“薄壁圆筒弯扭组合变形”实验项目规范

为进一步提高材料力学实验教学质量,以薄壁圆筒弯扭组合变形实验项目为对象编写了实验项目规范,为工科实验力学教学做了有益的探索。

圆轴弯扭组合变形时的蠕变损伤

采用非耦合模型,对圆轴在弯扭组合变形状态下的蠕变损伤过程进行了研究.对于非线性材料圆轴求出了其损伤的潜破损时间,继而通过分析破损阵面的运动,求出破损时间,分析结果表明潜破损时间和破损时间都与材料的性质,载荷的大小,圆轴横截面的几何性质有关.当材料常数m较小时,圆轴发生潜破损后,到发生断裂尚有一段时间可以进行补救;而当m足够大时,圆轴的蠕变损伤破坏为脆性破坏,不存在损伤区扩展阶段.

弯扭组合变形实验装置功能扩展

目前,材料力学实验室拥有的小型弯曲与扭转组合变形实验装置,只能用于测薄壁圆管在弯曲与扭转同时作用下,表面一点处的主应力大小和方向,并用于验证叠加原理。在此设备基础上,改进原实验装置,如图1所示,在不增加仪器设备情况下,开出了应变片接桥方法练习实验,如消弯测扭、消扭测弯、测E和G等。学生通过对半桥、全桥的连接方法的训练,既掌握了实验的测试技巧,又提高了分析问题与解决问题的能力。下面对此做一介绍。

浅析弯曲与扭转组合变形的强度条件

以轴向技压杆件斜截面应力公式为出发点，对弯曲和扭转组合变形构件的应力分布及强度条件进行了论述，探索了一种较为浅显的推导弯曲和扭转组合变形强度条件的方法。

弯扭组合变形下总弯矩图的图线特性探讨

本文主要阐述的内容是,通过数学方法的分析论证,以探讨园轴在弯扭组合变形起的总弯矩图的图线特性,从而判定最大总弯矩的截面位置。

材料组合变形虚拟仿真实验系统设计

材料在扭转、弯曲组合变形条件下的力学问题是材料力学的重要教学内容,目前由于受实验场地、设备台套数不足等条件限制而不能满足教学需求。为了构建以学生为中心的虚实结合教学新模式,基于Unity 3D程序开发了一套材料组合变形虚拟仿真实验系统。该系统采用图形用户界面和对话框驱动,能够模拟真实实验的操作过程。在此基础上,提出了课堂理论教学、虚拟仿真实验、实操实验相结合的教学模式,实践表明,这种教学模式能够提高教学质量,并有助于培养学生的创新精神和实践能力。

组合变形实验中主应力方位角理论值的确定

材料力学实验是机械类、材料类、土建类等专业材料力学课程教学中的重要环节。针对材料力学弯扭组合变形实验中计算一点处主应力方位角容易出错的问题,结合地方农业院校学生情况以及该课程自身的特点,对理论计算结果常出错的问题进行了剖析,并针对出现的问题提出了改进和强化措施,以期提高教学质量和效果。

基于弯扭-纯扭实验台测定切变模量的材料力学实验教学设计

为了丰富材料力学实验内容,采用弯扭实验台测量不锈钢空心圆管的切变模量。针对现有弯扭实验台,用百分表分别测得构件的弯曲挠度和弯扭组合变形,根据线性叠加原理,可以计算出扭转产生的变形,从而可以计算出切变模量。为了进一步验证实验结果,并与有限元仿真结果进行对比。与用扭转实验台测得的结果对比,误差在5%以内,与仿真结果对比误差大于10%,此方案可以提高实验仪器的使用率同时加深学生对材料力学知识和实验与理论差异的理解。

弯曲剪应力对轴强度的影响

分析了弯曲剪应力对弯扭组合变形轴主应力强度的影响,推出了考虑该因素影响时第三、第四强度理论的相当应力,并给出了设计公式。结合实例进行了分析比较,指出当轴中传动点距支承较近且扭矩比弯矩大时,剪应力对轴的强度有较大的影响。

箱形梁弯扭强度分析计算的设计研究

介绍了一种基于VB语言的箱形梁弯曲、扭转组合变形强度分析程序的开发。完成了梁弯曲初等理论假定下梁体的纯弯曲受力分析;同时基于薄膜比拟法对矩形板条组合开口截面和单室、多室闭口截面进行了自由刚性扭转强度分析;最后按照第四强度理论对截面进行了等效应力计算。

弯扭组合变形主应力的脆性涂层法测试技术

采用脆性涂层法定量分析技术测定矩形截面梁在弯扭组合变形时的主应力大小和方位。结果表明，定量分析所获得的数据具有较高的测试精度，实验值与理论值的相对误差小于５％。

材料力学信息化教学改革的研究与实践

课程组以材料力学中的弯扭组合变形为例,借助网络教学平台,以课堂为载体,开展信息化教学。文章阐述了信息化教学的意义和背景,针对弯扭组合变形的受力和变形特点进行教学分析,提出教学策略,并详细描述了信息化教学的实施过程,借助力学建模、3D动画演示、ANSYS仿真、创新性实验等方法和手段,使信息化教学更富有特色,调动了学生学习的积极性,提升了学生的综合能力,取得了良好的教学效果。

可用于万能材料试验机的偏心拉伸装置设计

偏心拉伸试验是材料力学试验教学内容之一。传统的万能材料试验机上无法直接进行偏心拉伸试验。设计了一种可安装于万能材料试验机的偏心拉伸简易装置,可以有效测定拉弯组合变形的应变,从而可以计算出材料的最大应力,扩展了万能材料试验机的功能。