基于同炉合金双试样密度差方法的铝合金熔体含氢量测定研究

介绍一种炉前利用同炉熔体同步制备含气(孔)及无气(孔)试样,通过测定其密度检测铝合金熔体含氢量的基本原理和实现方法。含气(孔)和无气(孔)试样分别在减压和常压环境下完成凝固,通过控制环境压力、温度及保压时间获得所需试样;试样密度利用高精度称重系统分别测定其空中和水中质量;最后利用所得含气(孔)及无气(孔)试样密度算得被测熔体含氢量。

单轴压缩下双试样相互作用的实验研究

建立了一个双试样加载的力学模型．通过分别测试试样中的载荷－时间和变形－时间关系，探讨了双试样加载系统的变形规律．当加载达到其中１个试样的强度之后，试样将分别表现出弹性回弹行为和失稳破坏行为．实验结果表明，这些行为与双试样的强度、刚度及均匀度参数有关．研究发现，对于地震、岩爆以及其他地质类灾害的研究而言，研究弹性回弹区的性质与研究失稳破裂区的性质具有同等重要性．

双剪切试样用于短纤维金属基复合材料的蠕变响应研究

利用纵向各向异性有限元模型对双剪切试样的蠕变响应进行了有限元分析,其目的是为了研究双剪切试样用于短纤维金属基复合材料(MMC)蠕变响应研究的可行性.双剪切试样的蠕变响应与试样的取向和材料的各向异性有关.详细的应力分析表明,双剪切试样在受剪切区域能提供稳定的应力状态,该应力接近于施加应力的平均值,并与试样的取向及材料的各向异性不相关,即双剪切试样可以为MMC提供一简单的复杂应力.提出了用双剪切实验结果来推得MMC蠕变性能和各向异性参数的方法,以便可以用双剪切实验来确定那些很难用拉伸和单向压缩实验确定的各向异性材料的参数.

双剪切试样在镍基单晶合金蠕变变形损伤和寿命研究中的应用

在对不同滑移系的双剪切试样进行蠕变实验的基础上,结合单向应力拉伸蠕变实验,并利用晶体滑移各向异性蠕变损伤本构模型和有限元程序,对双剪切蠕变试样进行了研究.结果表明,双剪切试样受剪区域的应力状态基本为均匀分布且随蠕变时间变化很小.大部分受剪区域为单滑移系开动.提出的基于蠕变γ＇相筏化规律的蠕变损伤本构模型,结合有限元（FEM）分析可以很好地描述双剪切试样的蠕变损伤规律,并可以和单向应力状态的实验结果联系起来.双剪切试样可以用来研究镍基单晶合金蠕变性能的晶体取向相关性.实验表明这种晶体取向相关性与开动滑移系类型及γ＇相筏化规律相关.

高温下的金属基复合材料双剪切试样应力应变有限元分析

对金属基复合材料双剪切试样的应力应变分布进行蠕变有限元计算分析,得到受剪区的应力应变随时间的分布规律。通过典型取向试样分析,表明受剪区的应力应变与纤维随机分布平面和加载方向夹角θ之间存在很大的相关性:随角度θ的减小,其蠕变应力分布越均匀;当角度θ=45°时,其稳态蠕变率γ·最大。双剪切试样能得到较均匀的剪应力区域,适合研究材料纯剪应力状态下的蠕变行为。

双剪切试样的应力应变分析及其在镍基单晶超合金上的应用(英文)

双剪切试样是设计用于研究镍基单晶超合金的蠕变问题。本文研究该试样详细的蠕变应力和应变分布以及边界条件的影响。计算结果表明 ,利用 ABAQUS中的 RIGID SURFACE作为边界的初步分析是保守的 ,因为它只能保证在 10 %蠕变应变内的精确性。利用更真实的边界条件 (ABAQUS中的 CONTACT PAIR) ,能给出更均匀和更高应变时的精确性。建立了材料蠕变性能参数 (Norton律 )和双剪切试样宏观响应的关系 ,使得能够利用双剪切试样试验来确定材料蠕变性能参数 ,并已给出了相应的公式。本文利用镍基单晶超合金的试验数据对镍基单晶超合金双剪切试样进行分析 ,并与试验结果进行对比 。

弧形双悬臂梁试样裂纹扩展电测接线点布局研究

直流电位降法是应用于高温高压水环境下裂纹扩展监测试验的主要方法,弧形双悬臂梁试样是一种应力腐蚀裂纹扩展试验的常用试样。为了寻求被测试样的最优接线点布局方案以提高测试精度和稳定性,论文利用有限元软件建立了弧形双悬臂梁试样三维有限元模型,模拟了多组可选的接线点布局方案,求解得到了试样三维电位场分布及其随裂纹变化的规律,并根据计算结果从信号灵敏度、信号幅度和测点位置误差敏感度3方面对试样电流加载点位置和电位差测量点位置的优化选取进行了分析。研究结果表明,不同位置电位差测点下的灵敏度相对大小关系与电流输入位置无关,电位差测点选在试样缺口侧时可获得较高的信号灵敏度;电位差测点与电流加载点的距离是信号幅度大小和测点位置敏感度的主要影响因素,较大的距离会导致信号幅度降低,而较小的距离会导致很高的测点位置误差敏感度。提出的寻优依据和分析方法也可应用于其他类型试样,为进一步研究其他测试精度的影响因素奠定了基础。

QXK6040B数控试样双开肩专用机床常见故障的分析与排除方法

QXK6040B数控试样双开肩专用机床是实验室主要的加工设备，担负着公司板材试样的开肩铣削任务。通过介绍此设备的日常维护、保养经验与注意事项以及常见故障的判断与处理方法，在QXK6040B数控试样双开肩专用机床的应用中起到很好的经验推广作用。

一种大量程疲劳试验机实现小试样预制裂纹的方法

根据简单的力学原理,提出了一种使用大量程程控高频疲劳试验机,按照国标2038 91标准预制三点弯曲小试样裂纹的方法———双试样法,并与单试样法进行了对比,给出了实验数据,说明了双试样法的优点.详细给出了三点弯曲试样裂纹预制的相关公式及确定各个载荷具体方法.

双材料界面断裂韧性的测定方法

本文基于界面断裂力学理论 ,以界面的断裂能和混合度为基本细观参数 ,揭示了界面断裂韧性随断裂混合度的变化规律 ,综述了双材料界面纯Ⅰ型断裂韧性的测定方法 。

环境介质及充氢时间对40CrNi2Si2MoVA钢应力腐蚀行为的影响

采用双悬臂(DCB)试样和恒载荷拉伸应力腐蚀试验,研究环境介质及充氢时间对40CrNi2Si2MoVA超高强度钢应力腐蚀行为的影响作用。结果表明:40CrNi2Si2MoVA钢DCB试样在不同溶液介质中产生的应力腐蚀裂纹易在预制裂纹尖端出现分叉,且在生长过程中与预制裂纹轴线方向的夹角不断增大,最后趋近垂直于预制裂纹;Cl−比SO_(4)^(2−)对40CrNi2Si2MoVA钢应力腐蚀的影响更大,能更加明显地加速裂纹的萌生扩展;随充氢时间的增加,40CrNi2Si2MoVA钢断裂时间缩短,材料的塑性降低、脆性增加,断裂逐渐由韧性断裂转变为脆性断裂。

包镍多壁碳纳米管增强SAC305焊料的Ⅰ型断裂机理研究

发展高可靠的互连封装新型焊料已经成为电子封装领域的前沿研究内容之一.本文制备了包镍碳纳米管增强SAC305焊料,并开展了不同含量增强SAC305焊料的双悬臂梁试样I型断裂测试,得到了不同添加含量SAC305的载荷-位移曲线.基于柔度的梁方法理论(CBBM)计算了增强焊料的I型断裂韧度.研究结果表明,其Ⅰ型断裂韧度随着包镍碳纳米管质量分数的增加,表现出先升高后降低的趋势.没有添加包镍碳纳米管的SAC305焊料的Ⅰ型断裂韧度约为0.53 N/mm,添加0.05wt%包镍碳纳米管的增强焊料的I型断裂韧度最高,约为1.14 N/mm,相较于没有添加包镍碳纳米管的SAC305焊料断裂韧度提高了1.15倍,表现出更好的抵抗裂纹扩展的特性.

泥沙磨损试验换位测试法研究

从减少泥沙磨损试验测试误差出发提出了换位测试法 .比较研究了几种测试方法对泥沙磨损试验精度的影响 .结果表明 :换位测试法对减小参比试样的实验历程差异及试验误差有显著作用 ;与单试样直接测试法及单试样换位测试法相比 ,双试样换位测试法由于对实验历程的均分作用最大 ,其相对误差最低 (<5 % ) ,是一种具有较高精度的磨损试验测试方法 .

一种用于材料高应变率剪切性能测试的新型加载技术

高应变率下的冲击剪切实验技术是材料动态力学行为及其微观机理研究的重要基础.采用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar)装置一般可以获得材料在10~4s^(-1)以内应变率的动态力学性能.在超过10~4s^(-1)的应变率下对材料进行冲击剪切测试时,通常需要采用高速压剪飞片技术或由气炮发射子弹对试样进行直接加载.本文提出一种可用于传统霍普金森压杆技术的新型双剪切试样,可以在103～10~5s^(-1)剪应变率范围实现对材料剪切性能的精确测量;同时,可以对材料的变形及失效过程进行直接观测.试样与压杆之间避免了复杂的界面或连接装置,通过转接头可以保证试样与压杆直接接触,提高测试精度,同时可以防止因试样的横向位移而导致的非均匀变形.获得了紫铜在1 400～75 000 s^(-1)应变率下的剪应力-剪应变曲线,并采用计算软件"ABAQUS/Explicit"对双剪切试样的动态加载过程进行了数值模拟和结果验证.分析表明,剪切区的主要区域内剪切成分占主导地位,其应力应变场沿厚度及宽度方向基本呈均匀分布.实验得到的剪应力-剪应变曲线与模拟结果吻合较好,说明所提出的基于分离式霍普金森压杆系统的双剪切试样可以为材料的高应变率力学性能测试提供一种方便有效的加载技术.

镍基单晶合金筏化规律及蠕变持久寿命模型在复杂应力状态下的考核

利用双剪切蠕变试样在受剪切区的筏化试验结果和不同晶体取向试样的蠕变持久寿命试验结果,对镍基单晶合金的蠕变筏化预测模型和蠕变持久寿命模型进行考核,证实此2个模型的合理性。

T225NG钛合金在高温高压水介质中应力腐蚀行为的研究

研究T2 2 5NG钛合金在高温高压水中的应力腐蚀情况 ,通过将双悬臂梁试样预加应力后放入高温高压的回路水中 ,试样经过 2 0 0 0h的试验 ,观察试样应力腐蚀和裂纹扩展情况。结果发现 ,双悬臂梁试样的预制裂纹经试验后发生了很小的扩展。经过计算 ,在 5 0 0h内裂纹扩展速度da/dt<1× 10 - 9m·s- 1 ,而且KISCC/KIC>0 .75 ,说明T2 2 5NG钛合金在高温高压的回路水中具有良好的耐应力腐蚀性能。同时也发现在试样表面生成了氧化膜 ,研究表明 ,表面氧化膜主要是由白色的TiO2 颗粒组成 ,由于表面氧化膜的存在 ,阻碍了阴极析氢产生的氢进入钛合金中 ,防止了氢在钛合金中的聚集而产生的氢化物及氢脆 ,这进一步证明了T2 2 5NG钛合金在高温高压水溶液中具有良好的耐应力腐蚀性能。

单组分微胶囊填充型环氧树脂基复合材料自修复性能研究

为修补航空复合材料使用过程中出现的微裂纹损伤,在环氧树脂基复合材料内部填充单组分微胶囊(壁材为脲醛树脂、芯材为苯甲醇稀释的环氧树脂)。当复合材料内部受损时,微胶囊破裂,流出的修复剂与外部注射的固化剂二乙烯三胺接触,两者在常温下发生交联固化反应,达到修补微裂纹的目的。研究了A、B、C、D 4种不同粒径环氧树脂微胶囊及其填充到复合材料中所占质量分数对材料力学性能及其自修复性能的影响。通过电子万能试验机研究拉伸、弯曲和梯形双悬臂梁(TDCB)试样的力学性能。结果表明:微胶囊填充使复合材料的力学性能下降,但由4种微胶囊填充得到的复合材料的修复率均在65%以上,其中A、B类微胶囊的填充对复合材料力学性能的影响较低,当A、B类微胶囊填充质量分数为5%、7%时,修复率最大,分别为90.1%、92.8%。

7020铝合金应力腐蚀开裂特征

采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂(SCC)特征进行了研究。结果表明,7020铝合金在含Cl-的水溶液中对SCC敏感,板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢;温度升高后,裂纹扩展速度明显加快。SCC裂纹的特征为水平扩展,表面有呈台阶式不连续扩展和群集现象,开裂面为沿晶扩展。

橡胶夹层/复合材料粘结界面应力应变研究

复合材料和橡胶粘结成一体的防振橡胶在机械载荷的作用下,经常发生因粘接界面破坏而导致的结构失效。用 型加载下的双悬臂夹层梁试样,借助有限元对橡胶夹层/复合材料粘接界面的破坏进行研究,指出了橡胶夹层厚度变化以及界面裂纹长度发生改变时,橡胶/复合材料粘接界面裂纹前沿的应力和载荷作用方向上的应变的变化,及其临界断裂条件。