单纤维压出实验模型的力学分析

单纤维压出实验是一种细观实验方法,用于测量复合材料的界面强度。本文采用子域法处理多域问题,利用轴对称边界元程序,对单纤维压出实验模型的应力传递进行了分析,并与常用的剪切滞后理论的分析结果进行了比较,发现在大部分纤维埋置区域,两种分析吻合很好,在纤维与基体的界面端部,边界元的分析结果显示界面应力在该区域有奇异现象,而剪滞理论则无法反映应力奇异现象。应力奇异现象的存在使得我们对该实验的界面强度判据需要重新进行研究。

多孔NiTi形状记忆合金的力学性能的实验研究

本文介绍了NiTi形状记忆合金的应用前景,利用MTS材料试验机研究经过热处理的多孔NiTi合金在压缩时的应力—应变曲线。结果表明,在一定的热处理后,多孔NiTi合金具有形状记忆效应,同样利用差热分析仪也证明了这一特性。因此,这种合金在一定程度上满足生物医用材料的医学使用条件。

实验力学"多媒体CAI课件的研制

本文针对"实验力学"课程传统教学过程中存在的问题,采用先进的多媒体CAI课件制作手段研制"实验力学"多媒体CAI课件,文中介绍了多媒体CAI课件的结构及开发平台与媒体制作工具,以及该课件在实际教学试用中取得了初步效果.

不同工艺Q235钢板电渣焊接头的断裂力学实验研究

本文对退火及正火(亚临界正火)两种工艺下的Q235钢板电渣焊接头进行断裂力学实验研究,分别对焊接接头的三个区域(焊缝、熔合区、热影响区)及母材的疲劳裂纹扩展速率、冲击韧性、断裂韧性进行测试。在此基础上,本文给出了钢板电渣焊接工艺中取消正火的力学依据——退火工艺下的电渣焊接头的断裂力学性能优于正火工艺下的接头。用退火代替正火后的电渣焊工艺可大大提高生产效率。

增强混凝土中FRP包覆筋研究 Ⅱ:力学性能测试

对FRP包覆筋进行了轴向拉伸破坏实验。实验测试分析表明,金属芯和非金属包覆层之间的机械变形性能耦合,使整个FRP筋在增强混凝土构件中呈现良好的双线性行为。实验所得的混杂FRP棒材应力-应变曲线的形状与理论曲线基本吻合,为进一步包覆层优化设计和在混凝土工程中的应用提供理论基础。

光纤传感振动检测系统及其实验研究

实际工程结构中的振动检测是十分重要的,也是十分复杂的,常用的结构振动检测传感器易受工程现场恶劣环境的影响,而光纤传感器具有小巧、抗电磁干扰、灵敏度高、适合长期监测等优点。本文建立了基于马赫—曾德(Mech-Zehnder)干涉原理的光纤传感振动检测系统,研制了运用先进的数字信号处理技术采集和处理数据的专用软件,并在典型结构件——钢制悬臂梁结构上进行了外加信号作用下的强迫振动检测和冲击载荷作用下的自由衰减振动检测,测量了该结构件的频率及振幅,其结果与同时进行的成熟的电测结果相近,说明光纤传感器用于结构件的振动测量是可靠的。本文为光纤传感器应用于实际工程的振动检测提供了新的技术装置,具有工程应用前景。

弹性车行道上磁悬浮列车系统的动力学研究

本文建立了弹性车行道上磁悬浮系统的动力学模型,用最优控制理论对磁悬浮列车的舒适性。稳定性进行有效控制,并通过实例对时变系统进行动态仿真。

金属蜂窝夹芯板等效弹性模量的实验测试

总结了以往所用的金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量的计算方法,在此基础上提出了金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量的实验测试方案,通过三点弯曲线载荷两端简支板的挠度测试,得到金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量,并与非金属复合材料如玻璃钢材料的等效弹性模量方法进行比较,说明金属蜂窝板的等效弹性模量计算与非金属蜂窝板之间存在较大的差异,证明金属蜂窝夹芯板的等效弹性模量实验测试方案是有效可行的.

云纹干涉法对不同层厚比的口腔金瓷修复体界面力学特性的研究

目的 金瓷修复体 (PFM)兼具金属强度及陶瓷美观的优点 ,在口腔医学上得到了广泛的应用 ,但临床上仍常发生脱瓷并且又多发生在界面处 ,针对这种情况 ,通过研究不同层厚比的金瓷修复体试件梁的界面强度 ,以分析其破坏机理 ,为加工工艺提供参考。方法 采用云纹干涉法对界面开有贯穿裂纹和未开裂纹试件进行了四点弯曲实验研究 ,并与有限元计算结果进行了比较。结果 得到裂纹尖端及界面处的位移场、应力场 ,计算了界面断裂强度及应力等参量 ,并给出了试件制备、实验方法。结论 由于金瓷层厚比的不同导致金瓷横截面中性层位置发生改变 ,得出金瓷层厚比对金瓷修复体界面强度有很大影响。

高速电梯系统时变动力学模型与分析

以往关于电梯系统的研究指出,引起电梯系统振动的主要原因在于外部激励-由曳引机、承重装置、拖动和控制系统等引起。这是基于经典的结构共振理论得出的结论,但不能解释某些电梯的振动行为。本文从时变结构力学的观点出发,计及电梯曳引钢丝绳的长度随时间变化,建立起电梯系统的变刚度动力学模型,采用解析方法给出了高速电梯弹性振动的位移和加速度响应表达式。从理论上证明作为时变系统的电梯,具有振荡运动的特征,存在由变刚度引起的自激振动。进一步研究表明,电梯提速意味着曳引钢丝绳的初始扰动增大,导致电梯振动的加速度也增大,对电梯的舒适性有负面影响。

双层隔振系统动力学建模和响应计算

研究了由多刚体组成的双层隔振系统 ,以空间多刚体一般运动理论为基础 ,导出适用于刚体之间或刚体与基础之间具有 6个相对运动自由度的运动微分方程组 ;分别用模态分析法和摄动法得到线性和非线性方程组的响应 ,计算结果与龙格 -库塔法的结果一致 .最后以MTU公司的一个柴油机隔振系统为例 ,从定性和定量的角度分析非线性项和弹簧长度对系统频率和响应的影响 ;指出在正常工作情况下 ,弱非线性对系统的影响不大 ,在工程设计时可以忽略 ,而在部分隔振器损坏的情况下则不可忽略 .

瓷修复体界面断裂行为的模拟实验研究

本文利用云纹干涉法和云纹干涉一有限元混合法,对瓷修复体的模拟双材料模型界面断裂问题进行了实验研究。用云纹干涉和数字错位云纹干涉法测量带边裂纹的双材料四点简支梁在剪切作用下界面表面的剪应变分布及界面两侧局部表面的位移场,实验表明,由于界面两侧材料力学性质不同,表现出界面剪切断裂问题的非称性和裂尖附近复合型断裂的特点;用云纹干涉法和有限元法相结合的混合法对粘接界面角点应力奇异性进行研究,并对角点附近应力应变场作了分析,得到了应力奇异指数与边界楔角、载荷的关系,证明了用界面应力强度因子K_f来描述界面端部区域应力分布的公式,并得到了双材料界面端部区域的应力应变分布悄况。本文的实验结果为进一步研究日腔金瓷修复体界面的优化设计提供了基础,同时也说明云纹干涉法对于双材料界面断裂行为的研究是有效的。

合金轴瓦的应力分析与疲劳实验方法

按ISO/DP790 5 / 4标准的要求 ,研制了小型轴瓦疲劳试验机 .它可应用实物轴瓦进行合金材料疲劳强度试验 .为确定试验载荷、瓦口径向变形与试验应力三者间的关系 ,按复合曲梁理论建立了有关公式 ,并用有限元法及电测法对这些公式进行了校核 ,证明完全满足精度要求 .

三峡库区土壤渗透特性实验研究

对三峡库区流域的土壤物理特性、渗透特性、降雨强度与渗透能的关系等进行了实验观测研究,结果表明各实验区不同地况下土粒比重基本相同,在2.65~2.70t/m3之间,变化不大;对于土壤密度,林地较小,其次是草地,而裸露地相对较大;林地和草地孔隙率较大,渗透情形良好,孔隙率随着深度的增加而减小.建立了不同地况下降雨强度与渗透能的数学关系式.

具有微孔洞结构陶瓷材料热冲击疲劳实验研究

对微孔洞体积分数分别为 5 %的密实材料和 30 %的微孔洞结构材料的两种氧化铝陶瓷材料 ,利用水冷却的实验法进行了热冲击的疲劳实验 .材料经金钢石砂轮切割 ,并抛光后 ,制成 35mm× 10mm× 2mm的试样 .为了使试样只在一个面上承受热冲击 ,以使其内部的热应力近似呈单向状态 ,试样的其它面皆用氧化锆板和高温粘合剂包封 .包封好的试样放入高温炉中 ,以 5℃·min-1的速率加热至 35 0℃ ,保温 30min后尽快抛入具有室温的水槽中 ,几分钟后取出 ,试样清洗后放入红色渗透液中 ,1h后取出 ,用清水冼净 ,此时裂纹图案清晰可见 .裂纹图案用扫描仪存入计算机中待分析 .同样的程序对试样进行多次实验 ,直至其破坏 .实验比较了不同微孔洞体积分数试样在相同的热冲击条件下 ,裂纹的扩展模式 .实验发现对于两种不同微结构的材料 ,裂纹起始模式没有明显的区别 ,都是多个几乎平行的裂纹从受热冲击的面上起始 ,然后沿与此面的法向相反的方向扩展 .随着热冲击次数的增加 ,在密实材料中 ,裂纹的长度逐渐增加 ,并在受到 12次热冲击后发生断裂破坏 ;而在微孔洞结构材料中 ,热冲击次数在 16次之前 ,裂纹的长度只有很小的增加 ,但裂纹有明显的分叉现象 ,当热冲击次数达到 2 0次时 ,裂纹的长度有明显增加 。

岩体施工过程损伤演化预测的时变力学分析

由建立的岩体损伤本构模型 ,依据时变力学理论对岩体进行不同施工路径下的分步开挖计算 ,并对施工过程中各点损伤演化历程进行计算机仿真模拟 ,以预测后续开挖的损伤状态及寻求较优施工步序。理论及算例分析均表明 :存在损伤演化时 ,不同施工步序下岩体终应力位移和损伤状态均不同 ,设计与施工应进行损伤演化的时变力学分析 ,以保证施工安全。

单向复合材料板剪切破坏实验分析

本文分析了单向复合材料板在剪切时的微观破坏过程 ,结合声发射技术监测其损伤的起始与扩展过程 ,确定了完整的τ—γ曲线上几个特定阶段。在不同损伤阶段 ,从不同方位切取断面 ,分别用微差干涉法与电镜法观察其微观破坏过程。

预应力钢筋混凝土结构三维应力场的实验

采用三维光弹性应力二次冻结法模拟分析预应力钢筋混凝土结构中的应力 .为了提高实验速度、增强实验结果的可靠性 ,冻结实验时将预应力和负载应力冻结在同一试件中 .就所涉及相似模拟的若干关键问题 ,结合工程实例进行探讨 ,提供了若干有意义的成果和结论 ,给出切片截面内的最大剪应力等值线分布和边界应力分布 .实验应力分析模拟结果与有限元数值法吻合较好 .因此 。

大型玻璃钢渔船帽型骨架剖面参数的力学分析

本文对大型玻璃钢渔船帽型骨架剖面参数,进行了在不利受力情况下正交各向异性玻璃钢薄板稳定的力学分析,建立了骨架受力分析——受压区的矩形薄板压缩稳定和腹板的矩形薄板剪切稳定两种力学模型,解得这两种力学模型,在两种材料(1:1玻璃钢和4:1玻璃钢)与两种边界条件(四边简支和四边固支)组合的四种条件下,骨架剖面参数的b/t_1和h/t的取值范围,它们依次为18.0～26.2和28.7～44.2。文中分析结果为帽型骨架剖面参数的优化设计和相关规范的修订提供了理论依据。

纳米硬度实验中的多位错生成分析

本文利用边界单元法及基于PeierlsNabarro模型的位错理论,分析了理想纳米触头下多位错的生成,得到了滑移面上多位错的构形以及表面位移与载荷的关系曲线。根据得到的计算结果分析了薄膜厚度的影响,得到了与已有实验结果相同的结论。通过把表面看成一个包含在无穷大弹性体中的无穷大弹性体中无穷大裂纹来考虑表面的影响,从而可以直接采用已有的边界积分方程。该方法在连续介质力学的计算中引入了包含原子信息的层间势能函数,为分析多尺度的力学问题提供了有效的方法。