小冲杆试验技术测定金属材料强度性能

对小冲杆试验测定金属材料的屈服强度σy 和抗拉强度σb 的方法、试样制备、结果分析以及试验影响因素等方面都作了完整的研究和分析。在试验的基础之上 ,得到了σy—Py 和σb—Pmax间的经验关系式 ,从而真正实现了将小冲杆试验技术推广到实际工程应用中去的目的。

小冲杆试验方法标准化研究(一)——通用要求

小冲杆试验方法是一种针对材料性能评价的微型试样测试技术,经过各国研究人员30余年的不断研究,该技术日趋成熟并已经在相关领域应用。由于各国的技术路线不同,其试验设备要求、试件尺寸、数据处理方法等均不统一,因此制订中国小冲杆试验法标准十分必要。分析了小冲杆试验法试验设备的关键性能指标,提出了试验设备的技术要求;分析了目前各国采用的小冲杆试样尺寸和模具尺寸及其对力学性能的影响,讨论并提出了标准试样尺寸建议。

不同小试样测量蠕变性能的比较研究

小试样蠕变试验技术,在服役构件力学性能测试中得到了广泛的发展与应用。目前已有小尺寸单轴试验、小冲杆试验、剪切冲压试验、压痕试验、三点弯试验、悬臂梁试验、固支直杆弯曲试验、圆环试验和双杆试样等方法。基于上述小试样方法,重点从试样尺寸、应力状态、关联式类型、蠕变性能、变形测量和影响因素等方面,全面地综述不同小试样测量材料蠕变性能的方法和结果的异同。通过对比发现,不同类型试样所得蠕变曲线差异较大。小冲杆试样的数据转换过程较为复杂,试验过程中影响因素较多。悬臂梁试样和圆环试样的等效标距较大,变形测量误差小。三点弯、悬臂梁和圆环试样,蠕变试验过程中存在大变形效应,可采用临界载荷法预先控制试验载荷范围。固支直杆弯曲试样方法对摩擦的敏感性较低,可获得较为准确的断裂数据。所得结论为选择合适的小试样方法测试材料的蠕变性能提供理论指导和依据。

应用微型试验法评价INCONEL 718合金时效处理后性能的劣化

在工业设备的材质检验和寿命评估中，一方面，要尽可能采用无损或半无损检验的方法，另一方面又必须最大限度地得到材料的性能，微型试验试样技术是解决这种两难问题的有效方法．本文应用微型试验法－小冲孔试验技术评价ＩＮＣＯＮＥＬ７１８合金时效处理后的性能劣化．进行了小冲孔试验以及常规拉伸和断裂韧性测定等一系列试验．通过试验的数据分析，分别建立了ＩＮＣＯＮＥＬ７１８合金的断裂韧性（ＪＩＣ），屈服应力（σｙ）和最大拉伸应力（σｕｌｔ）与小冲孔试验数据（Ｐｙ，Ｐｕｌｔ，εｆ）之间的关系．应用上述关系可以方便。

高温长期运行Cr-Mo钢断裂性能微试样测试实验研究

开展采用小冲杆微试样试验技术评定材料断裂性能的研究。针对2.25Cr-1Mo钢(脆化态和脱脆态)及1.25Cr-0.5Mo钢,将小冲杆试验测试结果与常规冲击韧度及断裂韧度试验结果相关联,得到小冲杆试样变形过程中消耗的总变形能与常规夏比冲击功间的对应关系经验公式,以及小冲杆试样等效断裂应变与材料延性断裂韧度间的关联式,说明可以直接采用小冲杆试验结果估算材料的冲击及断裂韧度值,为无法取标准试样进行材料抗断裂性能测试场合提供了一种可行的间接测试技术。

小试样的疲劳试验及其夹具设计

实际测试工作中常有因取样条件限制而不能取到标准尺寸试样的情况,此时需要设计非标小尺寸试样来进行材料性能测定。结合用小试样在PLG-100C高频疲劳试验机上测试得到的S-N曲线讨论了试验中的两个问题。结果表明:在PLG-100C高频疲劳试验机上可进行不按GB/T 3075-1982标准限定的小截面尺寸试样的有效试验;设计的过渡夹具可满足小试样在PLG-100C高频疲劳试验机上的试验要求。

适用于小型岩石试件的三轴压缩试验技术与设备的开发及其应用

为了用有限的岩石试样在室内进行大量的岩石力学试验测试,对直径10 mm、长度20 mm的小型岩石试件进行开发、制作。同时对S.Okubo等(2002)开发的透明围压容器进行改进,其围压可达10 MPa左右。用此改进的试验设备对小型岩石试件进行三轴压缩试验。通过对田下凝灰岩的试验,由小型试件得到的力学参数——黏聚力和内摩擦角,与用常规试件获得的试验结果相一致。而且在载荷速率交替变换的试验中,用一个小型试件就可获得应力–应变曲线的载荷速率相关性。通过对三峡库区周边滑坡地带采集的岩石试样的测试,成功获得不同岩石的强度特性曲线及表示载荷速率相关性的参数。

基于无损检测的超役黄杉和杉木构件的剩余强度分析

为了评估超役木构件的损伤状况,确定其剩余强度,对东南大学老图书馆维修加固拆卸下来的一批木梁柱构件进行无损检测、材性试验研究。首先目测该批超役木构件的腐朽和虫蛀等级,利用射钉仪和木材阻抗仪,对木材的腐朽和虫蛀状况进行无损检测,并对2种仪器的检测结果进行相关性分析。然后截取小段构件制成小试件进行材性试验,包括顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度,拟合出小试件强度和阻力之间的关系曲线;将剩余大段构件其余测点的阻力代入关系曲线,得到考虑腐朽和虫蛀影响的小试件强度。分析小试件强度和构件强度的差别,最终得到考虑腐朽和虫蛀影响的构件剩余强度。结果表明:目测分级大体可行,但部分测点目测等级不可靠;构件剩余抗拉强度和剩余抗压强度分别为15.31～25.89 MPa和8.46～13.73 MPa。

现代胶合竹的超声波检测与轴压强度的试验研究与分析

胶合竹材料作为一种竹材深加工产品,具有强度高、性能稳定、适宜工业化生产加工等特点。为深入研究胶合竹材料的力学性能,对7组共70个基材叠合方向、试件长度不同的胶合竹清材小试件进行了超声波波速检测和轴心抗压强度试验。试验结果显示,胶合竹材料具有较高强度,破坏以试件基材破坏而非胶层剥离为主。胶合基材的叠层方向对超声波速和刚度、轴压强度影响较大,超声波速与强度、弹性模量具有一定相关性,因此可以基于超声波波速指标对胶合竹试件的强度和弹性模量进行无损检测。通过各试件的抗压强度曲线可以发现,顺纹抗压试件的强度明显高于2类横纹抗压试件,后者在试验后期仍可产生获得强度提升,3类试件都具有较大的塑性变形能力,3类试件不同的力学特性可以使其应用于不同的场景。

高强石膏材料配比研究及其在围岩试件(厚壁圆筒)开挖卸荷试验中的应用

研究巷道(隧道)围岩的开挖卸荷效应的有效途径之一是进行小型围岩试件的开挖卸荷试验。为便于制备和掌控小型围岩试件的强度,首先选用高强石膏类材料进行了配比试验,获得了试件强度范围5~20 MPa所对应材料的配比,研究各相似材料成分对试件强度的影响规律。其次制作、加工了小型围岩试件(高290 mm、内径为100 mm、外径为200 mm厚壁圆筒型)。采用具有自主知识产权的巷道围岩开挖卸荷模型试验系统,对小型围岩试件进行了缓慢开挖卸荷和破坏的模拟试验。开挖卸荷过程在力学原理上可以模拟实际工程的开挖条件,即先对围岩试件施加轴压、外压和内压,以模拟原岩应力。开挖(即卸荷)时,卸载内压,保持其他两向压力不变。试验过程中采集到围岩试件轴向和切向两个方向的应变数据,获得了开挖卸荷全过程的应变–时间曲线及应变随内外压差的变化关系。试验结果表明,轴向应变和切向应变随卸荷幅度加大而逐渐增大,而且呈现内侧应变大于外侧,试件在卸荷过程中向内膨胀;同一测点其切向应变大于轴向应变。卸荷破坏时围岩试件破坏发展路径朝向洞内即沿径向发生破坏,破坏形态呈现分层破裂现象。

足尺再生混凝土柱小偏压受力性能试验研究

再生混凝土柱受压性能是再生混凝土框架抗震设计的关键。进行了3个足尺再生混凝土柱试件小偏心受压性能试验,采用单向重复加载。各试件纵筋及箍筋配筋相同,3个试件粗骨料取代率分别为0,50%,100%,细骨料为普通砂,粗骨料取代率0的试件为普通混凝土试件。分析了各试件的破坏形态、承载力、刚度、延性、混凝土应变、钢筋应变。研究表明:小偏心受压下,再生混凝土柱的损伤过程及破坏形态与普通混凝土柱类似,两个再生混凝土试件承载力与普通混凝土试件接近,刚度略小于普通混凝土试件,粗骨料取代率50%的试件延性较好,粗骨料取代率100%的试件延性与普通混凝土试件相当,可近似参照现行规范进行再生混凝土柱小偏心受压承载力设计。

利用小冲杆试验方法确定材料的Weibull参数的可行性

对3种具有应力集中特征的不同结构小冲杆试样在-170℃温度下进行试验,研究使用小冲杆试样确定材料Weibull参数的可行性。结果表明,小冲杆试样能够用于确定材料的Weibull参数;在使用直线槽试样确定材料的Weibull参数时,需选用薄、缺口曲率半径小的试样;中心开孔的试样非常适用对Weibull参数的确定。

不同缺口形式小冲杆试样测试3Cr1MoV钢韧脆转变温度的对比

将加氢反应器中的3Cr1MoV钢试块加工成直线型U型和V型缺口试样,并在-196～25℃进行小冲杆试验,对比研究了2种缺口形式试样的载荷-位移曲线、断口形貌以及Esp/Fm(Esp为断裂能,Fm为最大载荷)-温度曲线。结果表明:V型缺口试样的载荷-位移曲线在温度低于-140℃下存在pop-in现象;U型缺口试样的载荷-位移曲线光滑,随着温度的降低,其最大载荷先增后降,最大位移减小;在相同试验温度下,2种缺口形式试样的断口形貌差异不大;U型缺口试样的Esp/Fm-温度曲线具有明显的上下平台,其拟合相关系数高于V型缺口试样的,因此U型缺口试样比V型缺口试样更适用于小冲杆试验评估韧脆转变温度。

铝合金缺口件载荷谱小载荷删除与试验验证

小载荷删除方法是加速疲劳试验技术中的一种,现有的删除方法往往忽略了结构疲劳性能的随机性。本文将疲劳寿命看作连续的随机变量,采用概率距离定量描述小载荷删除前后疲劳寿命分布的差异程度,以删除谱与原始谱的疲劳寿命同分布为标准作为小载荷删除的方法。该方法考虑了结构疲劳性能的分散性,可根据结构的p-S-N曲线和载荷谱的应力分布函数计算相应的小载荷删除水平。对LC4CS铝合金缺口件在5种载荷谱下进行疲劳试验,结果表明,计算得到的删除谱与原始谱的疲劳寿命同分布,载荷循环数为原始谱的8.4%,节省了试验时间。

用于金属材料单轴本构关系估算的长条形试样小冲杆试验方法研究

常规的小冲杆试验技术获取宏观材料的力学性能主要是通过经验关联法。但是经验关联法受小冲杆试验装置和试样尺寸的限制,尚没有一个统一的、公认的经验关联公式。为实现小冲杆试验技术获得材料的半解析解公式,采用新型长条形小冲杆试样,基于能量等效原理并结合有限元计算,提出了关于该试样的Chen-Cai半解析方程的4个系数,进而提出了依据长条形小冲杆试样的载荷-位移曲线估算金属材料的单轴本构关系的新型试验方法。针对Q345R钢和904L不锈钢,新方法的单轴本构关系估算结果与单轴拉伸试验结果较为吻合。

微小试样取样法在含腐蚀坑缺陷压力管道合于使用评价中的工程应用

针对含缺陷压力管道合于使用评定过程中如何获取材料真实力学性能的问题,选取某石化企业中含腐蚀坑的在役工业管道,采用微试样法开展了腐蚀区管道材料的取样和测试,并按照GB 19624和API 579标准对腐蚀坑和取样坑进行了合于使用评定,同时采用数值模拟和爆破试验进行了验证。研究表明,微小试样取样法在现场获取材料实际力学性能是可行的,所提方法对开展在役压力管道的合于使用评价具有一定的指导意义。

浅析压力容器制造中ASME、EN及GB冲击试验的异同点

ASME、EN、GB等标准对小尺寸冲击试样冲击试验时,温度要求,冲击功评定要求各不相同,通过对比各标准的差异,列举了试验时需要注意的事项,为冲击试验人员提供参考。

藏青杨旧材无疵试样力学性质试验研究

藏青杨是藏式古建筑木结构的常用材料,但目前对该种材料的力学性质研究不足,尤其是藏式古建筑中的藏青杨旧材。为此,通过对锯解自一根典型藏式古建木结构旧梁的无疵试样进行力学测试,得到了藏青杨旧材的力学性质参数。研究表明:高宽比为1∶3试样的径向、弦向局部抗压强度较全截面抗压强度分别提升33.8%和64.2%;对于文中使用的小尺寸受拉试样,试样的锯解方式对抗拉性质影响较大;在考虑强重比的情况下,对于大多数藏式木结构构件,落叶松是更为合适的替换用材,而若仅需要对横纹径向受压构件进行替换时,红松则更合适。此外,通过试验得到的藏青杨旧材弹性常数也可作为藏式古建筑木结构仿真建模和有限元分析的基础。

非小细胞肺癌组织可替代标本的驱动基因检测现状及进展

肺癌已成为世界范围内发病率和病死率居首位的恶性肿瘤。分子靶向治疗是针对晚期／复发非小细胞肺癌患者的一线治疗，在敏感基因突变的患者中，通常具有显著的临床疗效。靶向治疗的基础是基因突变检测，病理组织是最佳标本来源。但相当部分的非小细胞肺癌患者不能耐受有创检查而无法获得组织学标本。因此，寻找能够有效替代组织标本、创伤小、可多次获取的检测方法成为研究热点。本文对组织标本可替代检测样本的驱动基因检测研究进展进行综述。

钢筋混凝土结构检测鉴定中的若干问题

根据近年来工程检测鉴定的实践 ,对钢筋混凝土结构检测鉴定中有关小芯样问题、工程鉴定时相关标准的引用问题以及应引起重视的其他若干问题作一简要的介绍。