恒静载降K法测定焊缝疲劳裂纹扩展门槛值研究

焊接残余拉应力会显著降低焊接接头疲劳性能,因此,焊接结构疲劳寿命评估参数的测定应对焊接残余应力予以充分考虑.为测得考虑焊接残余应力影响条件下的疲劳裂纹扩展门槛值,本文提出通过设定恒定平均外载以等效残余应力作用,进而逐级降低裂尖应力强度因子范围(ΔK)测得焊缝疲劳裂纹扩展门槛值的方法,即恒静载降K法.通过与ASTM E647-15等标准推荐测试方法所得结果对比,探究了恒静载降K法测量值适用性;通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等手段观察,对比分析了不同测量方法近门槛值载荷下的裂尖材料疲劳断口和变形行为.结果表明:采用恒静载降K法测量焊缝疲劳裂纹扩展门槛值最低,采用恒最大应力强度因子(K_(max))降载法的测量值次之,采用恒应力比(R)降载法的测量值最高.对比不同裂纹尖端K_(max)设定对门槛值测量的影响,发现随着K_(max)增大,门槛值测量值先快速下降,随后趋于平稳;采用恒静载降K法测定过程中K_(max)呈逐渐上升趋势,相应的门槛值测量值最低.疲劳断口显示,随着外加平均载荷增大,在近门槛值阶段断口形貌由疲劳辉纹转变为微区解理断裂;基于EBSD表征计算的裂尖材料几何必需位错密度表明,随着近门槛值外载的平均载荷增大,裂纹尖端位错密度增加.

恒定流作用下珊瑚砂输运特性试验研究

【目的】针对现有对珊瑚砂起动和输运研究的不足,基于室内水槽试验,研究了恒定流作用下珊瑚砂的起动规律和输运特性。【方法】利用电子显微镜对珊瑚砂颗粒进行观测,确定了珊瑚砂中轴长度与筛分粒径之间的关系;利用现代化测量技术测得了珊瑚砂起动流速和输沙率。【结果】与经典的石英砂起动流速及输沙率计算公式进行了比较分析,并修正了经验公式,使其适用于珊瑚砂起动流速的计算。【结论】由于珊瑚砂的形状极不规则,相比筛分粒径相同的石英砂,珊瑚砂的起动流速更小,珊瑚砂单宽推移质输沙率随水深的增加而显著减小。研究成果丰富了泥沙输运理论。

异步电机能效计算的实用方法及其应用

应用“不变损耗”和“可变损耗”的概念计算异步电机损耗,考虑电机负载率的不同定义,综合提炼5种算法,且选取实例对运行点及整个特性进行分析与比较。结果表明,以较容易测量的空载功率代替传统的不变损耗(铁心损耗+风摩耗)的计算方法,既实用又有较好的准确度。

两种基于不变损耗和可变损耗的异步电机能效计算方法比较

用两种基于不变损耗和可变损耗的异步电机能效计算方法,分别结合两种形式定义的负载率进行电机能效分析,选取高、低压电机作为计算实例,并与基于电机5项损耗的能效分析方法作比较.计算结果表明:当电机负载率较高时,用本文方法及分别与两种形式的负载率结合的计算结果非常接近.

Φ100mm SHPB应力均匀及恒应变率加载试验技术研究

大直径分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置被越来越多地应用于混凝土等脆性材料的高应变率力学性能研究，试件在破坏前，满足应力均匀分布要求，且保持恒应变率加载，是保证SHPB试验有效性及试验结果可靠性的关键。以提高试验结果准确性为研究目标，以C50素混凝土的SHPB试验为例，采用Ф100mmSHPB试验装置，对试验中的应力均匀及恒应变率加载技术进行研究，包括波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性检验。结果表明：厚度为1mm，直径分别为20mm、25mm、30mm、35mm的H62黄铜波形整形器对入射波形有明显的改善效果，可将入射脉冲上升沿的升时延长1～2倍，且波形呈半正弦状；应变率对于波形整形器的直径很敏感，随着整形器直径的增大，最佳近似恒应变率也在增加，一个几何尺寸的波形整形器只能对应于一个最佳近似恒应变率，且与整形器的直径之间满足线性函数关系。

岩石SHPB测试中试样恒应变率变形的加载条件

从分析霍布金逊压杆测试中试样变形应力、入射应力、反射应力和透射应力的相互关系入手,获得满足试样恒应变率变形所需的加载条件,即只有当加载应力和试样的变形应力具有相同的变化规律时,试样变形才处于恒应变率状态。试验结果表明,整形器法和异形冲头法都能在一定程度上实现试样的恒应变率测试,双试样法实际是整形器法的一个特例。整形器法更适合于理想弹脆性岩类的测试,异形冲头法对具有幂函数型本构曲线岩类和未知本构特征材料的测试有利,并且可重复性好。能产生半正弦波的异形冲头法可减小波形弥散对测试结果的影响。

大直径分离式霍普金森压杆试验中的波形整形技术研究

采用直径100 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置,以碳纤维混凝土（CFRC）的SHPB试验为例,就试验过程中的波形整形技术展开研究,内容包括：波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性分析。结果表明：厚度为1 mm,直径分别为20 mm2、2 mm、25 mm2、7 mm3、0 mm的H62黄铜波形整形器对入射波形有明显的改善效果,可将入射脉冲上升沿的升时延长1-1.6倍;应变率对于波形整形器的直径很敏感,随着整形器直径的增大,最佳近似恒应变率也在增加,一个几何尺寸的波形整形器只能对应于一个最佳近似恒应变率,且与整形器的直径之间满足线性函数关系;应力不均匀系数能够有效地描述混凝土材料SHPB试验的应力均匀性。

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。

对不同运动负荷方案下的心率及RPE效度研究

目的:分析男子在不同运动负荷方案下,Borg的公式"HR=RPEx10(心率=主观感觉运动负荷等级×10)"估算出的心率是否可靠,验证RPE值是否与心率表现出高度相关,为提高RPE(主观感觉运动负荷评估表)评价的有效性与客观性提供一定依据。方法:测定7名在校体育学院男生的最大耗氧量,自行车递增负荷运动以及恒定负荷运动中各等级负荷末1 min心率、耗氧量、呼吸频率和RPE值等指标。结果:在递增负荷运动中,受试对象评定RPE等级的估算心率其特点呈现低负荷及中、高负荷时偏低,最大负荷时偏高的特点,并且,中、高负荷及最大负荷运动时RPE估算心率值与实测心率值有显著差异(P>0.05)。在恒定负荷运动中,受试对象的RPE估算心率值呈现整体偏低的特点。RPE与心率、呼吸频率,呼吸商、摄氧量等几项指标相关系数远远低于文献记录的相关系数0.80～0.90,且呼吸频率与RPE值的相关性高于心率。结论:公式"HR=RPEx10"得出的估算心率值,在男子进行递增负荷运动时可能不够准确,而在恒定负荷运动中估算效果更佳。在采用不同评价方式评价RPE时,估算心率与实际心率之差值幅度随评价时间延长而递增。呼吸频率与心率相比,在反映RPE指标时可能更敏感,在评价RPE值时效度可能更高。

脆性材料SHPB实验中脉冲整形技术实现近似恒应变率加载功能的进一步研究

基于分离式霍普金森压杆实验和数值模拟,对脆性材料在SHPB实验中是否需要实现近似恒应变率加载进行了研究。结果表明,在脆性材料的SHPB实验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压。所以,在脆性材料的SHPB实验中应用脉冲整形技术,并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态由一维应力状态向多轴应力状态的转变。无论是否采用了脉冲整形技术,应用脆性材料的SHPB实验结果时,都应该考虑惯性引起的径向围压的影响。

常见应力腐蚀标准试验方法对比及应用

各种应力腐蚀评价方法的试样形式多样、加载方式各不相同,给从事科研和检测的工作者带来一定的选择困难。通过对恒位移法、恒载荷法和慢应变速率法等几种常见应力腐蚀试验方法进行对比分析,列出了各自的适用范围、评价指标及其优缺点,为科研和检测工作者科学合理地选择评价方法提供参考。

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。

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。

基于微小流量阀的匀速加载压力控制系统研究

本文提出了一种基于微小流量控制的电液式匀速加载压力控制系统 ,介绍了系统的设计原理和性能特点 ,对系统进行了理论分析 。

脆性材料SHPB试验中实现近似恒应变率加载必要性的研究

基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验的数值模拟,对脆性材料SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载的必要性进行了研究。结果表明在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压,说明在SHPB试验中实现了由反射应力波中的近似平台所表征的近似恒应变率加载也不能表示SHPB试样中的应变率为近似恒定。因此,在脆性材料SHPB试验中应用波形整形技术并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态转变的特性。无论是否采用了波形整形技术,应用脆性材料SHPB试验结果时都应考虑惯性引起的径向围压的影响。

基于分数阶微积分理论的软土应力-应变关系

利用分数阶微积分理论提出等应变率加载情况下的软土应力–应变关系。关系式显示应力–应变之间呈乘幂函数关系。通过大量的常规(等应变率加载情况下)三轴试验验证基于分数阶微积分理论的软土应力–应变关系,同一种土的分数阶阶数β不随围压变化并能够反映土的"软硬"程度。试验发现,初始弹模与围压呈较好的线性关系。与邓肯–张模型相比,应力–应变的乘幂关系具有明确的理论基础,这一点与邓肯–张模型纯粹基于曲线形状相似的应力–应变双曲线假设形成鲜明的区别。创新点在于将软土看作介于理想固体和理想流体之间的物质进行研究,并用分数阶微积分理论给出应力–应变关系,这在以往的研究中都没有先例。

心肺运动指导个体化心衰患者康复的初步总结报告

目的:慢性心力衰竭患者(CHF)康复治疗和二级预防已经是临床共识,但用心肺运动试验(CPET)指导制定个体化运动处方国内尚少。方法:选择10例CHF完成CPET评估,随机分为两组(n=5):对照组进行没有运动;运动组增加△50%W功率运动30 min/d,每周5 d,共12周。在治疗前和3个月后分别进行评估。结果:两组患者没有显著差异(P>0.05)。运动组12周后,运动持续时间从8 min显著提高到23 min(P<0.001);6分钟步行距离从394 m显著提高到470 m(P<0.05);生活质量评分从25分显著降低至3分(P<0.01)。而对照组治疗前后均没有显著改变(P>0.05);治疗前后的改变均显著小于运动组(P<0.01)。结论:在CPET客观定量功能评估指导制定个体化高强度运动康复安全有效,值得大力推广应用。

基于复合垂直流人工湿地的循环水养殖系统净化养殖效能与参数优化

该文对基于复合垂直流人工湿地(IVCW)的循环水养殖系统的净化效率、养殖效果和系统优化设计进行了研究。结果表明,在420 mm/d的水力负荷下,湿地可有效地去除循环水中的总悬浮物(去除率85%)、CODCr(去除率50%)、BOD5(去除率44%)、总氨氮(去除率53%)、亚硝酸盐(去除率83%)和硝酸盐(去除率54%),能够满足养殖用水的要求,整个试验期间系统实现了零污水排放。经过5个月的养殖,成功地将斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)鱼苗(1.8 cm,0.08g)培育成鱼种(15.9 cm,33.9g),成活率达到92.6%。在养殖容量、病害控制、成活率以及鱼体生长速度等方面均优于常规池塘养殖模式。建立了一个预测湿地与养殖池塘面积配比的数学模型,为实际应用和优化设计提供依据。

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。

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。