紧固件扭拉验证试验样本量选取方法

通过样本量计算公式,结合经验和历史数据,在给出扭拉关系试验相对误差限e、变异系数CV、置信水平1-α基础上,给出了润滑、不润滑条件下样本量的区间,并给出无历史数据时建议的最小样本量。

扭拉试验设备的研究

从测量力值量的3种形式分析扭转试验设备的现状,以力值传递方法对扭拉试验设备进行开发研究,通过系统分析,对设备的技术要求给出相应的设计思想,并提出建议。

一种新型电源线扭拉试验装置的设计与实现

本试验装置充分考虑了电动工具、家用电器产品标准对电源线的安全要求,采用独特的一次性电源线装夹技术,在确保拉力施加准确和扭矩施加合理的基础上保证了扭力试验和拉力试验的连贯性。

高拉扭比的复合式传感器研究

针对薄壁微管拉扭试验中载荷测试的特殊需求,研制了一种基于薄梁拉—弯变形的具有对称一体化结构的高拉扭载荷比复合式传感器。采用有限元法分析了传感器弹性体在拉力、扭矩以及拉扭复合载荷下的应力和应变分布,优化了弹性体尺寸参数、应变片的粘贴位置和检测电路。实验表明,传感器具有结构合理,灵敏度高,刚度大,拉扭耦合小,加工工艺简单,重复性好的特点,实现了高拉扭比试验的高精度载荷测量。

镍钛微管拉扭实验装置的研制

研制形状记忆合金微管专用的拉扭实验装置.根据形状记忆合金在应力作用下会发生马氏体相变、具有多尺度效应的力学特性,提供多种高精度拉扭复合加载路径,基于单个弹性元件实现正-剪应力测量,基于数字图像处理实现非接触、直接、同步及全场的正-剪应变测量,设定适合的照明光路支持试件表面形貌演化的拍摄.利用研制的装置对形状记忆合金微管进行系统的准静态拉扭实验,发现变形失稳现象,这可支持此类材料的本构关系研究.

形状记忆合金微管专用拉扭实验系统的研制

本文介绍了形状记忆合金微管专用拉扭实验系统研制上的最新成果。研究背景是镍钛形状记忆合金微管构件在医疗领域中不可替代的地位和日渐广泛的应用。该材料一般为纳米级晶粒的强织构多晶体,它的变形特征与其他类型镍钛构件迥异,现有的基于万能试验机(UTM)的实验系统不能支持对其实验所需的试件夹紧、加载、测量和图像化等一系列特殊和精确的操作。而研制的实验系统能对标距段长5～300mm、外径0.13～2.27mm的镍钛微管试件进行0～100℃温度范围内位移控制的拉扭比例加载和阶段加载试验,提供了大扭转角加载、快速数据采集、表面形貌量化、应力-应变响应和表面图像同步实时显示等功能。

实心圆轴拉扭组合全寿命实验中应力按比例加载的控制方法

针对实心圆轴拉、扭组合实验全寿命过程中拉(σ)、扭(τ)应力按固定比例加载的难题,基于拉扭试验机控制的核心问题,从弹性应力比C(σ/τ)的概念出发,推导出载荷比F/T(轴力/扭矩)控制参数,同时考虑全寿命中的拉扭真应力关系,给出载荷程序控制路线,应用PID方式实现试验机控制。以304不锈钢及16MnR碳钢为研究对象,进行了24组不同C的拉扭实验。在此基础上,以塑性过程中的真应力比槇C(σ/τ)为依据,提出了比例修正系数C'的概念,解决了试验机在全过程的控制问题。结果表明:以C为基础的控制模式可对弹性阶段精确控制;材料进入塑性后,C的差异与材料无关,仅与控制方法有关;将提出的C引入控制程序后,可有效提高全寿命过程中应力按比例加载的准确性。

钢丝螺套组件扭拉关系及预紧力/安装力矩控制研究

概述钢丝螺套扭拉关系试验内容、设备、程序及数据处理,在分析相关标准安装力矩与预紧力选择和确定原则基础上,介绍安装力矩与预紧力确定的标准系数法和试验系数法。

加载速率对材料力学性能影响的试验研究

利用电子拉扭试验机及力尔试验系统,设计3种加载速率,通过试验研究不同加载速率对低碳钢、铸铁力学性能的影响,得到不同加载速率下的载荷-位移曲线及应力-应变曲线;比较了低碳钢和铸铁试件在不同加载速率下的延伸率、断面收缩率、弹性模量、屈服应力及抗拉强度。研究结果表明,随着加载速率的增加:1)低碳钢的延伸率、断面收缩率及屈服应力增加;2)低碳钢和铸铁的抗拉强度先升高后迅速下降;3)低碳钢的弹性模量降低,铸铁的弹性模量升高。

多晶铜后继屈服面的试验分析

介绍用退火多晶铜薄壁管件进行拉扭组合试验的数据结果,研究拉伸预应变和扭转预应变下的后继屈服面的形状及演化趋势。通过试验分析,讨论不同的屈服点定义对后继屈服面描述的影响。所得结果表明,试验所得后继屈服面表现为与预加载方向相关;预扭转试验的后继屈服面在预加载方向上可以出现明显的尖点现象,而后继屈服面尖点与屈服定义有关;若采用平移应变法确定屈服应力,平移应变取值越大,后继屈服面在非预加载方向扩张越大且后继屈服尖点现象越不明显。

记忆合金材料创新实验的教学研究及应用

结合工程力学的实验教学内容,以创新性为驱动力,进行了有关记忆合金材料在试验中的开发和建筑工程的应用研究,设计出了自复位抗拉扭形状记忆合金阻尼器、绳索式自复位形状记忆合金隔震减震支座、曲线型后张式形状记忆合金筋预应力混凝土结构三种建筑结构的创新方案,实验结果表明,设计的装置抗震和抗弯性能好,同时还具有工艺简单,操作方便,效果突出,安全可靠,适用范围广等优点,解决了传统技术和材料在应用中存在局限性。

楔形螺纹连接扭拉关系理论分析及拧紧特性

楔形锁紧螺母是一种应用广泛的防松结构,但是当前关于楔形螺纹连接的扭拉关系理论分析和拧紧特性因素分析的研究成果匮乏,导致楔形锁紧螺母的安装工艺一直缺少理论指导。首次建立并验证了楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式,并对其拧紧特性进行了影响因素分析。首先考虑楔形螺纹面的复杂几何形状,构建楔形斜面上任意区域的局部坐标系,通过坐标转换获得了任意楔形区域的平面方程、切向和法向矢量,在此基础上建立楔形锁紧螺母拧紧过程的扭拉关系理论公式;然后建立精确的楔形螺纹连接有限元模型,仿真了实际的拧紧过程,通过改变不同的摩擦系数、楔形角和螺距,得到拧紧扭矩-预紧力的离散数据点,通过对比理论公式所绘制的扭拉关系直线,从数值仿真角度验证了楔形螺纹连接扭拉关系理论公式的可靠性;同时,采用航空航天领域的两种典型楔形锁紧螺母作为试验对象,通过拧紧试验进一步验证理论公式的可靠性。最后系统研究了螺栓螺母材料、被压件材料、螺纹规格、螺母结构形式、拧紧次数等因素对楔形锁紧螺母扭矩系数和重复拧紧性能的影响规律。

复合绝缘子的动载机械性能研究

对不同长度复合绝缘子在不同基础拉伸载荷下叠加不同强度扭矩进行了拉扭组合试验,并分别对单联和双联、压接式和楔接式复合绝缘子进行了拉扭组合试验。试验结果表明,在正常情况下耐张串载荷对复合绝缘子蠕变性能的影响不大,因此复合绝缘子可应用于耐张串。

复杂应力状态下典型材料全载荷过程中的力学行为

针对材料在复杂应力状态下全载荷过程中的力学行为问题,应用实心圆轴试件进行拉扭联合试验,重点解决试验中拉伸扭转应力时时按固定比例C(σ/τ)加载的难题.以304不锈钢和16Mn R碳钢为研究对象,进行24组不同C值的拉扭试验.在此基础上,研究了实心圆轴试件在全寿命过程中等效真应力应变的处理方法,探索了不同应力状态对塑性极限承载能力的影响,并引入三轴应力度(TS)概念对其进行表征.结果表明:两种材料的极限应力(σ_(max))随着不同TS值变化均存在应力驻点,此处材料的σ_(max)最小;两种材料的极限应变(ε_(max))与TS值呈现反比函数关系;利用本文所提出的工程计算公式,可以在确定结构某点的应力状态情况下,推测结构在此时所能承受的极限应力与极限应变.但是不同材料的σ_(max)-TS、ε_(max)-TS呈现不同的函数关系,需分别进行试验标定.