定载荷条件下树脂基材料高温收缩量实时测量

为研究树脂基材料高温收缩量,提出一种测量定载荷条件下复合材料高温收缩量的方法,根据此方法自行设计搭建了复合材料高温收缩过程试验测量装置。以不同树脂基复合材料为研究对象,进行定载荷条件下树脂基复合材料高温收缩过程试验测量,获得碳板热面处及压头冷面处位移变化,得出树脂基复合材料的高温收缩量及冷却后收缩量。研究结果表明:试验装置能够实现定载荷条件下树脂基材料高温收缩量实时测量;无论加热过程或冷却后,试验件最大变形绝对量不超过0.37 mm;加热过程中编织石英酚醛复合材料最大变形率不超过6.43‰,石英杂化酚醛复合材料最大变形率不超过3.76‰;冷却后编织石英酚醛复合材料最大变形率不超过4.57‰,石英杂化酚醛复合材料不超过6.87‰;试验结果验证了该测量方法的正确性及有效性,并为该类材料的高温收缩及匹配分析提供了基础物性数据。

基于栅极限流的SiC MOSFET栅电荷测试方案

SiC MOSFET是一种高性能的电力电子器件,其开通/关断过程中积累/释放的栅电荷Q_(g)对MOSFET的开关速度、功率损耗等参数有重要影响。通常采用在栅极设置恒流源驱动,对时间进行积分的方法来测量Q_(g)。为了降低驱动复杂度,提高测试结果精度和可视性,基于双脉冲测试平台的感性负载回路,改用耗尽型MOSFET限制栅极电流实现恒流充电,对SiC MOSFET进行测试。同时利用反馈电阻将较小的栅极电流信号转换为较大的电压信号。实验结果表明:在误差允许范围(±5%)内该测试方案能较为准确地测得SiC MOSFET的Q_(g),测试结果符合器件规格书曲线。

某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常分析及处理

针对某600 MW机组主蒸汽管道热胀位移异常状况,采用载荷测试的方法获取实际吊点载荷,发现原有吊架设计载荷小于管道实际吊点力、不能够满足管道承载需求,导致管道向上热膨胀位移量不足。最终本着经济有效原则,通过更换一组恒力吊架及变更水平向限位结构型式的方法,有效解决该故障,有力保障管道的安全稳定运行,也为类故障的处理提供可供参考的经验。

水轮发电机组惯性时间常数计算研究

为了获得水轮发电机组惯性时间常数,笔者提出采用现场甩负荷试验实测数据计算惯性时间常数的方法,阐述惯性时间常数的物理意义,介绍惯性时间常数计算原理和计算方法,并对计算结果进行分析,总结出影响惯性时间常数的因素。结果表明:采用甩负荷试验测取数据计算得到的水轮发电机组惯性时间常数能反映正常运行工况的真实值。

316Ti不锈钢环境敏感断裂起裂时间研究

采用慢应变速率（ＳＳＲＴ）和恒载荷（ＣＬＴ）试验方法，研究在压水堆（ＰＷＲ）一次侧工况下氯离子浓度、氧浓度、加载应力和应变速率对ＰＷＲ压力边界材料３１６Ｔｉ不锈钢环境促进起裂时间的影响。试验结果表明：起裂时间τ的对数ｌｇτ与载荷σ的对数ｌｇσ和Ｃｌ－浓度的对数ｌｇω（Ｃｌ－）皆呈良好的线性关系；产生应力腐蚀破裂（ＳＣＣ）的阈值应力与Ｃｌ－浓度和应变速率有关，随着Ｃｌ－浓度和应变速率的提高，阈值应力降低。

疲劳荷载下大理岩累积损伤过程的应变速率响应

通过不同围压下4种应力比进行应力控制的大理岩等幅循环加卸载三轴压缩试验,探索疲劳荷载作用下岩石累积损伤过程中的应变速率响应特征。结果表明:①在低围压或高应力比条件下岩样易发生疲劳破坏。随循环次数增加,发生疲劳破坏岩样的弹性模量呈急速下降趋势,未发生疲劳破坏岩样的弹性模量小幅波动后趋稳。②加载过程中岩样轴向应变速率随应变发展呈"U"型演化趋势,体变速率随体变发展呈反"L"型演化趋势,临近破坏时轴向应变速率和体变速率均大幅增加。卸载过程中轴向应变速率呈倒"S"型演化规律,体变速率呈"U"型演化趋势。③每次加载的初始和终了应变速率各自均与其对应的残余应变呈线性正相关关系,当次加载的初始应变速率可反映岩样在之前疲劳作用下的累积损伤程度。④新建立的归一化初始应变速率和损伤因子有明显的线性关系,系数K随围压增大或应力比值减小而减小。未破坏岩样在后期循环加载时的归一化初始应变速率和损伤因子曲线出现"弯钩"型回缩现象。

原状黄土连续加荷k_0固结试验研究

采用恒荷重速率试验法,对甘肃陇西Q_3原状黄土进行了k_0固结试验。根据对试验数据的分析,认为原状黄土由于结构性的影响,其变形分三个阶段,依次为结构基本完好阶段、结构破坏阶段、重塑阶段。第一阶段土体变形微小,可不予考虑,第二和第三阶段应变与轴向应力的对数间近似直线关系,可用于计算荷载连续施加过程中土体的变形。当应力稳定后,应变与时间之间符合双曲线关系模式,可用于计算荷载稳定后的土体变形。

谐振式曲轴弯曲疲劳试验恒载荷控制方法

为研究谐振式曲轴弯曲疲劳试验中试件裂纹扩展对谐振系统载荷放大特性的影响,且在此基础上实现试验系统的高精度恒载荷控制,对谐振系统的振动模型进行了详细的模态和谐响应有限元分析,通过对计算阻尼系数合理修正,有限元分析的结果可以很好地符合试验结果。根据多种裂纹尺寸条件下的分析结果,建立了试件裂纹尺寸、试件承载水平与系统振动特性之间的关系。讨论了为实现恒载荷特性,在试验过程中对加载频率进行调整的必要性,提供了以振动加速度为参考状态变量进行恒载荷控制的依据。

几种钢材的硫化物应力腐蚀性能研究

对炼油工业中5种常用钢材进行了腐蚀评价,旨在从腐蚀的角度为炼油装置的合理设计、选材、有效防护和开发新的耐蚀材料提供依据。采用恒载荷法中的应力环研究了这5种材料在NACE饱和硫化氢溶液中的耐硫化物应力腐蚀性能,并对影响材料抗硫化物应力腐蚀性能的合金成分、合金组织等相关因素进行了讨论。试验结果表明,在NACE饱和硫化氢溶液中,0Cr13和CF62抗SSCC的门槛应力值小于0.75倍的屈服强度,16MnR的门槛应力值大于等于0.75倍的屈服强度而小于0.95倍的屈服强度,0Cr18Ni10Ti和316L门槛应力值大于等于0.95倍的屈服强度,各种材料抵抗SSCC的能力从小到大的顺序为0Cr13,CF62,16MnR,0Cr18Ni10Ti和316L。为保证炼油装置的长周期安全运行,对于炼油装置中硫化物应力腐蚀非常苛刻的环境,应首先考虑316L和0Cr18Ni10Ti等抵抗硫化物应力腐蚀能力大的材料,诸如0Cr13和CF62等抵抗硫化物应力腐蚀能力小的材料要慎重选用。

无氧工作能力试验的研究进展

研究发现极限负荷试验更优于定量负荷试验，因它能反映更多有关体能方面的信息，且便于应用。反映无氧能力的极限负荷试验的最佳持续时间为３０秒，这也是运动现场测试无氧能力的依据；１０秒的全力试验常用来测定非乳酸的无氧工作能力。研究还发现据回归推得的最大功率的Ｙ截距可有效地评价运动员的无氧工作能力，但因实验所要求的重复次数较高而使实用性受到一定的限制。

热循环频率对铸态Zn-Al合金相变超塑性的影响

用恒载荷蠕变法研究了热循环频率对质量分数为 5 %的铝的铸态Zn Al合金相变超塑性的影响。研究结果表明 ,在温度为 2 0～ 35 0℃循环条件下进行拉伸时 ,铸态Zn Al合金的延伸率能超过 10 0 % ,呈现相变超塑性特征。改变热循环频率对铸态Zn Al合金的相变超塑性有很大影响。若保持循环温度和外加载荷不变 ,随着热循环频率的提高 ,铸态Zn Al合金的相变超塑性延伸率增大 ,而准稳态蠕变阶段的应变速率则有所降低。Zn Al铸态合金的这种相变超塑性与共析相变过程中新、旧相间的界面行为有很大关系 ,相变过程中产生的内应力在外应力的偏置作用下使新、旧相界面间的Zn Al合金发生牛顿粘滞性流动 ,而界面间的原子扩散对热循环中Zn Al合金的变形起着重要的协调作用。

单晶锗微纳米尺度切削特性实验研究

采用纳米压痕仪对单晶锗进行变载荷纳米划痕实验和恒定载荷纳米划痕实验,分析不同划痕速度和不同载荷对单晶锗切削特性的影响规律;采用原子力显微镜对样品表面进行扫描观测,分析单晶锗微纳米尺度切削加工的材料去除机理。研究结果表明:划痕速度分别为10、20和50μm/s时,单晶锗(100)晶面脆塑转变临界切削力分别为10.2、12.1和9.8mN,呈现先增大后减少的规律;单晶锗(110)晶面脆塑转变临界切削力分别为9.5、7.7和6.9mN,呈现随着划痕速度的增大而减少的规律;单晶锗(111)晶面脆塑转变临界切削力分别为8.3、8.5和8.9mN,划痕速度的改变对于切削力的变化基本没有影响;当载荷分别为10、30和50mN时,单晶锗(110)晶面切削力分别为0.3、4.5和12.5mN。随着划痕速度的增大,单晶锗不同晶面切削特性表现出明显的各向异性;随着载荷的增大,单晶锗切削力也相应增大,切削力的波动范围也越来越大。本研究为分析单晶锗微纳米尺度塑性域切削提供理论基础和数据支持。

钛合金的固态Cu致脆行为研究

分别采用慢应变速率拉伸、恒载荷拉伸加载方法研究了TC11钛合金在不同温度下的Cu脆行为,Cu与钛合金试样表面的接触分别采用离子束增强沉积和机械压合法实现。研究结果表明:在500℃慢速率拉伸条件下,钛合金呈现出较高的铜脆敏感性,而在300℃,400℃时,Cu脆敏感性不明显。在恒载荷试验条件下,500℃时,Cu对钛合金的力学性能影响较低;550℃时,Cu使TC11合金的断裂寿命和塑性指标显著降低。Cu脆的发生必须满足:Cu与钛合金紧密接触;合适的温度;试样应保持一定大小的形变速率。

抗硫管硫化物应力腐蚀开裂试验方法探讨

近年来高井深、高温高压和高含硫等苛刻腐蚀环境的油气田相继开发,对高钢级油套管需求日益增加。然而抗硫化物应力腐蚀试验的钢材强度等级增加会导致抗硫实验中加载的载荷值越来越接近材料的名义屈服强度,应力环系统的细微偏差会导致较大的实验误差。通过试验,分析了应力环在恒载荷试验中存在的主要问题,其中应力环体位移-载荷曲线偏移和附加弯矩(扭矩)是应力环恒载荷结果离散度大的主要原因。为有效解决这些问题,自主研发了带有更精准砝码载荷加载和自动调心装置的六头砝码式恒载荷试验机,经试验证实其试验结果较应力环系统更具稳定性和可靠性。此外,结合恒载荷(A法)和双悬臂梁试验(D法)特点,对油套管抗SSC试验方法给出了合理建议。

利用虚应变分析沥青混合料的粘弹性质

沥青混合料是典型的粘弹性材料之一,其行为特性较为复杂,利用虚应变则可以简化沥青混合料的粘弹性分析过程。对Superpave13沥青混合料进行了不同条件下的复数模量试验,并将试验结果转化为沥青混合料松弛模量的Prony系列表达式;分别进行了半正弦荷载试验和恒应变压缩试验,利用松弛模量计算了虚应变,并对采用虚应变的沥青混合料粘弹性本构关系进行研究。结果表明,利用虚应变可以消除粘弹性材料的应力-应变滞后效应和对荷载作用速度或时间的依赖性,而且应力-虚应变呈线性关系,从而可以利用广义弹性-粘弹性对应原理对混合料的行为特性进行分析,达到简化粘弹性分析的目的。

无刷双馈风力发电机空载试验问题探讨

针对无刷双馈变速恒频风力发电系统空载特性试验中出现的电机转速突增、突减甚至快速停机,以及与双馈发电机控制绕组相联的变频器滤波电容奇异击穿甚至爆炸等一些在普通电机中非常少见的特殊现象和问题,从交流电机的基本理论出发,阐述了无刷双馈风力发电机的变速恒频原理、空载特性试验的测量方法,分析了此类问题与现象存在的根源,给出了若干建议和注意事项。

轴心受压钢管柱恒载升温试验影响因素分析

通过多次轴心受压钢管柱构件在弹性范围内的恒载升温试验,分析4个因素对单个薄壁钢管柱构件在模拟火灾环境下的变形-时间影响规律,包括升温速率、恒温时间、初始荷载水平、目标温度。研究结果表明:火灾环境温度变化快慢、温度延续时间和目标温度对结构构件的影响是显著的,而初始荷载水平影响较小,分析结果对于钢构件的耐火试验方法提供了重要参考。

通电加速与氯盐干湿条件下钢筋锈蚀的时间相似关系试验

为了研究氯盐侵蚀环境下混凝土内钢筋的锈蚀发展规律,以环境-时间相似理论模型为指导,开展恒电流通电加速试验与自然环境氯盐干湿循环试验,利用法拉第定律计算钢筋锈蚀率,以两种侵蚀条件下的钢筋锈蚀率接近为条件建立两者间的时间相似关系模型。试验结果表明:以自然氯盐侵蚀环境下钢筋锈蚀率实测值为4. 04%的试件为例,达到相同锈蚀率,恒电流通电加速锈蚀试验所需时间为160 h,由时间相似关系模型计算得到两种侵蚀环境条件下的时间相似系数为0. 025,从而求得自然氯盐环境条件下的钢筋锈蚀时间预测值为4. 0 a,与试验值3. 836 a间的误差为4. 28%,验证了本文所建立的基于钢筋锈蚀率的时间相似模型的可行性,为预测氯盐环境下混凝土结构钢筋锈蚀提供一定的理论参考。

等加载速率下软土固结特性试验研究

等加载速率固结试验是在控制固结应力的施加速率为一常数条件下研究土体固结特性的试验方法。采用GDS高级固结仪,开展了四种加载速率与瞬时加载的软土固结试验研究,分析了土样的固结变形特性与孔隙水压力变化规律。试验与分析结果表明,加载速率越大土样固结速率越快,土样完成固结所需的时间越短;土体的最终变形量由固结应力大小决定,与加载速率无关;随着固结应力施加速率的增加,加载完成时土样的平均固结度呈下降趋势;加载速率越大,土样底部的孔隙水压力上升速率越快,孔隙水压力极值越大;孔隙水压力在固结应力加载完成前达到极值,随后呈下降趋势,有效应力迅速增加。

汽车转向传动轴扭转疲劳寿命试验台设计

针对汽车转向传动轴扭转疲劳寿命的测试,设计了基于PIC16F877单片机的试验台,给出了具体的试验方法,在传动轴与方向盘联接的一端,利用步进电机驱动传动轴,模拟方向盘正反方向的转动,传动轴另外一端,由程控电源控制磁粉制动器,产生扭转负载,与磁粉制动器串联安装有扭矩传感器,能对试验负载进行检测反馈,单片机与程控电源通过串口通信,能自动调节程控电源输出的电流大小,从而使磁粉制动器输出的扭矩负载恒定;该系统测试数据准确,具有试验次数记忆和故障报警功能,成本低,具有实用价值。