晶粒尺寸及加载载荷对多晶Cu膜纳米压入硬度影响的研究

用高真空磁控溅射在Si片上沉积纳米晶Cu膜和非纳米晶Cu膜，通过纳米压入实验得到薄膜硬度。发现晶粒尺寸对薄膜材料的压痕尺寸效应有比较大的影响，同时随加载载荷的升高，纳米晶薄膜硬度的变化与非纳米晶薄膜有很大的不同。分析认为这是因为晶粒尺寸达到纳米尺度后，晶界体积大大增加，使得晶界变形，晶界运动和晶界对位错运动的阻碍等作用影响材料塑性变形和加工硬化能力造成的。

基于ActiveX的飞控加载载荷计算软件设计

基于ActiveX利用LabWindows/CVI设计了一套飞控加载载荷计算软件,该软件UI界面友好,操作简单,且图像处理功能强大,极大地提高了数据的计算效率。

分数阶PID控制在电动变载荷加载系统中的应用

针对电动变载荷加载系统中存在的强耦合、加载过程中的多余力干扰、电机内部的高度非线性化和时变性等问题,为提高电动变载荷加载系统的动态性能和控制效果,将分数阶PID控制器应用于电动变载荷加载系统中,该控制器较常规PID多了2个可调参数,能更灵活地控制受控对象,采用Oustaloup近似化方法对分数阶算子近似化处理,用改进惯性权重ω的粒子群优化算法对分数阶PID控制器参数进行整定优化。选取不同加载压力的输出波形对电动变载荷加载系统模拟仿真并在电动变载荷摩擦磨损试验平台上进行加载试验,通过实验数据求出加载过程中的摩擦力、摩擦系数和加载压力的跟踪曲线与误差曲线图,然后和常规PID对比。试验结果表明,分数阶PID控制器抗干扰性强、跟踪精确度高,有更好的控制效果。

重型载重车辆加载安全区域与极限载荷分析

重型载重车辆的加载重心位置是重型载重车辆安全行驶的关键因素。文章结合相关项目,对重型载重车辆的加载重心安全区域进行了详细的分析和计算,突破了项目的一个技术关口,同时也给出了加载重心安全区域一种研究方法和思路,为后续相关的研究和车辆开发奠定基础。

考虑载荷加载顺序的模糊Miner理论研究

针对传统Miner理论无法考虑载荷加载顺序的缺陷,应用模糊数学方法分析了不同载荷顺序下疲劳极限附近的应力对构件造成疲劳损伤的模糊性,使修正后的模糊Miner理论能够较好地反映出载荷加载顺序对疲劳寿命的影响。算例分析的结果表明,该方法使疲劳寿命的预测误差由原来的63%减小到14.7%,说明这一方法具有较好的预测精度和工程实用价值。

大载荷液压加载系统控制器设计与仿真

以大载荷液压加载系统(HLSLS)为研究对象,目的在于寻求一种控制方法能够尽可能真实地模拟HLSLS在实际工作过程中所受到的力载荷。根据HLSLS的被动式力伺服控制结构及其工作原理,建立了执行机构的数学模型。设计了结合缓冲弹簧、舵机位移和速度前馈、输出力矩变化速度反馈的复合控制器结构,提高了系统的稳定性、加载精度和动态性能。提出了基于遗传算法的系统参数整定方法,克服了系统参数时变及非线性因素的影响。利用Matlab仿真环境和系统试验装置分别进行了系统动态特性实验。计算机仿真和实物测试结果表明:该控制器使HLSLS对于模拟飞行器舵机及其伺服系统所受到的惯性负载、摩擦负载和弹性负载具有很好的力矩动态跟踪能力,完全能够达到系统控制性能指标的要求,具有较高的工程实践价值。

车削中心自动变位全载荷加载装置设计及试验研究

为了能够在数控机床刚度检测中更加准确地模拟刀具真实切削状态,提出了一种模拟全载荷加载检测方法。基于实际切削过程中刀具受到力和力矩的全载荷作用,切削位置发生变化的情况,根据实际切削中切削力比例分配原理,在对受力点和的受力方向坐标变换的基础上,设计了自动变位模拟全载荷加载装置,通过试验验证了加载装置各向力的比例关系,并将其应用在机床刚度分布检测试验中,得到了刀具在不同切削位置下,机床各测点的位移量,试验结果为评价和改进机床结构设计提高机床静刚度提供了数据依据,为研究和改进预测以及方案修改方法提供了试验手段。

基于压电陶瓷的MEMS测试用的多载荷加载台的研制

MEMS模态测试的一个突出的特点在于非接触性,无论是振动激励还是响应测量,都只能是非接触的。为解决MEMS测试中非接触式的振动激励问题,对基础激励的原理进行了研究,并设计开发出基于压电陶瓷的MEMS测试用的多载荷加载台。这是一个能为MEMS测试提供振动、温度和压力这三种载荷的加载装置。从而为进一步开展MEMS的动态测试工作奠定了基础。

电动变载荷加载系统的建模及线性自抗扰控制

在Qt Creator 4.3.1的开发环境下,采用C++语言进行程序开发,设计了一种电动变载荷摩擦磨损试验机,期望能克服电动变载荷加载系统中存在的强扰动、强耦合、高度非线性化和不确定性等因素,提高电动变载荷加载系统的控制效果。提出了一种相比于自抗扰控制器(ADRC)参数减少、控制效果并未受太大影响的更加线性化、带宽化、易于在实际工程应用实现的线性自抗扰控制器(LADRC)方法,并设计扩张状态观测器进行干扰补偿,实现加载压力的实时控制。选取恒值加载、正弦波加载、锯齿波加载3种典型信号,分别进行空载及加载试验,通过LADRC与比例-积分-微分(PID)控制效果进行对比,试验结果表明,在LADRC控制下,电动加载系统响应速度快,控制精度高,抗干扰能力强。

加载载荷对ADB610钢疲劳裂纹扩展性能的影响研究

针对ADB610新型低碳贝氏体钢,采取紧凑拉伸试样、恒幅加载方式,在应力比为0.1时进行3种不同加载载荷下多试样的疲劳裂纹扩展试验,并测出裂纹扩展长度a和循环寿命N的a-N试验数据。然后采取七点递增多项式法对a-N试验数据拟合计算疲劳裂纹扩展速率。结果表明,加载载荷较小时,ADB610钢循环寿命较长;在疲劳裂纹扩展的初始阶段,加载载荷小的疲劳裂纹扩展速率相对较慢,但随着疲劳裂纹逐渐扩展,加载载荷小的疲劳裂纹扩展速率反而更大一些。

加载载荷对橡胶邵尔A型硬度测试的影响

在8种不同加载载荷下对6块橡胶硬度块进行橡胶邵尔A硬度示值比较试验。试验发现,低硬度值的橡胶材料对加载载荷的变化更加敏感,加载载荷的控制对橡胶材料的硬度值示值有重要影响,需严格控制。

基于载荷加载次序的疲劳寿命预测改进模型

针对Corten-Dolan模型中关键参数d难以确定的问题,在Corten-Dolan模型和既有改进模型引入小载荷、损伤程度和应力状态的基础上,进一步考虑相邻2级载荷的先后次序影响,采用增加应力比系数及将载荷加载次序的影响、损伤程度的影响分别作为独立的影响因素2种不同的方法对参数d进行修正,基于此建立2种Corten-Dolan改进模型。根据常用材料(标准45号钢)焊接接头、合金材料(标准16Mn钢)焊接接头以及Q235B钢焊接接头的试验数据,对前述2种改进模型的疲劳寿命预测有效性和可行性进行验证。结果表明:与传统Miner模型和既有Corten-Dolan改进模型对比,无论是在2级载荷作用下还是在多级载荷使用下,2种改进模型在进行焊接材料疲劳寿命预测时均具有较高的预测精度,且因模型的数学表达式较为简单,无需多层迭代计算,便于应用实际工程中焊接结构的疲劳寿命预测。

飞行模拟设备电子载荷加载系统的研究

设计与实现了一种基于FAST总线系统的飞行模拟设备电子载荷加载系统。针对其加载系统的测试需求,给出了系统工作原理,硬件配置,平台搭建,软件设计和实验测试结果。对控制率进行设计和采用PID控制器,实现了电子载荷加载系统的快速,高精度控制,提高了系统性能指标,最后通过仿真实验验证了控制系统设计的正确性。

自变位全载荷下车削中心刚度检测及螺栓结合部设计应用

为了实现对数控车削中心主轴箱刚度准确评价及给主轴箱结构改进方案提供负载下刚度检测依据,深入研究全载荷加载装置的加载原理,提出自动变位全载荷下车削中心主轴箱静刚度检测方法,研制全载荷加载装置,应用自动变位全载荷加载装置对车削中心施加载荷进行主轴箱静刚度检测试验;采用有限元法计算全载荷下车削中心主轴箱的静刚度及刚度分布,分析了主轴箱的刚度分布特点;在试验和有限元分析的基础上改进了主轴箱结构的设计方案,修改主轴箱与床身连接的螺栓结合部,使主轴箱静刚度得以提高;通过将改进前后的试验结果与有限元分析进行对比,验证了试验方法的正确性以及基于螺栓结合部的改进方案的有效性。

加载方法对钢结构件有限元分析结果的影响

文章通过对不同加载方法的有限元应力应变计算结果的分析,提出了常见有限元分析外载荷加载方法的一般形式,常用有限元分析计算软件手工加载和自动加载的特点,外载荷加载的主要影响因素,以及在有限元分析计算中如何避免外载荷加载不合理给最终分析计算结果带来的影响,正确确定外载荷加载的一般手段,并给出了一不同外载荷加载特性对有限元分析计算结果影响程度的实例,为更好地进行钢结构件的有限元应力应变分析提出了一定的见解和经验方法。可供从事有限元分析计算的相关研究人员和工程人员参考。

基于X-ray CT的载荷作用下木材内部形变研究

【目的】木材是重要的室内装饰和建筑用工程材料,具有易加工,强重比高等优点。作为生物质多孔材料,载荷作用下木材内部结构易发生变化,进而对其力学性能产生重要影响。研究载荷作用下木材内部结构变形可为理解其力学行为提供基础理论支撑。【方法】为探索压缩载荷作用下木材内部空间结构的演变规律,使用微型加载设备对实体木材(花旗松)和胶合材(杨木)试件进行横纹压缩,实时记录加压头位移和加载压力,加载过程中使用X射线断层扫描仪周期性扫描试件,对扫描结构进行三维重建,实现试件内部空间结构可视化,结合力学性能和内部空间结构演变解析实体木材和胶合材力学失效机制。【结果】实体木材在受载时,早材部分密度快速增加,载荷达到25.26 MPa时,晚材部分密度开始增加。早材管胞压溃是木材内部结构变化的主要原因,压溃路径与生长轮平行;晚材结构改变主要体现为树脂道压缩变形和木射线压裂。胶合材在受载时,局部形变集中是杨木内部结构变形的主要原因,尤其是大孔径导管极易压溃;另外,胶黏剂能够明显增加胶层区域杨木刚度,提高导管结构的稳定性。【结论】本研究解析了横纹载荷作用下实体木材和胶合材内部空间结构的演变规律,为优化木材加工工艺和指导木材的科学利用提供了理论基础。新型三维动态检测技术为解析木材力学行为的发生机制提供了新的思路。

基于载荷相互作用效应的Corten-Dolan改进模型

针对变幅载荷作用下载荷间的相互作用效应对结构疲劳寿命影响显著的特点,在考虑小载荷、损伤程度和应力状态的基础上引入相邻两级应力比的幂函数对关键参数d进行修正,以表征载荷间相互作用效应的非线性影响,从而建立了改进的Corten-Dolan累积损伤模型。同时,引入参数k建立了此类改进模型的统一表达式。基于三种常用材料的试验数据,应用全数据和部分数据建模方案对本文改进模型有效性及预测能力进行了验证。与既有模型相比,改进模型对已知数据的预测精度以及对未知数据的预测能力均较高,该模型能更好地表征加载次序以及载荷幅值变化等载荷相互作用效应对疲劳寿命的影响,为实际工程中结构的疲劳寿命预测提供了有效的预测技术。

预制小箱梁承载力极限荷载试验理论计算方法探讨

以事故小箱梁为对象,介绍了按设计承载能力极限状态确定荷载试验控制荷载的计算方法和计算过程。为确定荷载横向分布系数,介绍了梁格法,并通过与刚接梁法的对比分析,验证其可用性。讨论了荷载效率所采用的效应指标。

点载荷循环加载下红砂岩疲劳破坏特性试验分析

在掘进机截齿破岩、高频破碎锤破岩时,其与岩体的接触面积均很小,相当于点载荷循环加卸载破岩。为了解点载荷循环作用下上限应力对红砂岩疲劳特性的影响,利用MTS Landmark试验系统对红砂岩进行上限应力比分别为0.70、0.80、0.85和0.90的循环点载荷试验。结果表明:在加载波形为渐变正弦波,下限应力比为0.3,加载频率为1 Hz的条件下,红砂岩的疲劳寿命随着上限应力的增大而减小,即上限应力越大,破岩速度越快;红砂岩在点载荷循环加卸载作用下发生破坏时的轴向应变与上限应力所对应的静态应力-应变曲线峰后段的应变相当。

变温环境下典型胶黏剂对光纤光栅传感器应变传递特性的影响

目的 验证粘贴式FBG传感器对宽温度环境的适应性。方法 通过高低温循环试验研究温度对传感性能的影响。对FBG传感器安装参数进行分析和优化设计,用353ND、UHU PLUS、ergo 5800和502等4种胶黏剂在铝合金表面粘贴安装FBG传感器,制成FBG测试样件。对测试样件进行高低温循环测试,测试试验前后FBG的传感性能,分析高低温循环对FBG传感性能的影响情况。结果 高低温循环后,FBG传感器中心波长产生了0.015~0.642 nm偏移,传感器灵敏度下降范围为0.563%~2.07%。结论 在实际选择FBG传感器胶黏剂时,需特别关注胶黏剂的温度适用范围参数,以减少胶黏剂温度适应性对测试结果的影响,提高测量精度。