含棒状共晶团复合陶瓷细观强度模型研究

以剪滞法为基础推导了棒状共晶团外加远场拉伸应力与共晶团界面极限剪应力、共晶团体积含量、共晶团长径比之间关系的解析表达式,进而得到含棒状共晶团复合材料的拉伸强度与基体极限剪应力之间的理论表达式。计算过程中将共晶团长径比的概率统计分布规律引入到计算模型中,并考虑了棒状共晶团方位的随机分布。定义了共晶团达到最大剪应力的共晶团长度占共晶团整个长度的比值β,当加权平均的β值超过材料的许用值[β]时,材料发生剪切破坏。[β]的取值由材料自身的性质决定,可以通过试验确定。分析了复合材料的[β]的取值与其强度的关系,并在MATLAB中实现了编程计算。     

炮钢低周疲劳特性预测

以五种典型炮钢的单轴拉伸和疲劳试验结果为基础,研究其强度极限、临界寿命、疲劳强度系数、临界疲劳强度与布氏硬度之间的关系,推导出炮钢低周疲劳特性的硬度预测模型。结果表明,炮钢的极限强度、疲劳强度系数、临界寿命、临界疲劳强度随着硬度增加而增加,简单一次函数可以有效拟合相应的试验数据;提出的硬度预测模型可以方便、快速、精确地预测出炮钢的低周疲劳特性,为火炮的疲劳寿命设计提供重要的应变-寿命曲线。     

NJ-200型自攻螺钉力矩试验机研制

NJ-200型自攻螺钉力矩试验机是动态、高效、智能化测试设备。做自攻钉第一次拧入力矩测试时,即可打印出试件规格、依据的标准、检验日期、每扣最大拧入力矩、整个拧入过程中出现的最大力矩值及其所处的位置(圈数)、试件按顺序自动编号。作破坏力矩测试时,打印出试件规格、破坏力矩、检验日期。     

止回阀密封面比压及形式的探讨

一、最大实际比压的确定现在计算止回阀密封面比压q′_(max)仅根据介质静压力Q_(MJ)计算,使     

E-玻璃纤维2D编织层铺增强复合材料的损伤力学本构模型及应用

由拉伸试验获得E-玻璃纤维2D编织层铺增强树脂基复合材料的力学性能,通过弹性力学推导出材料正交各向异性的本构关系,并对本构关系中的刚度矩阵进行数值解析,得到复合材料的弹性本构方程;将结果应用于Hashin强度准则,建立了以连续损伤力学为基础的正交各向异性损伤本构模型。将所建立的弹性及损伤本构关系赋予层合板三维模型,通过ABAQUS/Explicit软件模拟弹丸冲击复合材料层合板的过程,并对模拟结果进行分析。结果表明:当冲击载荷达到材料的临界损伤值(732N)时层合板发生破裂,并在24μs达到最大变形量,此时应力重新分配,且复合材料横截面上的应力在中心处从0向外逐渐增大到509.8MPa;在冲击整个过程中,材料的损伤从中心向四周呈放射状递减。     

叶轮出口面积对无过载泵性能的影响

介绍了8次正交试验中不同叶轮出口面积F_2对流量Q、扬程H、效率η、最大轴功率P_(max)及其流量Q_(max)的影响。提出了采取堵塞叶轮平面流道来获取优良轴功率特性的方法,并介绍了有关试验结果。     

亚临界锅炉后屏过热器12Cr1MoV炉管的剩余寿命预测

对12Cr1MoV钢进行常温拉伸试验、高温拉伸试验与持久试验,并拟合应力和断裂时间的关系曲线,同时,利用L-M参数拟合持久试验结果,得到参数P与应力之间的关系.利用有限元软件建立亚临界锅炉后屏过热器的模型,得到其温度场与应力场,并利用外推法和L-M参数法预测该后屏过热器的剩余寿命.结果表明L-M参数预测的剩余寿命更接近实际情况.     

基于深度强化学习的机械臂自适应阀门旋拧方法研究

针对典型未知环境作业,提出一种基于深度强化学习的机械臂旋拧阀门自适应操控方法,使得机械臂能够在阀门手轮尺寸未知的情况下实现阀门旋拧任务。该方法基于马尔科夫决策过程框架设计阀门旋拧模型,并根据夹持器与阀门轮缘上标签之间的相对位置与姿态,建立模型的状态空间和奖励系统。由仿真与实验表明,该方法能够实现未知尺寸的阀门手轮的旋拧作业,轨迹误差小,具有良好的运动性能以及适应性。     

利用磁记忆信号特征参数表征拉伸应力状态

通过对Q345B钢试件静载拉伸时法向磁场的在线测量,得到了不同载荷作用下的磁信号特征,研究了试件断裂处法向分量H_p(y)和特征参量随应力的变化,并建立了磁场梯度指数与应力的量化关系。试验结果表明:当拉应力大于308 MPa时,H_p(y)相对于弹性阶段磁信号发生反转现象;根据梯度最大值K_(max)的极大值可准确判定试件是否进入塑性阶段;梯度最大值的算术平均值K_(max)~(avg)随应力变化的3个阶段分别对应力-位移曲线的弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段;K_(max)~(avg)值和断裂处H_p(y)值均可反映试件的损伤程度;梯度指数ξ值可表征试件的应力状态。分析结果表明:Jiles-Atherton模型可解释磁信号的反转现象;感应磁场模型可定性解释试件断裂处的磁信号变化原因,与试验结果一致。该研究为利用磁记忆检测技术进行应力表征提供了一种有效方法。     

冲压油性能模拟拉伸试验方法研究

建立冲压油性能模拟拉伸试验装置,提出冲压拉伸油拉伸性能的评定指标,包括最大拉伸力、极限拉伸比和坯料未拉破时最大单位压边力,并建立相应的评价方法。采用该评价方法对几种试验油样进行重复性和区分性试验。结果表明,该评价方法可用于评定石油基冲压拉伸油的拉伸性能,且试验方法有着良好的重复性和区分性。     

冲压油模拟拉深试验方法的研究

建立冲压油性能模拟拉伸试验装置,提出冲压拉伸油拉伸性能的评定指标,包括最大拉伸力、极限拉伸比和坯料未拉破时最大单位压边力,并建立相应的评价方法。采用该评价方法对几种试验油样进行重复性和区分性试验。结果表明,该评价方法可用于评定石油基冲压拉伸油的拉伸性能,且试验方法有着良好的重复性和区分性。     

基于成形应力极限的管材液压成形缺陷预测

基于塑性应力应变关系及Hill79屈服准则,推导出极限应力与极限应变间转化关系,进而建立2008T4铝合金的成形应力极限图(Forming limit stress diagram,FLSD)。采用LS-DYNA软件对三通管液压胀形过程进行模拟,应用FLSD预测胀形过程中破裂的发生及成形压力极限,并与传统成形极限图(Forming limit diagram,FLD)结果进行了对比。研究表明,FLD与FLSD预测结果中破裂缺陷位置相同,但极限内压力值存在很大差别,而FLSD预测结果与物理试验结果较吻合。考虑到FLD受应变路径影响显著的因素,将FLSD作为管材液压成形等复杂应变路径下的成形极限的判据更加方便可靠。     

零件尺寸配合关系的检验模糊可靠性分析

引入模糊可靠性分析理论对零件尺寸配合关系的可靠度进行分析,通过建立零件尺寸公差、最大最小极限尺寸与上下验收极限三者之间的隶属函数数学模型,推导出三种常用配合关系检验的可靠度估计算法.文末给出一实例,验证了该方法的可行性与有效性.     

六自由度振动试验系统运动极限

针对六自由度振动试验系统的试验能力问题,对试验系统台面的运动极限情况进行分析.研究的振动试验系统由8个独立的电动振动台和一个台面组成,振动台和台面之间通过静压球形接头进行机械解耦.建立该振动试验系统的几何模型,采用斯图尔特平台分析方法,推导出台面位移和各振动台位移之间的关系.建立了一种优化计算方法,根据振动试验系统的参数计算出台面的极限位移,得到振动试验系统的最大试验能力;也可根据给定的试验条件要求计算出各振动台应具有的试验能力.此工作为此类型振动试验的实施提供了判断依据.     

楔块滑落临界状态判别新方法及其试验验证

楔块滑动判别是碎裂岩质边坡工程稳定性分析和加固方案选择的关键技术。提出楔块极限平衡状态时新的判别准则,通过研究楔块滑落过程及其极限平衡状态,得到不同条件下楔块滑落函数方程。基于试验结果分析,并与函数方程对比,提出与该曲线相吻合的二次函数关系式,分析了极限平衡状态下楔块的力学状态,深入讨论了结构面参数(方位、粗糙度系数JRC)对函数式中系数的影响。推导出滑块粗糙度系数JRC与结构面交角条件下β-α(倾斜角-旋转角)关系曲线,以此作为楔块滑动与否的判别准则,试验结果验证其具有有效性,具有在工程中推广应用前景。     

预应力机架螺纹连接弹塑性有限元分析及优化设计

针对液压机预应力机架拉杆螺纹第一承载牙根部出现了早期裂纹并发生断裂的问题,运用弹塑性接触有限元方法和Python语言,对拉杆连接螺纹进行参数化建模和分析,研究标准锯齿形螺纹的螺距和旋合圈数对牙根部最大等效应力以及牙间载荷分布的影响,并进行优化设计,得到不同螺距下的最优旋合圈数。结果表明,合理的螺距和旋合圈数能够有效地改善螺纹连接应力及载荷分布,进而提高螺纹的疲劳寿命,为大型压机螺纹连接结构设计提供理论参考。     

电连接器接触件断裂失效分析

电连接器是电气传输系统的基础元器件之一,接触件作为连接器的核心零件,其接触性能的可靠性关乎整个设备、乃至整个系统的稳定运行.对某型号电连接器接触件出现的断裂现象进行失效分析,建立了接触件的理论数学模型,进行理论推导计算,并利用Abaqus有限元仿真软件对电连接器进行仿真分析.通过对比接触件机械寿命试验结果,发现单个接触件弹力理论计算值为5.58 N,仿真分析结果为5.547 N,与5.75～5.85 N的弹力试验结果高度一致.此外接触件最大弯曲应力理论计算值为1083 MPa,与仿真结果1116 MPa也较为相近,该弯曲应力已十分接近材料的极限应力,存在一定的断裂风险.因此采用理论计算、仿真分析等手段对接触件力学结构进行定量分析,降低产品失效风险,将大大提高电连接器的研发效率,对电连接器设计具有重要的指导意义.     

等截面试样极限拉力测试中夹持强度的随机分析

等截面试样的极限拉力测试是一种技术性很强而又应用很广的试验,用确定性模型分析不能给出试验的夹持原理,需要借助随机统计分析,才能得到进行试验的依据.文中从一般拉伸试验的夹持条件出发,首先分析试验过程中的夹持压力、摩擦特性、试样的几何尺寸等因素之间的约束关系,再根据等截面试样的统计特征,建立随机分析模型,推导不同条件下进行试验的有效概率计算公式.对概率计算公式中影响试验的各种因素进行分析,结果表明,塑性材料的极限拉力测试有效概率与夹持压力的分布和试样极限拉力最大值最小值之差有直接关系.夹持压力的分布不仅影响有效概率,而且影响薄弱环节的位置.试样极限拉力最大值最小值之差越大,测试成功概率越大.在给定夹持压力分布条件下摩擦因数、夹持接触面积越大,越有利于测试结果的合理性.     

钨极氩弧焊热输入与面积稀释率关系的探讨

针对传统热输入、功率比公式存在不够细化等不足,采用公式推导、材料热物理性能计算等手段,对钨极氩弧焊(Gas Tungsten Arc Welding, GTAW)焊接热输入与面积稀释率的关系进行了研究,初步建立了基于焊接热输入预测镍基合金焊缝稀释率的公式,并进行了试验验证。利用公式推导,得到利用有效热输入Q_(eff)预测稀释率的公式■。计算等效面积A_(fm-calc)与实际测量结果A_(fm-test)基本一致,利用不同焊接速度下试验结果反推计算出熔化系数μ_m=0.12±0.03,试验验证结果表明,预测的稀释率与测量结果误差在±5%以内,吻合度较好。     

表面凹槽形态对Q-P-T钢成形能力预测的影响

为了确定成形极限图(FLD)理论的凹槽模型中合理的凹槽角度和凹槽深度比,以新型淬火-分配-回火(Q-P-T)钢为研究对象,分别制备了凹槽深度比为5%,10%,15%,25%和凹槽角度为45°,60°,90°的拉伸试样,经单轴拉伸试验后,采用不同的本构模型对拉伸曲线进行拟合,随后利用Swift-Hill公式对单轴拉伸条件下的极限应变值进行了计算,并将理论预测值与经验数据进行比较。结果表明:合适的FLD理论计算应取凹槽深度比为5%左右,凹槽角度等于或小于45°;单轴拉伸条件下极限应变值的计算方法为构成完整FLD的其它加载方式下的极限应变理论预测奠定了基础。