DDGS-Ⅲ型多火花高速摄影系统在动态位移测试中的应用

本文应用改进后的多火花反射式光路系统,结合网格法和图像处理技术,实现了对非透明材料二维模型的动态位移测试,拓宽了多火花系统的应用范围。

聚碳酸酯拉伸应变局部化实验

采用电子散斑技术对聚碳酸酯材料拉伸过程的表面变形进行了实验研究,量化得到了试验在拉伸载荷作用下的连续变形分布,用扫描电镜(SEM)观察了断口形貌。结果表明,在粘弹性区域,沿拉伸方向产生平行的形变带,离面位移随载荷之间而增大;在屈服区域,产生应变局部化,形成800μm的剪切带,而且聚碳酸酯的断裂是由局部应力集中所致,其裂纹传播由次裂纹扩展速度控制的,断面形貌具有典型的抛物线特征。

丁基橡胶密封环形状和材料黏弹性对结构密封性能的影响

为确保橡胶密封结构的可靠性,避免因经验设计带来的密封失效,在考虑丁基橡胶材料的超弹性和黏弹性的基础上,采用数值模拟方法分析密封环的形状和密封材料的应力松弛等因素对结构密封性能的影响.研究结果表明:矩形密封环和梯形密封环的接触应力分布均匀、密封面宽,密封效果优于O形密封环;但压缩量较大时,矩形密封环外角点处较大的剪切应力会造成密封环局部撕裂,进而影响到整体结构的密封性能.短时松弛过程中装配预紧力变化的计算结果与试验测试数据吻合较好.该方法能够预测不同形状密封环在压缩过程中的变形和应力等特征参数,有助于加深了解密封环的密封性能,对同类密封结构设计有一定指导意义.

多孔硅泡沫衬垫应力松弛行为的数值模拟

根据多孔硅泡沫材料应力松弛的基本特征,得到了体积可压缩硅泡沫材料松弛行为的数学模型,利用该表达式可以对松弛试验结果进行处理及松弛特性分析。通过含多孔硅泡沫衬垫的组合结构松弛行为的数值模拟和试验测试数据的对比,两者吻合较好,说明基于材料应力松弛试验得到的粘弹性本构模型能够反映多孔硅泡沫材料的力学特性;该松弛模型具有较高的计算精度,并且形式简单,便于工程应用。

聚碳酸酯的Taylor撞击实验及光塑性分析

对φ22mm×64mm的圆柱形聚碳酸酯弹丸进行了速度为118m/s～278m/s范围内的Taylor撞击实验研究,用高速相机和PVDF测力薄膜监测得到了不同撞击速度下Taylor圆柱的变形过程和撞击面压力变化规律,并对撞击后的试样进行了光塑性分析。结果表明,聚碳酸酯材料在低速撞击时符合Taylor撞击的二阶段变形模式,在撞击速度较高时满足三阶段变形模式,而且撞击端面的压力呈现出振荡衰减,当撞击速度为278m/s时,撞击端面破坏,试样内部的应变存在变形模式的转变。

反射镜用Kelvin支承定位精度研究

针对ICF装置中大口径反射镜等光学元件快速更换和精确定位的要求 ,采用精确约束理论设计了Kelvin运动支承 ,建立了几何参数矩阵对结构的定位精度进行了理论计算 ,分析了产生误差的原因并对结构进行了改进 ,采用激光客观散斑法对样件的定位精度进行了测试 ,试验数据统计表明结构重复定位精度 (± 3σ) ;平移± 6 .2 μm ,转角± 2 .3″。

楔环连接结构的非线性静力学行为研究

通过静力加载实验,并结合3维接触有限元数值计算,研究了由2个筒体和2根楔带装配组成的楔环连接结构试件的非线性静力学行为。结果表明,在轴向拉伸下,当拉力增大到一定值时,楔环连接结构的总拉力-总轴向伸长就表现出非线性关系;在轴向-横向力联合作用下,在载荷增大过程中,楔带与壳体的接触位置会发生变化,从而导致口盖孔邻近区域应力集中位置也会发生一定变化,进而引起结构上应力随载荷的非线性变化。对楔环结构的这些非线性行为的认识为结构的设计和使用提供了概念指导。

基于电子散斑干涉技术的压力容器无损检测

针对含有内部狭长形缺陷的球形薄壁压力容器,采用电子散斑干涉技术测试了容器表面的位移场,分析了其应变和应力场。测试结果表明,内压0.65MPa时离面位移等值线呈“花生”状,缺陷对应表面处变形产生局部凹陷,第一主应变和主应力场有明显的狭长形低值带,该低值带能反映内部缺陷的位置和形状。给出了基于板壳理论的力学分析模型,分析表明,缺陷处壳体厚度改变产生的弯矩是导致应力和应变量在缺陷处迅速降低的主要原因。

柔性硅泡沫薄片的短时松弛行为研究

根据多孔硅泡沫材料的单轴压缩和应力松弛实验,利用最小二乘法的LM法拟合得到硅泡沫材料的本构关系.基于上述模型开展了组合结构中多孔泡沫薄片应力松弛行为的数值模拟,得到了短时松弛过程中硅泡沫结构件的应力变化规律.

切口端部弹塑性应变场的测试与比较

研究含切口部件的应力集中现象具有一定的工程价值，本文采用基于电子散斑干涉（ESPI）技术的Q100系统测试板材切口端部的位移场和应变场，同时采用弹塑性有限元方法予以分析；应变场ESPI试验结果反映了切口端部的应变局域化现象，横向和轴向应变的ESPI测试结果和计算结果变化规律一致，但有限元计算的切口端部应变分量变化梯度更大。

泡沫材料的压缩力学性能技术研究

泡沫塑料应变光学测试方法常用云纹法和显微法两种。采用自行研制的加载装置及19JA型万能工具显微镜、美VISNAY公司测力计,对名义密度为0.5g/cm3 聚氨酯泡沫塑料的压缩应变进行了比较。该两种方法测得的应力-应变曲线基本吻合,证明其方法可行,对测量聚氨酯泡沫塑料力学性能具有普遍意义。

反射式动态云纹法实验研究

在沙丁（Ｃｒａｎｚ－Ｓｃｈａｒｄｉｎ）机基础上，实现了反射式动态云纹测量法．该法可用于不透明模型的动态位移，应变及应力场的研究．

VISCO-ELASTIC (PLASTIC) EFFECTS AND FAILURE BEHAVIOR OF PUR FOAMED PLASTICS

The viscous effects and failure behavior of PUR foamed plastics are investigated by the cycling loading and preloading experiments. On the basis of static and dynamic compressive experiments, the SEM analysis is given for the PUR foamed plastics specimens

楔环连接结构非线性力学行为的实验和有限元数值模拟

楔环连接用于连接两个简体，在一些武器结构上已实际应用。研究和认识楔环连接结构的静、动力学行为，不仅有助于提高人们对该种结构的设计水平，也可以加强人们对诸如此类复杂结构中各种力学规律的认识，促进学科发展。

轴向载荷下螺栓非啮合螺纹段变形的实验和三维有限元计算分析

利用MTS810材料试验机对M10×1．5mm的普通三角形螺纹螺栓一螺母副（试件）施加拉伸载荷，试件材料为D6AC，利用电子散斑系统ESPI—Q100测试螺栓上无内螺纹与之啮合的外螺纹段表面的变形，给出了外螺纹段表面位移和应变的实测结果。同时，考虑各实际接触对之间的接触关系和螺纹的螺旋线型结构特征，建立试件的三维有限元模型，给出了相应的计算结果。

基于ESPI技术的压力容器无损检测

在工业生产中对压力容器内部缺陷进行早期检测和诊断具有重要的应用价值。针对含有内部狭长形缺陷的球形薄壁压力容器，采用电子散斑干涉(ESPI）技术测试了容器表面的位移场，分析了其表面应变场。