基于MTS试验机的磁流变阻尼器性能研究

分析了磁流变阻尼器的工作原理和理论计算模型。利用MTS 810试验机对MRD-60型磁流变阻尼器进行了力学性能试验,研究了在不同的控制电流、激振频率、振幅条件下,磁流变阻尼器的阻尼力与活塞杆位移、速度的特性关系,分析了外界激振力与阻尼力的响应试验,验证了力学特性的相关理论问题。采用MATLAB软件对试验数据进行了分析处理,研究了性能试验曲线中的一些特殊理论和技术问题,为磁流变阻尼器的研制和工程应用提供了重要参考依据。

MTS试验机岩石压缩试验变形测量数据的选取方法研究

变形测量数据的选取对认识岩石力学性质及变形参数的计算有着重要影响。MTS试验机已被广泛应用于岩石力学试验中,其中岩石的变形测量常用方式有引伸计、LVDT和压板位移,这3种测量方法得到的轴向应变的准确性和适用性有待深入研究。本研究采用MTS试验机进行岩石的单轴和三轴压缩试验,对比引伸计、压板位移和LVDT 3种方式测量得到的应力-应变曲线,分析3种不同测量方法的结果对岩样应力-应变曲线形态、强度和变形参数的影响。结果表明:峰值强度前,压板位移和LVDT测量得到的变形数据、计算的应力门槛值和变形参数存在较大误差,轴向应变应采用引伸计测量得到的变形数据;采用引伸计测量得到的变形数据在达到峰值强度后会出现轴向应变减小的现象,该曲线容易被误认为属于Ⅱ类曲线;建议在MTS试验机固定压头端安装LVDT传感器,采用LVDT测量得到的轴向变形计算峰值强度后的轴向应变;条件不允许安装LVDT传感器时,采用压板位移测量的数据来表示岩样在峰值强度后的变形。研究结果对于正确选用岩石变形测量数据、计算强度和变形参数以及认识岩石力学性质具有一定参考价值。

MTS810疲劳试验机中引伸计的换通道转建方法与技术

提出了MTS810疲劳试验机中引伸计的换通道转建方法与技术。将建立在控制器发生故障的某一通道上的COD规转建到了另一控制器完好通道。对换通道转建前后的COD规进行了标定 ,并对标定结果进行了分析。分析结果表明 ,提出的引伸计换通道的转建方法在技术上有一定的适用性和可靠性 ,因此具有一定的参考价值 ;

紫金县段水利工程区花岗岩和凝灰岩单轴压缩试验研究

为正确把握岩石特性,文章通过MTS试验机获取岩石变形测量数据,运用千分表法完成河源市紫金县段水利工程岩石单轴压缩变形试验。根据岩石变形测量数据计算岩石的变形模量、弹性模量以及泊松比。以计算结果为基础,绘制河源市紫金县段水利工程岩石的应力-应变关系曲线。实验表明:工程区花岗岩的抗压强度较小,而凝灰岩抗压强度符合标准。该方法能够测量不同状态下的岩石抗压强度,可为同类试验提供借鉴与参考。

岩石三轴拉伸试验装置研制及其应用

为准确地测量岩石试样在不同围压作用下的拉伸强度与变形特性,对用于岩石三轴压缩试验的MTS815材料试验机为主体设备进行了一系列技术改造,一方面设计加工了一套试验机活塞与三轴室的随动连锁装置,使原本只能提供压缩载荷的MTS815试验机也能精确提供轴向拉伸荷载;另一方面设计开发一种多自由度岩石试样三轴拉伸夹具,解决岩石等脆性材料在拉伸过程中难以始终保持对中的技术难题。提出一套完整的测试技术方法,能实现0~140 MPa围压范围内各种岩石试件的复杂三轴直接拉伸测试研究,利用研发的配套装置与测试方法对页岩试样进行了三轴拉伸试验。结果表明,试验装置和试验方法完全能够进行不同围压条件下的岩石三轴拉伸试验,得到相应的三轴拉伸试验曲线;页岩在低围压和高围压下呈现不同的破坏特征和破坏形式,低围压下依然呈现脆性特征,高围压下则是由脆性向塑性转换。

PVA-FRCCs粘贴式薄板单轴直接拉伸试验研究

为了研究切口大小、水泥标号、粉煤灰掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(简称PVA-FRCCs)拉伸力学特性的影响,采用矩形薄板试件,在试件端部用环氧树脂贴一层碳纤维布或者玻璃纤维布,然后粘贴上楔形钢板进行端部加固避免应力集中破坏;采用MTS疲劳试验机控制系统,利用等速位移控制,得到了稳定的拉伸应力-应变全曲线.通过比较切口和无切口直接拉伸试件在起裂荷载、峰值荷载及其对应的应变差异发现:切口较小时,差异不大,但切口较大时,起裂荷载和峰值荷载都降低,起裂荷载对应的应变变化不大,但峰值荷载对应的拉应变和抗拉韧性值A都增加.说明两边有较小切口时反而有利于多条裂缝开展,小切口并不影响裂缝的开裂形态,起始裂缝发生的位置和无切口试件相同,一般不出现在切口处,但当切口长度较大时,裂缝开裂形态受开口影响较大,起始裂缝一般出现在切口处.

路面压电俘能元件封装优化设计研究

文中基于制备简易、与道路环境相适性较好的设计原则,通过车辙试验仪,对比了三种不同封装方法下压电俘能元件的电学输出特性及使用情况,确定一种以MC尼龙和环氧树脂电子灌封胶为主要保护材料的路面压电俘能装置,该装置在MTS机1Hz、72kN的荷载作用下,变形值最大仅为0.398mm,小于高速公路最大弯沉值1.5mm的要求。最后对比分析了国内外几种典型的封装方式,文中所提出的封装方案具有较高的推广应用价值。

压敏片材料在关节生物力学中的应用

压敏片材料既能反映接触压力的大小,同时又能直观的显示受力分布,实验的条件也容易控制,是一种可行性较好的压力敏感材料,国内外生物力学实验已有所应用。本文结合实验,阐述了压敏片材料在关节生物力学中的应用,并提出一些独到的见解。

单轴分级循环加载条件下砂岩疲劳变形特性与损伤模型研究

利用MTS815电液伺服试验机对两组砂岩试样进行了单轴分级循环加卸载试验,分析了分级循环加卸载应力-应变曲线特征和分级循环加卸载下岩石疲劳损伤演化过程,建立了循环加卸载条件下轴向应变与循环数目之间的理论模型,并推导了评价岩石损伤程度的损伤变量演化方程.结果表明:理论模型可以作为岩石循环加卸载条件下的破坏准则,试验结果与理论值之间相关度超过98%,同时,其逆函数可以实现对岩石疲劳寿命的预测;疲劳损伤演化方程可以衡量循环加卸载过程中疲劳损伤的发展水平;疲劳循环上限应力值是决定岩石疲劳寿命的关键因素,随着上限应力的提高,岩石的疲劳寿命呈现几何级数下降.