中低碳钢静拉伸时磁记忆效应的实验研究

研究静拉伸情况下低碳X70管线钢和中碳45#钢的金属磁记忆效应.对X70钢试件进行了拉伸前后的金属磁记忆检测,总结了拉伸至塑性变形后试件表面磁场强度零值线的分布变化规律.在对45#钢所做的静拉伸实验中,发现磁记忆检测方法对于压磁效应具有一定的敏感性,为在弹性区域内检测应力的变化提供了可能性.

静拉伸条件下螺纹联接件三维弱磁信号研究

针对螺纹联接件应力分布不均匀和局部塑性变形问题,提出了利用地磁场环境下试件表面三维弱磁信号进行检测的新方法.在静拉伸试验机上对螺纹联接件进行了拉伸实验,利用二维磁记忆检测传感器实现了螺纹法向、轴向和切向三维弱磁信号的在位测量.利用有限元方法对螺纹的法向、轴向和切向应力应变进行了计算.结果表明,三维弱磁信号中,轴向弱磁信号和应力之间具有较好的相关性.

地磁场环境下铁磁性试件单向静拉伸试验研究

利用Q235钢和40Cr钢两种铁磁性材料进行单向静拉伸实验,对得到的数据进行了比较分析,结合位错缺陷和磁畴的相互作用理论,探讨了金属磁记忆效应产生的原因。

动态应变时效对奥氏体不锈钢静拉伸强度的影响

本文研究了动态应变时效(DSA)对18—8型奥氏体不锈钢静拉伸性能的影响。结果表明,(1),在 DSA 发生的温区,强度与温度关系曲线上出现流变应力平台(2),室温屈服强度随DSA 预处理温度升高和预应变量增加而提高,DSA 预处理具有比冷变形处理更佳的强化效果,且经873K 预处理后的室温强度达最大值,而塑性不下降.电镜观察结果报好地解释了这种 DSA强化的机理。同时表明,DSA 有可能作为一种强韧化工艺应用于生产实际。

高强超细孪晶纯铜的单向静拉伸断裂行为

对纯铜进行室温异步累积叠轧并辅以再结晶退火处理,制得了超细孪晶纯铜,采用拉伸试验机和扫描电镜等研究了异步累积叠轧和再结晶退火后纯铜的单向静拉伸性能及断裂行为。结果表明:纯铜经异步累积叠轧6道次后,抗拉强度达到543MPa,伸长率为5.67%;再经240℃×40min再结晶退火后,超细孪晶纯铜的抗拉强度和伸长率分别为546MPa和7.31%;异步累积叠轧层间的结合机制为裂口结合机制;纯铜异步累积叠轧6道次后的断裂方式为连孔断裂,再结晶退火后的超细孪晶纯铜断口具有韧窝和解理台阶的复杂形貌。

金属材料静拉伸实验结果的误差及修正

金属材料静拉伸实验是金属材料力学性能部分的重要实验,它是目前用来测试金属材料强度与塑性指标的主要方法;但是由于影响材料力学性能的因素比较复杂,一般在实验结果表达上都采取近似的方法来处理。本文着重探讨静拉伸实验过程及结果处理中引起的误差,并给出修正的理论公式。

纳米铜单晶及双晶静拉伸二维力学行为的原子模拟

用分子动力学方法模拟了纳尺度铜单晶与铜双晶的 (111)面原子的静拉伸力学行为。模拟结果表明纳米铜晶体的静拉伸变形过程中 ,原子系统的排列结构在弹性阶段没有变化 ;在塑性阶段铜单晶出现两个方向的交错滑移 ,铜双晶的塑性变形机制远比铜单晶复杂从而导致两者应力应变曲线的差异。模拟还发现纳米铜晶体具有良好的塑性变形自组织能力。

微机在静拉伸试验中的应用

本文介绍了作者开发的用于静拉试验的一整套系统,简述了其软硬件结构及其设计特点,并论证了微机在静拉伸试验应用的优越性及其广阔前景。

湿热环境下端径比对复合材料螺栓连接结构静力拉伸失效的影响

为研究湿热环境下复合材料螺栓连接结构的静力拉伸性能,通过对七种不同端径比的T300碳纤维复合材料单钉单剪螺栓连接结构进行静力拉伸试验,得到不同端径比的连接结构在25℃干态(RTD)和70℃平衡吸湿(ETW)环境下极限失效载荷和破坏强度的变化规律,揭示了接头的破坏模式;建立复合材料单钉单剪螺栓连接有限元模型,对比不同端径比的连接结构试验的极限失效载荷,得到最优端径比为3;研究了湿热环境下最优端径比的连接结构不同铺层的损伤形式。结果表明,端径比从1增大到3时,RTD和ETW环境下连接结构的极限失效载荷分别增加了1.1倍和1倍,破坏强度均增加了1倍,当端径比从3增大到4时,RTD和ETW环境下极限失效载荷分别降低了6.56%和9.08%,破坏强度分别降低了6.83%和9.35%;在最优端径比下,与RTD环境下相比,ETW环境下连接结构的极限失效载荷和破坏强度分别下降了9.25%和9.52%,并且层合板孔周的压缩损伤更严重,存在更明显的纤维束拔起及纤维碎裂。

湿热环境对复合材料正交板静拉伸性能的影响

对CCF300/BA9916复合材料正交板进行吸湿-脱湿实验,测定其在干态、湿态和脱湿条件下的静拉伸性能,研究了湿热环境下该材料的吸湿和脱湿行为。结果表明:在70℃水浸条件下CCF300/BA9916复合材料的吸湿过程与脱湿过程均符合Fick第二定律,试验件约在35 d后达到有效吸湿平衡状态,有效吸湿平衡率为0.85%;吸湿导致复合材料试验件的静拉伸性能下降了10.3%,而脱湿处理可使静拉伸性能得到一定程度的恢复。

静载拉伸45钢材料的金属磁记忆信号分析

研究了静载拉伸过程中三种规格45钢轴状试件表面法向磁场强度Hp(y)值的变化规律,并对Hp(y)曲线斜率的绝对值|k|与拉应力σ之间的对应关系进行了分析。结果表明:试件规格相同时,|k|-σ的对应关系相同,即弹性范围内,|k|随σ的增加而增大;加载至屈服极限附近时,|k|出现最大值;进入塑性变形阶段后,|k|出现减小的趋势;拉断后,Hp(y)曲线在断口附近发生折转,并在断口两侧出现峰值。试件规格不同时,受载区域长度对|k|-σ关系影响显著,即所受拉应力相同,受载区域的长度增大,|k|减小。

金属磁记忆技术检测低碳钢静载拉伸破坏的实验研究

为探索磁记忆现象的物理机制,在地磁场环境中,静载拉伸低碳钢板状试件。对应试件加载前、静载拉伸过程中不同的载荷水平以及断裂后等不同阶段,分别采用EMS-2003磁记忆诊断仪检测试样表面磁场强度垂直分量信号的变化。结果发现,加载前各试件初始磁状态对试件断裂后信号有影响。试件拉伸过程中塑性变形阶段内磁信号无较大数值变化,断裂后信号突变。拉伸过程中过零点漂移,最后集中在断口处。过零点对判定损伤破坏的铁磁构件危险区域具有一定意义。

方钢管混凝土柱隔板贯通节点静力拉伸试验

为研究方钢管混凝土柱与钢梁受拉翼缘连接的结构性能,基于隔板贯通节点承载力理论,对11个十字形节点试件进行了静力拉伸试验.研究结果表明,圆弧倒角型隔板贯通节点具有较好的承载力和延性,影响节点承载力的主要因素是隔板的厚度与浇注孔直径,其次是钢管的宽厚比和隔板外伸长度;在钢管中填充混凝土有利于提高节点的屈服承载力和刚度,但混凝土的强度对节点承载力影响不大.试验值与理论计算值比较分析表明,隔板贯通节点局部抗拉承载力理论计算公式对于填充混凝土的试件偏于保守,但过高估计了空钢管试件的承载力.

地下工程微观NPR锚杆钢静力拉伸及锚固抗剪力学特性

资源开采和地下空间建设逐渐向深部发展,给深部围岩支护体系带来了新的挑战,研发具有高强高韧、超强吸能、可施加高预紧力的围岩支护材料势在必行。基于此,自主研发了一种高强度、高延性,具有微观负泊松比效应的锚杆钢新材料,又称微观NPR(Negative Poisson’s Ratio)材料,这种材料可以被用于加工成锚杆、钢筋、锚索、钢带等多种类型的工程应用材料。重点针对微观NPR锚杆钢的锚固剪切力学特性进行实验研究,介绍了PR(Poisson’s Ratio)材料、宏观NPR结构和微观NPR材料的基本概念及研发历史;开展微观NPR锚杆钢和普通PR锚杆钢的静力拉伸及锚固剪切实验;对比分析微观NPR锚杆钢的破坏形态、拉伸力学性能以及锚固抗剪力学特性。实验结果表明,在静力拉伸条件下,相较于普通锚杆钢,微观NPR钢拉伸曲线无屈服平台,具有恒阻大变形的准理想弹塑性特征,大大提高了锚杆材料的强度和变形性能,且其拉伸过程中均匀变形,破断后基本无颈缩;在锚固剪切实验条件下,加锚节理岩体在剪切荷载作用下具有显著的延性破坏特征,有效改善了无锚固节理岩体脆性破坏现象,微观NPR锚杆钢所能提供的抗剪强度远高于普通锚杆钢,并且其承受横向剪切变形能力是普通锚杆钢的2.5倍以上。实验证明微观NPR锚杆钢能够很好的平衡金属材料高强度和高延性的矛盾,极大提升了锚杆钢抗拉、抗剪能力,从材料本质上实现了锚杆的大变形超强吸能特性。

静力性拉伸急性效应研究进展:作用、机制和启示

静力性拉伸是竞技体育热身环节中应用最为广泛的拉伸方式,如何充分发挥其增加关节活动范围、减少运动损伤的急性效应,同时避免其降低力量或爆发力表现的急性效应是摆在教练员和运动员面前的一个难题。通过对静力性拉伸相关文献的梳理,讨论了静力性拉伸对关节活动范围、运动损伤和力量或爆发力表现急性效应的多重作用,厘清其产生急性效应的生理机制,并分析影响其急性效应的相关变量。研究认为,在既定的拉伸时间下,重复次数对静力性拉伸急性效应的影响甚微,把拉伸时间控制在45s左右、使用次最大拉伸强度、把静力性拉伸与动力性练习组合、将静力性拉伸置于专项练习之前进行,既能最大限度地发挥静力性拉伸增加关节活动范围、减少运动损伤的急性效应,又能有效地降低其对力量或爆发力表现的负面效应。

低碳钢静载拉伸过程中点屈服的力学行为研究

以Q235和20g为研究对象,采用平板无缺陷拉伸试样。通过测量试样轴线上各点应变,将屈服问题深入到单点屈服的层面上,深入研究点屈服的力学行为及扩展规律。结果表明:低碳钢点屈服的力学行为基本相同,点应变曲线经历应变线性增加、剧增和基本稳定3个阶段,点屈服过程对应于应变剧增阶段;点屈服扩展则对应于应变稳定区;点屈服的力学行为具有3个典型特征:屈服应变大,一般在2×104μm以上;屈服过程持续时间短,一般从十几秒到几十秒不等;点屈服处的应变具有不均匀性。

静载拉伸和低周疲劳下Q235钢磁声发射特性

为揭示应力与磁声发射的关系以及明确磁声发射与铁磁性金属材料疲劳状态的关系,建立Q235钢静载拉伸的力-磁耦合模型和低周疲劳寿命模型,开展磁声发射的应用与理论研究。从有限元仿真的角度分析静载拉伸下磁声发射信号产生机理,根据低周疲劳仿真结果设计磁声发射低周疲劳试验。通过自行搭建的试验平台,验证建立的静载拉伸模型和低周疲劳模型,研究静态拉伸和低周疲劳两种状态下的磁声发射信号规律。结果表明:在静载拉伸下,在弹性范围内磁导率随着拉应力的增大呈现出线性增大的趋势,导致试件上的损耗增大,同时磁声发射信号变弱,磁声发射信号的均方根电压和包络面积呈下降趋势;在低周疲劳下,Q235钢低周疲劳寿命可以通过Smith-Watson-Topper模型进行预测,且Q235钢磁声发射信号的振幅、脉冲计数特征参数随着循环周次的增大也呈现出下降的趋势;研究成果明确了应力对磁声发射的影响以及疲劳状态对磁声发射的影响,为磁声发射的特征提取与模式识别提供了理论参考依据。

静力拉伸对跆拳道运动员最大肌力及肌电的影响

静力拉伸作为提高运动员柔韧性素质的主要手段之一,可以有效提高运动员柔韧素质,但有研究指出大强度、长时间静力拉伸会影响运动员的爆发力水平。对静力拉伸与无静力拉伸的情况进行实验对比分析,以30名近期腿部无大损伤的山东大学男性跆拳道专选学生为被试对象,对其分别施加蹬车和蹬车/拉伸两套不同方案的训练,然后对最大肌力、力量-时间曲线的主要指标,以及参与工作部位的肌电图进行对比分析,分析拉伸对运动员以上指标的影响,研究结果显示适量的拉伸练习不会显著地影响上述指标,从而提出适宜拉伸训练的负荷强度、时机,为科学训练提供依据。

静载拉伸过程中Q235钢屈服行为与磁畸变关系研究

为研究屈服过程中磁记忆信号异常变化(磁畸变)产生及扩展的规律,对Q235无缺陷试样进行静载拉伸试验,在不同阶段进行应变测量和磁记忆信号检测,可精确捕捉各应变监测点发生屈服的临界时刻和位置,并在各监测点屈服时停机卸载进行磁记忆信号测量,实现了屈服和磁畸变对应关系的研究。结果表明:磁畸变仅发生在屈服阶段,磁畸变与屈服具有一一对应关系;均匀变形引起磁正常波动,不均匀变形引起磁畸变;磁记忆信号对屈服非常敏感,使采用磁记忆定量评价局部屈服问题成为可能。

采用静力拉伸法提高学生柔韧素质的实验研究

较长时间的大运动负荷会产生肌肉延迟酸痛,这主要是由于肌纤维的损伤和痉挛造成的。对这些部位进行静力拉伸,可以使骨骼肌结构功能得以恢复,使肌原纤维的排列得以恢复,从而使延时肌肉酸痛以及肌肉的僵硬现象得以减轻和消除,同时,在肌肉拉伸过程中,还可以相应提高柔韧素质。