液压万能材料试验机的PID控制

如何科学有效地达到对材料试验机的应力速率及应变速率控制,是目前试验机领域的关键问题.PID控制是应用最为广泛的一种自动控制方法,在液压控制系统中具有广泛的应用,但目前普遍采用的增量式PID控制,其控制效果理想与否取决于控制参数KP、KI、KD的调整.由此在原有基础上作了一定改进,得到比例积分适时调整PID控制方法.该控制方法在液压万能材料试验机上获得了良好的应力速率、应变速率、位移速率控制以及定荷、定应变、定位移控制的试验结果,使控制性能得到了较大改善.     

核电用12Cr13马氏体不锈钢的热变形行为及可挤性

以核电用12Cr13马氏体不锈钢为研究对象,进行Gleeble热模拟等轴热压缩实验,研究材料的热变形行为;结合DEFORM-2D有限元软件分析高应变速率下材料小口径厚壁管的可挤性,且在卧式42 MN挤压机上进行试制试验。结果表明:流变应力与变形温度和应变速率分别呈负相关和正相关关系,高应变速率下变形温升显著,促进材料发生动态再结晶;随挤压速度的提高,最大应变速率显著提高,挤压坯料的温升显著,流变抗力逐步增加;结合实际工况,根据实验和有限元分析结果,成功挤出合格的核电用12Cr13马氏体不锈钢小口径厚壁管坯。     

16MnR轴对称三维应力状态下高温低周疲劳寿命评价

通过对 1 6MnR带缺口的圆柱试样的轴对称三维应力状态下高温低周疲劳试验 ,并应用NHRDS有限元程序进行了缺口附近轴对称问题的循环应力、应变分析计算 ,得出了各试样危险点的应力、应变分量值和当量应力、当量应变值。基于当量概念这一基本准则 ,分析材料疲劳过程的能量损耗 ,利用当量塑性应变能密度评价了该材料轴对称三维应力状态下不同应变速率下的疲劳寿命 ,并在此基础上分析了应变速率对疲劳寿命的影响。试验结果表明 ,该材料轴对称三维应力状态下高温低周疲劳寿命用当量塑性应变能密度来表征是可行的 ,应变速率对疲劳寿命的影响可以通过将疲劳寿命评价公式中的材料常数用应变速率的函数来表示的方法得以定量的体现。     

应变速率对天津海积软土力学性能的影响

采用WF应力路径三轴仪,对天津滨海海积软土进行了不同围压、不同应变速率的三轴固结不排水剪切试验（CU）,分析了不同应变速率对海积软土试样的应力一应变关系、有效应力及试样破坏形态的影响．结果表明：CU试验应力一应变关系呈硬化特征,剪应力峰值随着应变速率的增大而增大,而孔压变化值则随着应变速率的增大而逐渐减小;不同应变速率的有效应力路径在相同固结压力下基本一致,因而正常固结黏土的有效应力路径具有唯一性;同时,应变速率对总应力强度有所影响,总应力的内摩擦角随着应变速率的增大而增大．     

页岩陶粒混凝土单轴受压力学性能研究

为研究应变速率对页岩陶粒混凝土的受压力学性能的影响,以某实际桥梁桥面铺装工程为背景,开展了页岩陶粒混凝土立方体试样的单轴受压力学性能研究。以页岩陶粒取代率和应变速率为变化参数,制作了5种不同页岩陶粒取代率的混凝土立方体试样,采用多种不同的应变速率分别对不同的试样进行单轴压缩试验,对5种混凝土的试验结果进行对比分析。结果表明：5种混凝土的峰值应力都随着应变速率的增加而增加。页岩陶粒取代率、应变速率和动态强度因子三者之间呈对数关系,随着页岩陶粒取代率的增加混凝土峰值应力的提高幅度先减小后增大。当混凝土中页岩陶粒的取代率为100%时,混凝土的弹性模量受应变速率的影响最显著。     

双向等比例加载下的混凝土动态抗压性能

为了研究混凝土试件在多轴受力、不同应力途径下的动态力学性能,采用大型静动态电液伺服试验系统,对混凝土试件进行双轴应力状态下等比例加载的动态抗压试验.双轴加载比例为1∶0、1∶05、1∶1,应变速率分别为10^-5/s、10^-4/s、10^-3/s、10^-2/s 4个量级.通过试验,研究了在不同应变速率、不同应力比情况下,混凝土抗压强度、弹性模量、峰值应变、应力应变曲线的性能.试验结果表明,随着应变速率的提高,各种应力比下混凝土的抗压强度、弹性模量均有提高.在相同应变速率下,与单轴动态受压相比,1∶0.5的应力比其抗压强度提高幅度大.     

混凝土动态受压力学特性的试验研究与数值分析

采用MTS液压伺服系统对C30、C40两种混凝土进行了不同应变速率下的单轴抗压试验,系统研究了应变速率对混凝土抗压强度、弹性模量及应力应变曲线的影响,给出了描述混凝土在应变速率影响下的抗压强度变化的表达式;并应用有限元法,对简支梁进行了结构动力响应分析,结果表明:两种强度混凝土的抗压强度、弹性模量随着应变速率的增加呈明显增加的趋势,混凝土在动态荷载作用下的应力应变曲线与静态荷载下的应力应变曲线具有很好的相似性;同时,动态荷载作用下,梁中应力发生重分布,应变速率对混凝土结构的动力响应具有显著的影响,需要在混凝土结构设计中充分重视荷载动力效应的分析.     

双相2OCr钢冲击载荷应变速率敏感性研究

利用分离式霍普金斯杆技术,在旋转盘击拉伸试验机上测试了双相20Cr钢冲击拉伸应力一应变曲线,研究了应变速率及组织对动态力学性能的影响.结果表明,双相20Cr钢是一种应变速率敏感材料,在相当高应变速率下仍可保持高的初始加工硬化率并具有较大的应变速率敏感系数,正是这种特性维持了双相20Cr钢在冲击戴荷作用下的高强度、塑性水平.马氏体相的加入使体铁素体晶粒明显细化,马氏体对强度的贡献主要通过增加强化相比例和使其体铁素体相强化而获得.     

双相20Cr钢冲击载荷应变速率敏感性研究

利用分离式霍普金斯杆技术，在旋转盘击拉伸试验机上测试了双相２０Ｃｒ钢冲击拉伸应力一应变曲线，研究了应变速率及组织对动态力学性能的影响。结果表明，双相２０Ｃｒ钢是一种应变速率敏感材料，在相当高应变速率下仍可保持高的初始加工硬化并具有较大应变速率敏感系数，正是这种特性维持了双相２０Ｃｒ钢在冲击戴荷作用下的高强度，塑性水平。马氏体相的加入使体铁素体晶粒明显细化，马氏体对强度的贡献主要通过增加强化相比例和     

挤压态稀土镁合金高温单轴拉伸行为特征研究

使用Instron3382电子拉伸试验机研究了挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr稀土镁合金的高温拉伸变形行为,分析并归纳了该合金在温度为250～350℃,应变速率为10~(-2)～10~(-4) s~(-1)条件下的峰值应力随温度和应变速率的变化关系.研究结果表明:温度和应变速率是影响高温变形力学性能的重要因素,随着温度的升高和应变速率的降低,峰值应力减小;随着变形温度的升高,应变速率敏感性增加,应力指数减小,其平均值为6.75;在试验温度范围内,随着温度的升高和应变速率的增加,变形激活能降低,位错的攀移和滑移为塑性变形的主要机制.     

弯矩或扭矩作用下环形角焊缝的强度计算

在钢结构的焊接连接中,有两个焊接连接的近似计算公式,一是弯矩作用下环形角焊缝强度计算,二是扭矩作用下环形角焊缝强度计算,所有文献均没有给出这两个近似公式的来历,也未给出其使用范围.用理论分析了这两个近似公式进行,对其来历进行了推导,通过精确计算与近似计算的误差分析,给出了环形角焊缝在弯矩或扭矩作用下强度计算近似计算公式的适用范围与使用条件.     

无涂层秸秆草砖力学试验研究

本文利用微机控制电液伺服万能试验机、位移传感器、应变仪对秸秆草砖进行基本力学性能试验研究,测定秸秆草砖竖向压力与位移的关系曲线,根据应力及应变的发展规律,确定单轴极限抗压强度、弹性模量及泊松比,为秸秆草砖类材料的工程应用提供了微观理论基础.     

P-Q复合阀调压静特性分析

2D数字式P-Q复合阀采用在同一个阀芯内,应用阀口的三通功能实现压力和流量控制。该阀的压力控制方法较传统的P-Q复合阀有较大的区别,即应用两个阀口构成串联阻力半桥来实现调压。同时对不同形状的调压阀口如何影响压力控制进行了分析比较,对压力线性输出的调压阀口形状方程进行了求解,得到压力线性输出的阀口形状,为P-Q复合阀和其它阀的设计提供一定的帮助。     

调速阀式旁路节流调速系统动态特性理论及试验研究

针对负载变化时旁路节流调速回路存在的液压缸输出前冲和液压缸进油腔压力冲击的问题,采用理论分析与试验研究相结合的方法,研究了调速阀式旁路节流调速系统参数变化对系统动态特性的影响.建立了旁路串接调速阀的节流调速系统动态特性的理论模型,并进行了相应的试验研究,试验数据分析结果与理论分析相吻合,为此类型回路系统设计提供了参考依据.     

埋地管线钢应力腐蚀敏感性分析

采用慢应变速率法对X60管线钢进行模拟土壤和真实土壤的应力腐蚀试验研究。通过试验研究可知:X60管线钢在模拟高pH值和低pH值土壤溶液以及真实土壤中慢拉伸都产生应力腐蚀。这3种介质产生的应力腐蚀都存在敏感应变速率范围,远离该范围,产生应力腐蚀的敏感性下降。同时,运用灰色理论计算灰色关联度对3种腐蚀介质敏感性进行了数据分析。试验结果和灰色理论分析表明:X60管线钢在3种介质溶液中的腐蚀敏感性依次为土壤1NNa2CO3+1N NaHCO3NS4。     

温度和应变速率对ZK60镁合金压缩变形行为的影响

在应变量为0.6（ε=0.6）、不同温度（523~723 K）和应变速率（0.001~10 s-1）条件下,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,对铸态ZK60镁合金进行热压缩变形行为的研究,分析变形温度和应变速率对ZK60镁合金压缩变形行为的影响规律,即在相同应变速率条件下,随着变形温度的升高,合金的峰值应力降低。在相同温度条件下,随着应变速率的增大,合金的流变应力增大。计算其应变速率敏感指数m值为0.14和表观激活能Q值为226~254 kJ/mol。研究表明,在温度为573~673 K、应变速率为0.001~0.1 s-1时,合金发生动态再结晶。     

多泵数字控制节能系统

本文采用对比举例的分析方法,从理论上分析了提高节流调速系统效率的基本途径和设计方法,并论证了多泵数字控制是提高液压系统效率的有效方法。     

Experimental investigation of rigid confinement effects of radial strain on dynamic mechanical properties and failure modes of concrete

In this study, to confirm the effect of confining pressure on dynamic mechanical behavior and failure modes of concrete, a split Hopkinson pressure bar dynamic loading device was utilized to perform dynamic compressive experiments under confined and unconfined conditions. The confining pressure was achieved by applying a lateral metal sleeve on the testing specimen which was loaded in the axial direction. The experimental results prove that dynamic peak axial stress, dynamic peak lateral stress,and peak axial strain of concrete are strongly sensitive to the strain rate under confined conditions.Moreover, the failure patterns are significantly affected by the stress-loading rate and confining pressure.Concrete shows stronger strain rate effects under an unconfined condition than that under a confined condition. More cracks are created in concrete subjected to uniaxial dynamic compression at a higher strain rate, which can be explained by a thermal-activated mechanism. By contrast, crack generation is prevented by confinement. Fitting formulas of the dynamic peak stress and dynamic peak axial strain are established by considering strain rate effects(50–250 s~(-1)) as well as the dynamic confining increase factor(DIFc).     

基于液压挖掘机分段功率控制的节能技术

讨论了目前国外液压挖掘机所采用的分段功率控制节能技术，分析了分段功率控制技术的原理和实现的方案。针对不同的工况要求，通过对发动机和泵进行调节，达到发动机－液压泵之间功率合理匹配的目的，减小系统的能量损失。并从液压泵和发动机两个方面对其具体控制原理进行了分析和描述。