扭转实验对不同螺钉数量钢板螺钉内固定结构载荷的影响

目的研究探讨螺钉数量不同在扭转实验中对骨与钢板螺钉结构稳定性的影响,为临床上钢板螺钉内固定应用提供实验数据。方法用30根栗木(chestnut/castaneamolliss)条,样本随机分为A、B、C、D、E 5组,A组固定1-6,B组固定1-2-6,C组固定1-2-3-6,D组固定1-2-3-4-6,E组固定1-2-3-4-5-6。每组6条,每根栗木条模拟横断骨折。一块十二孔的动力加压钢板对称性固定,在材料试验机上进行扭转实验。结果在A、B、C、D、E各组样本中,在2.142°扭转角度内,B组(1-2-6)样本受载后应变最小,同时,A组与D组、E组刚度比较有显著差异(P<0.05),其余各组刚度比较无显著差异(P>0.05)。结论在扭转实验中,不同螺钉数量骨与钢板螺钉结构稳定性显著不同。在一定角度内,螺钉数量与钢板螺钉结构刚度成正比。

材料力学扭转实验的扩展与探讨

作为对传统材料力学实验中圆轴扭转实验的延伸和扩展,对复合材料杆件的扭转性能进行了分析,将实验测试结果和理论值进行了比较,所涉及的实验测试和理论分析内容可直接应用于材料力学实验课程中,是对材料力学实验改革的有益尝试,对于加强学生对课程内容的掌握和应用以及对工程实践和科研分析能力的培养均有实际意义。

金属板材面内扭转实验研究

以5182铝合金为研究对象,对双桥剪切试样进行了面内扭转实验,引入数字图像相关技术(DIC)实现了对扭转角的精确测量,得到了基于DIC方法的扭矩-扭转角曲线,与通过理论角速度计算的扭转角曲线相比,DIC方法显著减小了对扭转角的测量误差。通过引入有限元模型更新技术(FEMU),在大变形条件下对应变硬化曲线进行了参数标定,并与正向计算得到的曲线进行了比较。经过FEMU技术优化后的硬化曲线与单轴拉伸状态下的曲线更加接近,获得的应变范围更大。进行了剪切断裂实验,得到了扭转实验过程中剪切带中心位置的应变路径,验证了面内扭转实验过程中试样剪切带中心位置处于理想简单剪切状态,完成了理想简单剪切状态下的断裂应变测量。并进行了循环剪切加载实验,通过正向计算得到了循环加载应力-应变曲线,观察到了材料的包申格效应。

组合杆件扭转实验设计与课程教学实践

设计制作了一种比较复杂的弯扭组合变形结构作为实验装置.基于材料力学空间杆件的弯扭组合变形的强度计算,确定施加扭矩载荷的弹性极限值.对该装置进行了两组扭转实验测试,测试结果和理论计算结果比较表明,二者吻合较好.本实验是对材料力学实验改革的有益尝试,可直接应用于材料力学实验教学中.

拉压实验与纯扭转实验的互补特性

由金属材料的单一拉伸与纯扭转实验结果的比较可见,拉伸所测等效应变值仅对不可压缩材料才成立,对可压缩材料并不成立,纯扭转实验中所测等效应变值不受压缩性影响。用纯扭转实验来初步研究材料的性能,再用拉伸实验来做压缩性修正,说明拉伸实验和纯扭转实验的互补性。利用这种互补关系,用纯扭转实验资料建立材料的本构关系,再考虑材料的压缩性,推导出可压缩材料的本构关系。

铝-锂合金动态扭转实验研究

利用霍普金森扭杆(Torsional Split-Hopkinson Bar)技术对三种不同成份或状态的铝-锂合金材料的动态应力-应变-应变率关系进行了实验测定。应变率范围由1300s^(-1)到2600s^(-1),研究表明随着应变率的提高,三种不同成份或状态的铝-锂合金材料的韧性和强度都有不同程度的提高。对剪切带的初步观察发现,随应变率的增加,剪切带有变窄的趋势。

矩形花键轴的扭转强度计算和少齿数齿轮轴的扭转实验研究

首先,基于极惯性矩的概念和平面假设理论推导出了矩形花键轴横截面的极惯性矩和最大扭转切应力公式,并验证了此计算方法的准确性。其次,采用Ansys软件对矩形花键轴的扭转切应力分布规律进行了仿真研究。最后,对少齿数齿轮进行正反转扭转实验,得出了一些重要结论。

测定临界破坏损伤变量的扭转实验法

在Ｌｅｍ ａｉｔｒｅ 损伤演变规律基础上，对各向同性硬化材料临界破坏损伤变量进行了研究。利用材料扭转实验的最大扭矩，结合材料单向拉伸的损伤起始应变门槛值与临界破坏应变的比值，推得测定该材料临界破坏损伤变量的扭转实验的一般测定公式．

股骨松质骨扭转实验研究

本文报道了急性外伤致死的正常国人新鲜尸体股骨上端松质骨扭转实验的结果。得出了扭矩、扭转剪切强度极限、剪切弹性模量等,对股骨上端松质骨的扭转力学实验方法等进行分析计论。

低碳钢圆轴扭转实验研究

根据实验研究的结果对低碳钢圆轴的扭转屈服过程,屈服扭矩的确定,冷作硬化现象和时效处理影响提出了几点新的看法。

扭转实验数据的计算机程序处理

利用BASIC语言编写的《工程实验力学》中的扭转实验的数据处理程序,可以较方便和准确的计算扭转实验,减少计算工作量,节约时间.

A3钢单调拉伸和纯扭转力学性能实验研究

采用Instron4505实验机和NJ-100B扭转实验机对A3钢试件作单一拉伸和纯扭转实验.实验结果表明,在应变值较小的情况下,拉伸曲线和扭转实验的等效应力应变曲线基本重合,并且在屈服阶段单一拉伸得到的等效应力值要明显高于纯扭转时的等效应力值.实验结果对A3钢在工程中的应用提供了依据.

拇指掌骨扭转弯曲实验研究

本文通过对正常国人急性脑外伤致死的新鲜拇指掌骨的弯曲、扭转实验,给出了拇指掌骨破坏时的弯矩、弯曲强度极限、扭矩、扭转剪切强度极限等生物力学性能指标,对拇指掌骨的损伤机制进行分析讨论。

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。

手指骨扭转弯曲实验研究

本文通过对正常国人急性脑外伤致死的新鲜指、掌骨的弯曲、扭转实验,给出了指掌骨破坏时的弯矩、弯曲强度极限、扭矩、扭转剪切强度极限等生物力学性能指标,对指掌骨的损伤机制进行分析讨论.

四种药物治疗骨质疏松模型大鼠股骨扭转力学特性对比

背景:骨质疏松的预防、诊断和治疗都需要了解药物治疗的效果。扭转力学性能指标是对药物治疗后骨质疏松质量评价的一种可靠方法。目的:观察不同药物治疗动物骨质疏松的疗效。方法:四五月龄雌性Wistar大鼠建立骨质疏松模型,以复方中药、阿仑膦酸钠、维生素K、钙剂进行治疗,饲养15周后处死大鼠,取大鼠股骨在扭转试验机上以1(°)/s进行扭转实验,实验结束后通过试验机测量变盘读取转矩和扭转角数据,试样破坏后观察试样的断口形貌。结果与结论:骨质疏松大鼠最大转矩、扭转角、切应力均低于正常大鼠(P<0.05),而经过复方中药或阿仑膦酸钠治疗后,最大转矩、扭转角、切应力得到恢复,但维生素K及钙剂治疗效果不明显。说明中药、西药、维生素K治疗动物骨质疏松模型大鼠均有一定疗效,钙剂效果不明显,中药的效果最好。

基于莫尔条纹法的船体扭转角测量技术研究

提出用双光栅产生的莫尔条纹测量船体扭转角,对此方法进行实验验证。船体用焦距为550 mm的平行光管模拟,设计微调旋转机构使平行光管产生小角度转动,模拟船体扭转角的产生;两光栅分别安置于两平行光管焦面上,光管相对扭转引起莫尔条纹变化,根据测量原理通过图像的变化求得船体扭转角测量值。给出实验设备布置方案、实验操作原理、实验数据处理的基本思想,及提高数据处理精度的关键问题。对不同的条纹初始宽度做了对比实验,处理结果表明当莫尔条纹越细时,测量精度越低;当莫尔条纹越宽时,测量精度越高,本实验允许的条件下,扭转角最高测量精度达到1.2″。

岩石中的压力影形成的实验观测研究

野外地质观察发现,在大陆地壳变质岩中可以广泛观察到围绕一个大的单晶或者硬质点的两端区域填充低粘度相物质形成的压力影。为了定量研究岩石材料中压力影的形成条件,本文利用高精度Paterson气体介质变形装置,对含有刚性球的圣卡罗橄榄石和洋中脊玄武岩(MORB)的混合物圆柱型样品进行了高温高压扭转变形试验。变形实验前样品的初始熔融均匀分布,比例为φ≈0.05,变形试件尺寸为D8.9mm×L5.5mm,内含8粒直径约1mm的刚性球。扭转变形试验温度为1473K,围压为300MPa,应变率为γ≈1×10^(-4)s^(-1),最大剪切变形为γ≈4。实验结果表明,岩石受到扭转力的作用产生变形之后,当局部剪切应变达到γ≈1时,可以在刚性球周围形成熔融富集带和熔融贫乏带,即压力影构造,围绕刚性球对称分布。由于熔融分布的不均一性,富集带熔融比例上升,最高可以达到φ_(high)=0.1~0.3,熔融贫乏带熔融比例下降,含量为φ_(low)=0.01~0.02。由于刚性球对其周围的压力分布的扰动区域大约为刚性球的尺度范围,因此,在离开刚性球一定距离后,熔融趋于均匀分布。

扭转试样机夹样系统的改进

针对目前扭转试验存在夹持试样位置不精确,试样装入和卸载工序复杂,和扭转过程易出现夹持偏心等问题,对当前实验室常用扭转试验设备的试验过程和影响因素进行了详细分析,在现有扭转试验机工作原理和结构基础上,提出了夹样系统的改进方案.通过对现有夹持系统增加了顶端限位,压块运动限位和同心圆定位功能,使加载试样定位准确、夹持牢固,简化了扭转实验的装卸流程.通过对低碳钢试样扭转试验,对比改进前和改进后的试验效率和测试结果,发现采用改进后的夹持系统,使加载时间缩短到原来的50%以上,而且测得实验数据更加稳定,提高了扭转实验效率.

实心圆轴扭转问题中的旋率分析

给出由实心圆轴扭转实验标定大变形本构关系时的各种旋率张量。由于实心圆试件在扭转过程中变形具有较好的均匀性,所以用于标定大变形本构关系问题比拉伸试验更为合理。在圆柱坐标系下讨论实心圆轴扭转试验中用于表述客观应力率张量的各种旋率形式,给出有意义的理论结果。扭转问题中旋率的分析为今后建立基于扭转试验的各种大变形本构关系打下基础。