标,利用天线阵列对信标的方位、距离信息进行监测,从而得到超高输电塔的变形量.针对多信标的波达方向估计需求,提出了一种基于平面阵的二维多重信号分类的改进算法,并对算法进行了仿真分析.仿真结果表明,提出的算法可以精确估计所有信标的方位信息,可对超高输电塔的变形以毫米级精度进行实时监测.监测到的变形信息将直接用于评估超高输电塔的健康状况.     

激光点热源作用下动态微变形的数值模拟与校验

采用MSC．Marc非线性有限元软件，对试件在激光点热源作用下动态微变形过程进行了数值模拟。通过激光反射放大系统测量了试件在激光点热源作用下的动态微变形过程。模拟值与实测值的结果表明：热应力和相变应力的共同作用使得试件产生微变形，最终试件的变形方向取决于热应变和相变共同作用的结果，朝向激光束或背向激光束。比较实验值和模拟值，发现变形的最大值相近，变形过程却略有不同。考虑到激光点热源作用下有限厚度的试件内，温度场分布出现的反常效应，即内部的温度大于边界温度，提出采用波动理论修正经典的热传导计算模型，可望有效地提高模拟过程的计算精度。结论为进一步研究薄板激光弯曲的变形机理及变形过程奠定了基础。