BE120-2CA/3CA应变计的线/弹性应变范围

在材料实验机上 ,采用简单的拉伸方法确定了应变计的线 /弹性应变范围。实验证明 ,用该方法确定的应变计的线

过载后缺口局部应变范围Δε的估算式

研究了经简单拉伸过载后，缺口局部应变范围Δε的估算方法．理论与实验结果分析表明，拉伸过载虽引起缺口局部残余应变（ε＇）但随后的局部应变范围Δε与应力比（Ｒ）也无关，仅取决于名义应力范围（ΔＳ）和缺口几何尺寸参数（Ｋσ或Ｋｔ）．此外，本文还讨论了材料的应变硬化特性对Δε的影响．

一种修正的应变范围区分法

针对高强度、低延性材料非弹性应变范围小、难以区分的特点,提出一种修正的应变范围区分方法。该方法不区分非弹性应变中的塑性和蠕变,定义了3种基本类型的非弹性应变范围,即拉伸塑性-压缩塑性非弹性应变范围、拉伸塑性和蠕变-压缩塑性非弹性应变范围和拉伸塑性-压缩塑性和蠕变非弹性应变范围。对同时包含拉/压蠕变的循环,采用线性累积损伤法则预测其寿命。用Rene'95材料650℃下控制应变的循环松弛试验数据对修正方法进行了验证,结果表明:对Rene'95材料的蠕变疲劳寿命,修正方法的预测能力好于应变范围区分法(SRP),对基本试验的寿命预测精度基本上在2倍范围之内。

应变范围区分法及其发展

应变范围区分法(strain range partitioning,SRP)是由Manson等人于20世纪70年代初发展的一种蠕变疲劳寿命预测方法,经过不断发展和完善,成为少数几种获得实际工程应用的方法之一,并被推广应用于热机械疲劳寿命预测。本文中对SRP法的发展和应用状况进行了梳理综述,重点对基于应变范围区分法发展的总应变-应变范围区分法(total strain version of strain range parti-tioning,TS-SRP)的基本思想和建立过程进行了详细介绍,最后总结给出了TS-SRP法的基本方程、材料参数及其相关关系。

水平受荷桩桩周土体应变范围研究

为明确土体应变范围,通过三维物理模拟加载系统开展4组不同桩基埋深下的单桩水平静载试验,通过桩前土压力数据引入最大应变截面积S0和最远应变距离L两个参数,并以此为基础,在已有应变楔形模型上,通过公式推算,得出桩周土体应变范围随水平荷载和桩基埋深的变化情况。通过试验获得桩顶位移-荷载曲线图和桩顶位移-埋深曲线图,通过理论计算可知,桩周土体应变范围和最远应变距离随水平荷载增大呈类S型函数非线性增大,随桩基埋深增大呈类指数型函数非线性减小,应变范围和L随荷载等级及桩基埋深变化呈现良好的协同性。当桩土应力应变过程进入塑性阶段或桩基埋深增大到一定程度后,土体应变范围逐渐趋于平稳。提出了L与桩基埋深的函数关系,可为桩基布设位置的选取提供一定参考。

孔径尺寸对CCFPI传感器应变动态范围的影响

近年来提出的同轴电缆法布里-珀罗干涉传感器(Coaxial cable Fabry-Perot interferometer,CCFPI)是一种新型的大应变测试元件。目前,相关学者已对该传感器的传感机理和感知性能进行了初步研究。CCFPI传感器反射点处的孔径尺寸可以改变传感器的机械强度,进而影响其应变测试范围。首先阐释了CCFPI传感器的传感机理,然后从单轴拉伸实验出发,结合力学分析,对不同孔径下的传感器进行了应力、应变的测试与分析,得出应变量程随孔径尺寸变化的规律,并为传感器的合理制作提供了理论参考。

泡沫混凝土强度及应变研究

应用虚拟裂缝模型分析了混凝土保护层锈胀开裂的锈胀力。首先,考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况利用断裂力学和弹性力学得到了混凝土保护层开裂时钢筋的最大膨胀力理论预测模型。然后通过与文献中的试验数据比较,验证了本研究数值方法的有效性。

总应变-应变能区分法

借鉴HALFORD和SALTSMAN发展总应变-应变范围区分法(TS-SRP)的经验,基于应变能区分法(SEP)建立总应变-应变能区分法(TS-SEP)。类似于TS-SRP,TS-SEP同时反应了材料失效行为和流动行为两个方面的特征。通过材料循环流动行为的经验方程,建立弹性应变范围一寿命方程,然后与由SEP确定的非弹性应变范围-寿命方程相加,获得循环总应变范围与疲劳寿命之间的关系。寿命预测时,TS-SEP不需要区分非弹性应变分量,因此特别适应于非弹性变形较小的高强度、低延性材料,扩大了SEP的应用范围。通过Rene95和AF2-1DA两种镍基高温合金蠕变疲劳试验数据的初步验证,结果表明:TS-SEP比SEP具有更可靠的预测结果,对Rene95材料基本试验的预测精度有97．5％在2倍因子范围内,对AF2-1DA材料基本试验的预测结果全在2倍因子范围之内。对验证性试验,TS-SEP在四种方法(TS-SEP,TS-SRP,SEP和SRP)中具有最高的预测精度。

应用总应变-应变能区分法预测热机械疲劳寿命

简要介绍了总应变-应变能区分法(TS-SEP)的基本假设和基本方程,应用TS-SEP法对三种金属材料(304不锈钢、1Cr-1Mo-0.25V钢和2.25Cr-1Mo钢)的热机械疲劳试验数据进行了分析和预测,初步评估了TS-SEP法对热机械疲劳数据的相关和预测能力。研究结果表明:TS-SEP法与总应变-应变范围区分法(TS-SRP),对三种金属材料的热机械疲劳试验数据具有相当的相关和预测能力,寿命预测分散带均在2倍范围内。

核电厂仪表管线振动应变限值研究

汽轮机高压缸进汽管道上仪表管线的振动疲劳断裂造成某CPR1000核电机组多次停机,带来巨大经济损失。基于管道材料的疲劳强度限值,计算了无限寿命对应的允许应变范围限值。基于实际振动应力测试数据和管道材料的设计疲劳曲线,通过对应力数据的雨流统计和疲劳累积使用因子计算,反向计算了给定运行时间内管线有限寿命对应的允许应变范围限值。所提出的计算方法可应用于对具有稳态振动特征的管道进行应变范围限值确定,具有实际工程应用价值。

PDA@CNTs/EVA纤维应变传感器的制备及其性能

为了获得具有高灵敏度、宽传感范围和卓越耐用性等优异特性的柔性应变传感器,以乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)、碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)和盐酸多巴胺(3-Hydroxytyramine hydrochloride,PDA)为主要原料,通过双螺杆挤出拉伸制备EVA纤维,采用溶胀-超声法和原位聚合法先后制得CNTs/EVA纤维和PDA@CNTs/EVA纤维。采用SEM、万能试验机、TGA、电化学工作站和静电计等仪器设备,表征分析了该纤维的微观结构、力学性能、热稳定性和传感性能,并探究了该纤维在人体运动监测方面的应用性能。结果表明:CNTs均匀附着在EVA表面,PDA呈颗粒状黏附在CNTs上面;PDA@CNTs增强了EVA纤维的力学性能,改善了EVA纤维的热稳定性;PDA@CNTs/EVA纤维传感器具有较大应变传感范围(330%)、高灵敏度(17.1)、超快响应速度(257.8 ms);同时,PDA@CNTs/EVA纤维传感器具有优异的静态稳定性和动态耐用性(>3000次循环);对人体运动(包括肘关节的运动、手指的弯曲和嘴巴鼓气/呼气)的监测表明,PDA@CNTs/EVA纤维传感器在人工智能领域的人机界面具有广阔的应用前景。

汽车薄板塑性应变比(r 值)测量不确定度评定

采用线性回归直线法测量汽车薄板塑性应变范围10%~20%的r 值,分析讨论线性回归、试样宽度、标距等方面对不确定度的影响,并给出测量不确定度计算过程。

电感应变片

本文介绍发明专利产品——电感应变片的基本原理、性能特点和应用情况。

基于连续损伤模型空气弹簧疲劳寿命分析

基于连续介质损伤力学理论,结合三阶Ogden应变能密度函数,推导出以等效应变范围为损伤参量的连续损伤寿命预测模型,并利用橡胶多轴疲劳试验数据拟合确定模型材料常数。通过等效应力计算公式和橡胶材料单轴拉伸实验数据拟合确定的应力-应变关系,得到空气弹簧胶囊在复杂应力状态下的等效应变范围。应用所建模型对空气弹簧进行疲劳寿命分析预测,并通过空气弹簧疲劳试验验证,结果显示实验疲劳寿命是预测疲劳寿命的2.02倍,满足工程疲劳寿命预测精度要求。

碳纤维拉伸模量准确测试研究

分析了碳纤维拉伸模量测试中存在的问题,表明引伸计是准确测试碳纤维拉伸模量的必要设备.通过对T800-12K碳,纤维拉伸模量测试结果的分析比较,认为应变范围的选择直接影响模量的计算结果,在应变范围为0.2％～0.7％时,可以获得具有与标称值很好一致性的结果.拉伸形变速率对模量测试结果具有一定影响,研究表明拉伸形变速率约0.1/min对于碳纤维拉伸模量测试较为合适.

1.25Cr0.5Mo钢的高温疲劳-蠕变交互作用行为

通过1.25Cr0.5Mo钢高温环境应力控制的疲劳-蠕变交互作用试验,揭示和分析了1.25Cr0.5Mo钢高温疲劳-蠕变交互作用下应力循环特性以及平均应变、非弹性应变范围等参数随温度、加载历史、加载水平的变化规律,在此基础上,利用扫描电镜对试样断口进行了分析。研究表明:高温环境下,材料的应力循环特性依赖于加载水平和加载历史,平均应变、非弹性应变范围等参数依赖于温度、加载水平和加载历史,材料的断裂从以解理断裂为代表的脆性断裂过渡到以韧窝型剪切断裂为代表的延性断裂,为混合型断裂。

高温低周疲劳寿命评价准则的探讨

通过对 4种不同缺口形式的 2 .2 5Cr1Mo钢材料圆柱形试件的高温低周疲劳行为的研究 ,用当量应变范围准则、当量塑性应变能准则和当量总应变能准则评价多维应力状态下的高温低周疲劳寿命。可见 :用当量准则评价高温低周疲劳寿命是有实验和理论依据的 。

船舶主机疲劳寿命预测

低周热 疲劳寿 命是评 价船舶 主机可 靠性的 一个主要 指标和 特征量。作者 以舰艇 主机１２ Ｖ１８０ 型柴油机及其活塞为例， 根据主机的 “起动－ 停车” 波型， 运用 Ａ Ｄ Ｉ Ｎ Ａ Ｔ 和 Ａ Ｄ Ｉ Ｎ Ａ 程序计算了活塞的温度场和循环应力应变场以及 Ｍｉｓｅｓ 当量应力应变场； 同时采用２ 种带环状缺口的圆柱形试件进行了热疲劳 （ 同相和异相热疲劳） 和高温低周疲劳模拟试验及应力应变计算分析。试件模拟试验和计算分析表明： Ｍｉｓｅｓ 当量应变范围与疲劳寿命之间存在着 Ｍａｎｓｏｎ Ｃｏｆｆｉｎ 公式关系， 且不受试件结构形状和尺寸的影响。将这一结论用于活塞的寿命预测和可靠性评价上， 并证实了用同相热疲劳模式评价结果是最合适的。

多维应力400℃低周疲劳寿命评价准则的探讨

通过对四种不同缺口形式的2.25Cr1Mo钢圆柱形试样400℃低周疲劳行为的研究,用当量应变范围准则评价了多维应力状态下的高温低周疲劳寿命。研究结果表明,用当量准则评价高温低周疲劳寿命可以替代部分试验,但仍需做进一步的分析探讨。

复杂应力状态下高温高强度铝合金LD8热疲劳特性的研究

利用带缺口试件进行了同相和异相热疲劳试验，并借助轴对称热疲劳力学行为的有限元数值分析程序，计算和分析了缺口处的复杂应力和应变，探讨用当量应变范围和当量塑性应变能密度评价热疲劳寿命的可能性。结果表明，在一定加载范围内，当量应变范围和当量塑性应变能密度都可以作为评价复杂应力状态下热疲劳寿命的有效力学参量，而且不受试件形状和尺寸的影响。