基于参数敏感性的拉伸夹具响应面优化

针对轻薄型复合材料的力学性能测试中,传统夹具普遍存在加持力不足、试件滑移等问题,创新性地提出了一种新型可定位双夹层拉伸夹具的设计。基于响应面法(RSM),对拉伸夹具的连接结构进行优化设计。分析结果表明:优化前拉伸夹具的最大等效应力位置在外夹固定块与外夹板间的连接结构处,且存在应力集中现象,而整体结构在最佳优化方案下,最大等效应力降低了17.2%,最大总变形减少了13.6%。通过仿真模拟代替实际试验,能够有效降低生产成本,对拉伸夹具的结构优化设计具有一定参考意义。

小试样拉伸试验方法

针对热模拟压缩试验的试样小,且无法直接对其进行拉伸试验的问题,利用自制研发的小试样夹具进行小试样拉伸试验。通过对8种不同强度级别的试样分别进行小试样拉伸试验及硬度测试,分析二者的相关性;对比了小试样和标准拉伸试样的分析结果。结果表明:小试样和标准拉伸试样的拉伸试验结果基本一致,抗拉强度标准偏差均小于3.00,用小试样可较准确地测定出材料的抗拉强度。

一种新型双层拉伸夹具结构设计及分析

为快捷并准确测量新型复合材料的力学性能,设计了一种能够定位试件的新型双层拉伸夹具,具有双夹层与楔形结构,可以满足拉伸试验对试件加持力的要求,避免试验中试件出现滑移的情况,并能在竖向和水平两个方向对试件定位,保证拉伸试验的顺利进行以及试验数据的精准度。在此基础上,采用SolidWorks和Ansys Workbench联合仿真技术,对夹具结构模型进行了静力学分析,根据仿真分析结果,对拉伸夹具的结构和尺寸进行了改良设计并验证了改良设计的有效性和可行性。

不锈钢超薄板力学性能的尺度效应

为研究304不锈钢超薄板力学性能与试样尺寸、晶粒尺寸的相关性,应用自制的超薄板专用夹具进行拉伸试验,分析超薄板的厚度、晶粒尺寸对材料力学性能的影响。试验结果表明,随着试样厚度减小,材料的屈服强度先减小而后明显增大。这是因为,当试样厚度大于200μm时,表面层效应起主导作用;当试样厚度小于200μm时,应变梯度效应和表面层钝化膜共同作用。同一厚度下,改变试样的晶粒尺寸结果表明,当厚度尺寸和晶粒尺寸的比值小于2时,板料在厚度方向已没有内部晶粒,位错很容易滑移出自由表面,应力-应变曲线显著降低。

拉伸试验机纵向拉伸装置的改进

针对原塑料波纹管拉伸试验装置既不能完全覆盖引进的技术规定又操作特别繁琐、复杂的状况 ,对其纵向拉伸载荷夹具进行了改进。新夹具既能很好地兼容国际先进技术又能达到操作十分便利之目的 ,从而明显提高了试验的可靠性和测试效率。

碳纤维管状复合材料整体拉伸强度测试方法优化

针对目前碳纤维管状复合材料测试方法单一、整体拉伸测试方法存在不足的现状,提出一种新的碳纤维管状复合材料试样处理方法,优化改进整体拉伸强度测试方法,设计制备了试样处理模具和整体拉伸专用夹具,并通过试验验证了新测试方法的优越性,从而解决了管状复合材料整体拉伸测试中夹持困难、失败率高、耗时长的问题.

岩石三轴拉伸试验装置研制及其应用

为准确地测量岩石试样在不同围压作用下的拉伸强度与变形特性,对用于岩石三轴压缩试验的MTS815材料试验机为主体设备进行了一系列技术改造,一方面设计加工了一套试验机活塞与三轴室的随动连锁装置,使原本只能提供压缩载荷的MTS815试验机也能精确提供轴向拉伸荷载;另一方面设计开发一种多自由度岩石试样三轴拉伸夹具,解决岩石等脆性材料在拉伸过程中难以始终保持对中的技术难题。提出一套完整的测试技术方法,能实现0~140 MPa围压范围内各种岩石试件的复杂三轴直接拉伸测试研究,利用研发的配套装置与测试方法对页岩试样进行了三轴拉伸试验。结果表明,试验装置和试验方法完全能够进行不同围压条件下的岩石三轴拉伸试验,得到相应的三轴拉伸试验曲线;页岩在低围压和高围压下呈现不同的破坏特征和破坏形式,低围压下依然呈现脆性特征,高围压下则是由脆性向塑性转换。

高强度钢拉伸试验液压夹具改进

针对高强度钢在进行拉伸试验时,液压夹具报废率高,试样时常发生打滑、滑脱,导致试验结果出现异常甚至作废的情况,提出了改变试样夹紧方式、增加台阶加力面的改进方案。结果表明:液压夹具经改进后,不仅有效避免了试验过程中试样打滑、滑脱现象的发生,还使拉伸试验机液压夹具有了更多的新用途。

闸阀闸板抗拉强度试验夹具

阐述了闸阀闸板故障产生的原因以及对管道系统的影响,探讨了国内外标准对闸板抗拉强度的技术要求,分析了闸板的形体特征及各种抗拉强度试验方法,介绍了新型闸板抗拉强度试验夹具。

基于单轴拉伸试验机的双轴拉伸夹具设计与应用

该文针对单轴拉伸试验机不能实现双轴拉伸试验的问题,设计了一种能够将单轴拉伸运动精准地转换成为双轴拉伸运动的双轴拉伸夹具。首先介绍了双轴拉伸夹具的基本原理和运动机构;然后以细菌纤维素水凝胶十字拉伸试样进行双轴拉伸试验,通过对水平和垂直方向拉伸位移的比较,来对双轴拉伸运动的精度和可靠度进行验证。结果表明:双轴拉伸垂直位移Y与水平位移X的线性回归关系为Y=0.9998X+0.002,样本判定系数R^2=1;水平位移和垂直位移在0~10s内的标准差基本在千分之一的水平。试验结果有力地证明了双轴拉伸夹具具有较高的精度和可靠度,能够较精确地将单轴拉伸力转换成为双轴拉伸力,从而成功实现基于单轴拉伸试验机的双轴十字拉伸实验。

更换耐张直帽型绝缘子闭式卡具的改进

500kV盐泰线耐张绝缘子采用自贡产FC-300/195型玻璃钢绝缘子。由于这种玻璃钢绝缘子的特殊结构,传统形式的闭式卡具达不到耐张绝缘子所承受的机械拉力要求。因此,需要对卡具部件进行改进以适应新型绝缘子的更换要求。本文先简介卡具更换绝缘子的方法,结合新型绝缘子的结构特点,讨论传统卡具更换玻璃绝缘子的局限,并提出了几点改进措施,加工了部件舌板和连有舌板的的可转动内衬。通过比较托瓶架法和卡具法两种更换方法,突出了改进型闭式卡具的工作效率和经济价值。

HTPB推进剂拉伸试验研究进展

从单轴拉伸试验、多轴拉伸试验和十字形双轴拉伸试验夹具3个方面,对HTPB推进剂的拉伸试验研究状况进行了综述。分析推进剂准静态单轴拉伸、动态单轴拉伸、准双轴/双轴拉伸以及多轴拉压力学性能试验,其中动态、多轴拉伸试验相对于静态、单轴拉伸试验,无论是试验装置还是试验方案均更为复杂,而采取动态十字形双向拉伸试验,能更好的贴合复合固体推进剂的实际工况。同时从十字形双轴拉伸试验夹具设计展开分析和对比,提出适用于推进剂双轴拉伸试验的夹具优化方案,并对今后开展复合固体推进剂拉伸试验研究提出几点建议。

小管径PVC与PE管材拉伸性能测试方法的研究

以公称外径50mm(dn50)的聚氯乙烯(PVC)与聚乙烯(PE)管材为例,使用自主设计的新型弧形拉伸试验夹具和普通夹具进行拉伸试验。对比发现:两种夹具所得试验结果精密度一致,结果无显著差异。在保证检测结果准确性的前提下,新型弧形夹具能有效解决小管径PE管材拉伸过程中曲线抖动和试样滑脱的问题,同时省去小管径PVC管材的加热压平过程,大大缩短制样时间,节约成本。

岩石直接拉伸试验夹具的改进及其试验方法

针对现有技术中岩石直接拉伸试验受重力影响导致结果准确率低,且不能直接在传统岩石压力机上进行试验的不足,提出了一种用于岩石直接拉伸试验的夹具及基于该夹具的试验方法。该装置及试验方法将拉伸方向由传统的竖直方向转化为水平方向,使重力和拉伸轴力正交,避免了重力对拉伸轴力的影响;此外,该夹具能够直接在普通岩石压力机上实现岩石直接拉伸试验,结果准确;最后,该夹具能通过改变夹具的弧度实现加载速率降低进而获得全应力应变曲线和岩石抗拉强度。

一种板材/带材拉伸试验通用夹具的设计与应用

针对拉伸夹具在测试金属板材、带材的室温拉伸和高温拉伸力学性能时带来的不利因素,设计了一套用于板材、带材室温拉伸和高温拉伸试验的通用夹具,详细说明了夹具的设计要求及装配原理,利用楔形和销孔固定双重结构使试样装夹牢固且不变形,设计了楔形槽和楔形块的装配结构,使试样装夹方便快捷。利用该夹具对GH5188和GH3044薄板试样进行了高温拉伸试验,通过评估试样在不同厚度和不同温度下拉伸后的变形情况和测试效果,判定该夹具是否达到使用要求。结果表明,设计的新型夹具能够对不同厚度薄板进行有效的拉伸测试,避免了反复更换夹具及试样从夹持部位滑脱,保证了拉伸试样的同轴度,更换试样方便快捷,高温测试省去了降温升温过程,提高了试验效率,具有广泛的应用和推广价值。

一种新型单向可调节夹具的设计与开发

力学拉伸试验是获得材料物理性能的一个重要方式。一般采用材料试验机配合液压楔形夹具的组合进行拉伸试验。传统的液压楔形夹具夹紧试样后,在拉伸过程中,由于夹具自身结构具有不稳定性,会对试样产生一定的轴向位移扰动,从而影响试验的精度。文中改变了拉伸试验时夹具机构对试样提供夹紧力的作用方式,设计了一种新型的单向可调节气动夹具,解决了传统液压楔形夹具在试样夹紧过程中的轴向拉伸扰动。通过对该夹具主体结构进行有限元分析,验证了该夹具结构的可行性,对完善材料试验的标准性和提高试验数据的准确性起到了积极作用。

弹性体改性沥青防水卷材拉伸性能检测方法研究

通过试验验证,对比研究了弹性体改性沥青防水卷材拉伸性能检测的两种方法——夹具法和引伸计法。结果表明:当采用夹具法测试时,夹具处滑移容易超过标准规定的极限,测得的最大峰时延伸率数值偏大;而采用引伸计法测试时,可以完全忽略拉伸过程中试件从夹具间滑移的现象,且引伸计能够准确控制测量标线的位移,测得的最大峰时延伸率数值更为真实。

板材单向热拉伸试验夹具的改进设计与应用

改进设计了电子万能拉伸试验机DNS200的板材单向热拉伸试验夹具,详尽介绍了改进结构的组成和工作原理,通过镁合金板单向热拉伸试验验证了其适用性和有效性,解决了试样夹头部分的变形问题,降低了夹头部分对标距部分热拉伸变形的影响,提高了试验机的测量精度。

预应力钢绞线专用拉伸夹具的优化设计

钢绞线拉伸试验机的传统V形夹钳与钢绞线外形结构不匹配,使钢绞线受力不均,极易出现试样在夹具内或在夹具附近断裂,导致试验数据失真。对试验机钳口进行优化设计,将钳口由V形改成半圆形后,增加了夹具与钢绞线的夹持面积,提高了夹齿与钢绞线之间的握裹力。拉伸试验结果表明:半圆形夹钳与V形夹钳相比,试样断钳口比例由64%降到16%,打滑比例由22%降为0,保证了试验数据的准确。

非比例试样拉伸试验用夹具的设计

拉伸试验机所进行的拉伸试验,是材料科学和工程中一种基本物质张力的测试。极限抗拉强度、断裂强度、最大伸长量和断面缩率等基本金属力学性能可使用拉伸试验测量。杨氏模量、泊松比、屈服强度、加工硬化也可以通过直接或间接的测量得到一个准确的结果。但因拉伸试验机对于拉伸试棒夹持段长度的限制,夹持段较短的试样拉伸时无法稳定的完成拉伸试验。本研究项目设计了一种可拉伸短型试棒的新型拉伸夹具,该夹具通过内自锁紧设计能稳定、均匀的拉伸试验试棒。