结构强度试验液压缸测试框架设计改进与应用

针对液压缸测试支持框架使用过程中换装效率低、对吊装的依赖性较高的问题,提出了一种新型开放式框架改进方案。利用仿真分析对框架的刚度进行精确设计,并在框架底部安装万向轮,以方便标定过程的转场。同时,通过仿真分析对框架进行了强度校核,使其具备较高的安全裕度。与已有的框架相比,改进方案的框架具有更好的场地适应性和可靠性。

结构强度试验液压缸振动智能检测及定位方法

针对结构强度试验加载过程中液压缸振动问题,提出了一种液压缸振动智能检测及定位方法,通过对常见液压缸振动信号的捕捉建立异常声音信号专家知识库,同时在试验现场布置声音检测传感器阵列以获取液压缸振动信号,通过与专家知识库匹配确定异响来源并分析可能的原因。引入液压缸空间分布坐标,对可能发生振动的液压缸进行快速定位,对液压缸振动的位置和原因进行快速检测判断,起到辅助试验实施、降低试验风险的作用。

航天锥形件半自动化电磁铆枪研制及试验验证

针对航天锥形筒状结构件典型的铆接特点,文章提出了用半自动化电磁铆接技术实现其高质量、长寿命连接的方案;设计了包括轴线调整机构、缓冲机构、导向机构和刹车机构的半自动化电磁铆枪系统;完成了电磁铆接后坐力测算试验,分析了电磁铆接后坐力特征,得到1000 V电压下电磁铆接后坐力动量略小于30 N·s,可为电磁铆接缓冲机构精准设计提供支撑;完成了气动铆枪和电磁铆枪铆接强度对比试验,验证了半自动化电磁铆枪解决航天锥形件高质量、长寿命连接难题的可行性。

筒压法检测混凝土砖及小砌块砌筑水泥砂浆强度的试验分析

水泥砂浆属于工程实践中重要材料之一,而针对砌筑墙体砖块种类上,小砌块、普通烧结砖/普通混凝土砖/多孔混凝土砖都比较常用,优选精准可靠的检测方法,对其水泥砂浆实际强度予以测定,确保其能够满足于工程精度方面的要求。筒压检测方法,是现阶段广泛应用至材料强度方面的检测手段,所达到的检测精度与其可靠性都比较显著,更加适用于水泥砂浆实际强度方面的检测分析。鉴于此,本文主要依托筒压检测方法,围绕混凝土砖和小砌块类型砌筑体所用水泥砂浆总体强度开展试验测定及分析,旨在为业内相关人士提供参考。

薄壁承压圆筒耐压试验时静强度可靠度系数

为建立铜制或钢制单层薄壁承压圆筒静强度的可靠性设计技术,研究了其静强度在最苛刻耐压试验时的可靠度系数。当静强度符合正态分布且分布参数为区间值时,应用概率论知识,构建了单层薄壁承压圆筒静强度在最苛刻耐压试验时的可靠度系数的计算方法。对于实测爆破压力不超过105.5 MPa的单层薄壁承压圆筒,研究表明:1)在最苛刻气压或气-液组合压力试验时,铜制圆筒屈服压力的可靠度系数不小于1.23且不大于与1.60,爆破压力的可靠度系数不小于5.81且不大于7.62;钢制圆筒屈服压力的可靠度系数不小于1.45且不大于与2.00,爆破压力的可靠度系数不小于3.01且不大于4.05。2)在最苛刻液压试验时,铜制圆筒屈服压力的可靠度系数不小于0.49且不大于0.80,爆破压力的可靠度系数不小于5.30且不大于6.96;钢制圆筒屈服压力的可靠度系数不小于0.57且不大于0.97,爆破压力的可靠度系数不小于2.18且不大于3.01。

高强度缸套加工工艺研究

在对精密加工工艺原理进行认真分析的基础上,通过某柴油机气缸套精密加工试验,对其内孔关键技术进行创新性研究。突破高强度铸铁材料的传统工艺理念,采用基于CBN新型刀具的加工技术,细分加工工序,采用正交试验法,合理选配刀具几何参数,严格控制并科学匹配缸套内孔精密加工工艺参数,提高了缸套加工精度,满足了产品预期的设计精度,提高了加工效率,改善了柴油机整机性能,保证了其可靠性,延长了工作寿命。

钢制薄壁内压短圆筒静强度的试验研究

分析认为钢制薄壁内压圆筒存在类似于钢制薄壁外压圆筒的长、短之分。基于试验研究,推导得到了确定钢制薄壁内压短圆筒静强度的经验公式,以及区分内压长、短圆筒的临界长度计算公式;27组试验数据证明了经验公式的有效性。

高强度钢瓶人工缺口疲劳试验的研究

对具有人工缺口的高强度钢瓶进行疲劳试验研究,试验结果表明,人工缺口在高强度钢瓶疲劳试验过程中,并不以整个缺口作为疲劳裂纹扩展,新的疲劳裂纹在人工缺口的夹杂处萌生和扩展,引起钢瓶失效。

对称阀控非对称作动缸动态特性研究

在大型飞机结构强度试验中,伺服阀和作动缸的选取是通过额定流量、负荷量以及行程来实现的,而二者的动态特性未给予充分考虑,可能导致伺服阀和作动缸不匹配,严重影响阀控缸的动态性能。为此,文中建立了伺服阀和非对称缸的传递函数,仿真分析二者动态特性对阀控非对称缸动态行为的影响,绘出伺服阀和作动缸伯德图。仿真结果显示:截止频率是阀控缸匹配特性的量度;保持阀控缸工作性能的最低截止频率为10 Hz。

基于负载匹配的阀控液压缸匹配特性研究

阀控缸系统作为飞机结构强度试验中至关重要的设备之一,其工作状态的性能直接影响着试验的可靠性和安全性。通常情况下采用经验公式进行伺服阀和液压缸的选取,该方法存在较大的匹配误差,很容易造成伺服阀选择偏小或者功率利用率较低,且伺服阀未工作在最佳状态。因此,采用负载匹配的方法,通过液压缸的负载特性曲线与伺服阀的压力-流量特性曲线之间的关系,结合实际试验件特性以及试验所采用的设备,提出一种伺服阀与液压缸的选择方法,为飞机结构试验阀控缸系统的选型和设计提供依据,使试验设备工作状态得到较大改善。

钢制薄壁圆筒外压试验压力的研究

基于随机-模糊概率模型,定量分析了钢制薄壁圆筒临界失稳强度的模糊可靠度、稳定系数与外压试验压力系数之间的关系。研究表明:1)如果要求钢制薄壁圆筒临界失稳强度的模糊可靠度范围,在外压气压试验、液压试验和正常操作时分别为0.999 709 1～0.999 999 282 2,0.998 411～0.999 183 6与0.999 999 282 2～0.999 999 998 64,可取常规稳定系数不小于2.60,外压试验压力系数的取值范围在气压试验时应不小于1.08但不大于1.16,在液压试验时应不小于1.08但不大于1.61;2)采用55组试验数据验证了文中方法的合理性。

利用室内和现场水压致裂试验联合确定地应力与岩石抗拉强度

钻杆式水压致裂原地应力测试系统的柔性会影响最大水平主应力的计算精度。利用空心岩柱液压致裂试验获得的岩石抗拉强度来取代重张压力计算最大水平主应力是降低钻杆式测试系统柔性的负面影响的重要途径。在福建某隧道深度为65 m的钻孔内开展了8段的高质量水压致裂原地应力测试,随后利用钻孔所揭露的完整岩芯开展了17个岩样的空心岩柱液压致裂试验。利用空心岩柱液压致裂所得的抗拉强度平均值为8.40 MPa,与经典水压致裂法确定的岩体抗拉强度8.22 MPa接近。对于20 m的范围内8个测段的原地应力量值,最小水平主应力平均值为8.41 MPa,基于重张压力Pr的最大水平主应力平均值为16.70 MPa;基于空心岩柱抗拉强度的最大水平主应力量值平均值为16.88 MPa,两种方法获得的最大水平主应力平均值基本一致。最大最小水平主应力与垂直主应力之间的关系表现为σH>σV>σh,这种应力状态有利于区域走滑断层活动。通过对比分析可知,对于钻杆式水压致裂原地应力测试系统,当测试深度小且测试系统柔性小时,基于重张压力和基于空心岩柱抗拉强度得到的最大水平主应力量值差别不大,这说明基于空心岩柱的岩石抗拉强度完全可以用于水压致裂最大水平主应力的计算,同时基于微小系统柔性的水压致裂测试系统获得的现场岩体强度也是可靠的。

发动机缸盖螺栓力学性能试验及计算分析

将发动机缸盖螺栓试样在电子万能材料试验机和扭转试验机上分别进行拉伸、循环拉伸疲劳和扭转等力学性能试验。通过对试验数据进行计算分析,获得发动机缸盖螺栓的主要力学性能参数,明确了影响缸盖螺栓力学性能参数与加载工况之间的关系。结果表明,该缸盖螺栓试件能满足设计所要求的力学性能,并阐述了螺栓力学性能试验方面存在的问题。

圆柱导体绝对式双参数涡流检测技术的误差评价

针对圆柱导体双参数涡流检测传感器在实际中出现的部分数据误差较大的现象,通过理论推导对检测技术的数学模型进行了误差分析,建立了误差评价公式,绘制了误差分布图。实验验证了评价方法的正确性,根据评价结果找出了圆柱导体绝对式双参数涡流传感器减小误差所应具备的工作条件。

基于力控/位控的双作动筒并联单点大载荷加载技术研究

开展结构强度试验中单点大载荷加载方法研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。通过对传统加载方法进行理论分析,提出一种基于力控/位控的双作动筒并联同步加载方法。设计模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。并以某型号弹射杆试验为研究对象,采用改进型的单点大载荷加载方法,顺利完成了试验,表明该加载方法满足试验要求。该方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。

变形钢筋与高强轻骨料混凝土的黏结-滑移性能

研究变形钢筋与轻骨料混凝土间的黏结-滑移性能,完成了9组中心拉拔试验,分析了轻骨料混凝土强度、锚固长度、粗骨料类型及钢筋的直径对黏结应力的影响.结合试验结果,采用厚壁模型,给出了轻骨料混凝土黏结强度的解析解,并建立了钢筋与轻骨料混凝土间的黏结应力-滑移曲线本构模型.结果表明:轻骨料混凝土的黏结-滑移性能主要受砂浆强度影响,使得该类混凝土与变形钢筋间的黏结应力优于普通混凝土;黏结强度随着轻骨料混凝土的强度提高而增加,随着黏结长度的降低而增加;本文提出的本构模型能够较为准确地预测试验曲线.

钢制薄壁内压圆筒静强度的试验研究

分析认为钢制薄壁内压圆筒形容器存在类似于薄壁外压容器的长、短圆筒之分 ;在试验的基础上 ,导出了计算短圆筒静强度的经验公式 ,及区别内压长。

基于失稳失效准则的外压薄壁圆筒试验压力

在信息不完整或缺乏足够数据的情况下，给出可靠度的界限或范围要比给出一确定单值具有更高的可信度。在分布参数为区间界限限定时，应用基于随机-模糊概率模型的可靠性设计理论与方法，从控制钢制外压薄壁圆筒临界失稳强度在压力试验和正常操作时模糊可靠度范围的角度，对其试验压力系数和稳定系数进行了探索。结果表明，在最苛刻的气压与液压试验条件下，钢制外压薄壁圆筒临界失稳强度的模糊可靠度，气压试验时为99．97091％～99．99992822％，液压试验时为99．8411％～99．91836％，正常操作时为99．99992822％～99．999999864％。基于模糊可靠度分析的稳定系数可取m≥2．60。试验压力系数λ在气压试验时可取1．08≤λ≤1．16，在液压试验时可取1．08≤λ≤1．61。

压力试验时薄壁内压圆筒静强度的模糊可靠度

提出随机-模糊概率模型的分布参数为区间界限限定时，结构模糊可靠度的计算方法。在最苛刻的气压与液压试验条件下，对钢制薄壁内压圆筒初始静强度的可靠度范围进行定量分析。结果表明，初始屈服强度在气压试验时的可靠度为Rs1=86．86％-98．809％，在液压试验时为Rs2=63．31％-87．70％；初始爆破强度在气压试验时的可靠度为Rb1=99．97091％-99．99992822％，在液压试验时为Rb2=99．8411％-99．91836％。

基于模糊可靠度分析的内压圆筒试验压力

应用基于随机-模糊概率模型的可靠性设计理论与方法,从控制钢制薄壁内压圆筒静强度在压力试验和正常操作时模糊可靠度范围的角度,对其试验压力系数和安全系数进行了探索。结果表明,①基于模糊可靠度分析的抗拉安全系数可取nb≥1.80,屈服安全系数可取ns≥1.45。②气压试验时,内压圆筒试验压力系数可取1.08≤λ≤1.15;液压试验时,可取1.08≤λ≤1.30。