用侧切三点弯曲试件直接测定延性材料K_(1C)的试验方法

通过大量试验证明,侧切三点弯曲试件是直接测定中、低强度钢K_(1C)值的一种理想试件,并给出试件及侧切尺寸要求。     

Hopkinson杆三点弯曲试验中试样与支座接触状态分析

分析Hopkinson杆动态断裂试验中试样与支座的接触状态.研究表明,试样与支座的接触状态取决于试样几何和材料性能参数.在按现行三点弯曲试验方法进行的试验中,确实存在试样与支座脱离接触的现象,并且试样在支座开始受力前起裂.因此,所谓Hopkinson杆三点弯曲试验实际上是单点弯曲试验.并给出标准Charpy试样在Hopkinson杆动态断裂试验中试样与支座之间保持接触的条件.     

三点弯拱形试样测量蠕变参数的理论分析

基于三点弯试验方法,推导拱形试样蠕变性能参数的解析解,实现与传统单轴蠕变试验之间的等效转换,采用有限元方法模拟P91在600℃下的三点弯蠕变试验,根据模拟结果求得材料的蠕变参数,验证理论推导得到的蠕变性能参数的解析解的可用性和精度,并且分析压头直径、试样尺寸、摩擦因数、偏载对计算结果的影响,其中尺寸偏差、偏载对结果影响较为显著。     

基于示波冲击实验材料动态断裂韧度测试技术的研究

采用预裂纹Charpy冲击试样,基于示波冲击试验建立了测试材料动态断裂韧度的试验方法。与以往预裂纹试样动态应力强度因子的计算方法不同,采用Timoshenko梁理论,提出了一种简单方法来计算三点弯曲试样的刚度K(a),由此建立了三点弯曲试样动态应力强度因子的计算方法,通过实验测得启裂时间,从而确定动态断裂韧度。采用有限元方法对试样动态应力强度因子的理论计算方法进行了验证。结果表明,建立的计算方法准确、可靠,避免了复杂的数值计算,便于工程应用。     

焊接接头J积分断裂参量的有限元数值分析

对中心裂纹和单边裂纹板远场均匀拉伸条件下的焊接接头试件做了有限元计算和分析，得出了一些适合不同焊接接头的J积分测试方法和计算公式。     

三点弯曲试样在程序块谱、Rayleigh窄带谱和Wirsching宽带谱下的疲劳裂纹扩展计算

分别用分级应力法、等损伤应力法及均方根应力法对三点弯曲试件在程序块谱、窄带随机谱和宽带随机谱下的疲劳裂纹扩展进行了计算。以探讨均方根应力法是否适于三点弯曲试件在谱载下的疲劳裂纹扩展计算。     

幂硬化对准静载弹塑性弯曲裂纹J积分的影响

主要研究准静载荷作用下的硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的J积分问题。综合考虑了准静作用应力,塑性区域边界上正应力与剪应力,利用二阶摄动方法与卡氏定理计算了硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的J积分。作图分析了弹塑性弯曲裂纹尖端J积分大小与材料硬化指数之间的变化关系。在幂硬化材料中,弹塑性弯曲裂纹尖端J积分随着材料硬化指数n的增大而减少,当n等速均匀增加时,弹塑性弯曲裂纹尖端J积分加速减少,减少的幅度越来越大。当材料的硬化指数相同时,弯曲裂纹尖端J积分随外载荷的不断减小而逐渐减小。建立了一个计算硬化材料弹塑性弯曲裂纹J积分的理论模型。     

力学性能不均匀性对焊接接头三点弯曲试样塑性区发展规律的影响

利用弹塑性有限元方法对焊接接头试样在三点弯曲试验中塑性区的发展情况进行了计算。分析了不同的裂纹深度、强度组配,焊缝宽度以及不同位置裂纹的焊接接头试样对塑性区形状发展的影响规律。分析结果显示,不同强度组配和几何特征的焊接接头试样对裂纹尖端塑性区的发展规律有较大的影响,由于裂纹尖端拘束程度的不同会造成塑性区的形状和尺寸的改变,因此在做焊接接头试样三点弯曲试验时,可能会得出与均质材料试样不同的驱动力曲线     

直裂纹三点弯曲圆梁断裂韧度试样的J积分估算公式

直裂纹三点弯曲圆梁是一种新型的断裂韧度试样［１～３］。本文推导了这种试样在约束朔性条件下的Ｊ积分估算公式，其结果与通常采用的矩形截面梁［４，５］不同。采用Ｚａｈｏｏｒ的推导方法［４］，所得结果没有深裂纹和净截面屈服的限制，这也区别于熟知的Ｒｉｃｅ方法［５］。     

汽车发动机链条高速性能的试验研究

汽车发动机链条的高速多冲特性以及速度与载荷的交变特性,是影响其耐磨性能和多冲抗力的关键因素。汽车发动机链条的主要磨损机制是销轴、套筒零件表层的裂纹生成、扩展与剥落,其磨损曲线的变化规律不同于中低速传动滚子链。保证滚子零件具有足够的强度与塑性,并采用合理的成形工艺,是提高滚子零件多冲抗力的有效方法。     

焊接表面裂纹J积分直接测试法研究

对半椭圆形表面裂纹弹塑性断裂力学参量Ｊ积分的直接测试方法进行了深入分析,并在此基础上,实际测试了存在于均匀母材试样及力学性能不均匀的高匹配焊接接头焊缝区的表面裂纹的断裂力学参量Ｊ积分。     

塑料电泳芯片热键合的试验研究

塑料电泳芯片具有绝缘性、透光性好、价格便宜、成型容易和批量生产成本低等优点,是一种新型微型分析装置。研究塑料电泳芯片热键合工艺过程和工艺参数,通过试验建立微通道变形与热键合温度、压力、时间和模压工艺参数的关系,由此提出减小微通道变形的方法,对于完善塑料电泳芯片结构设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。     

中碳钢多轴循环特性的试验研究

针对拉扭薄壁疲劳试样,在控制总应用拉扭循环加载下对中碳钢进行了试验研究。分别测试对称与存在平均拉扭应变情况下,比例加载与非比例加载时,拉与扭的应力响应值随循环数的变化情况。     

MDYB-3有机玻璃裂纹扩展温度效应试验研究

随着对飞机性能要求的提高,对机用有机玻璃的要求愈来愈高.目前飞机舱盖玻璃表面温度在-55℃～100℃范围内变化,因此,研究飞机舱盖MDYB-3有机玻璃温度效应具有十分重要的意义.文中采用CT(compact tension)试样对MDYB-3有机玻璃在-50℃～90℃范围内进行裂纹扩展试验,研究温度对MDYB-3有机玻璃裂纹扩展速率的影响.应用线弹性断裂力学理论,分析不同环境温度下裂纹扩展速率与等效应力强度因子ΔK之间的关系.试验结果表明,MDYB-3有机玻璃随着温度升高,裂纹扩展速率减小,断裂韧度增大;低温时MDYB-3有机玻璃表现为脆性,裂纹扩展十分平滑,断面垂直于拉伸方向,温度较高时MDYB-3有机玻璃表现为粘性,裂纹扩展面凹凸不平.     

航天气瓶用超高强度钢应力腐蚀应力强度门槛值的试验研究

应力腐蚀门槛值是评价超高强度钢制航天气瓶安全性的重要性能参数。如何合理地获得航天气瓶用超高强度钢应力腐蚀门槛值的正确值,以及气瓶验证和使用过程中过载对该参数的影响是本文研究的重点。文中针对超高强度钢提出在正火热处理后即开始预制疲劳裂纹,然后再进行淬火和回火,以达到材料最终性能的方法,测定超高强度钢37SiMnCrNiMoV钢的(条件)KISCC值,避免采用传统方法测定KISCC时由于裂纹尖端产生塑性变形和残余应力而造成测试结果的不准确性。在此基础上研究一次和多次过载以及不同过载水平对超高强度钢应力腐蚀性能的影响,发现在一定的过载应力条件下适当的过载次数可以显著提高材料的KISCC值,这种作用与裂纹尖端的残余应力和材料硬化发生的性变有关,该结果也为下一步制定更加合理的气瓶断裂安全评价方法奠定了基础。     

气动发动机的试验研究

为优化气动发动机的设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由R175柴油机改装的二冲程气动发动机上进行详细的台架试验研究,并提出两个评价气动发动机性能的新指标--比质量流量和总能量效率.采用变压器机油、冷冻油和特制机油等三种不同的润滑油进行气动发动机的润滑油试验,试验结果表明润滑油对气动发动机的经济性和动力性影响很大.针对水套中无水、注入常温水和开水等三种不同换热条件进行气动发动机的换热试验,试验结果表明加强换热条件对气动发动机的经济性和动力性帮助有限,但多级利用压缩空气可以提高气动发动机的总能量效率.利用三种不同进气提前角的进气凸轮,进行三种不同配气相位的速度特性和负荷特性试验.试验表明:气动发动机在低速阶段拥有较好的经济性和动力性,进气提前角为10 ℃A时,气动发动机性能最好.     

汽车后视镜气流噪声的数值模拟和实验研究

针对汽车后视镜的气流噪声问题,分析其产生机理和影响因素.以某汽车为例建立CFD(computational fluid dynamics)分析模型.根据大涡模拟模型和莱特希尔-卡尔方程,利用FLUENT软件进行数值模拟.针对模拟结果提出后视镜合理性设计的判断方法,找出后视镜构形存在的噪声问题,并提出修改的措施.最后,对修改前后分别进行数值模拟对比分析和实验对比分析.实验对比分析发现, 修改后车内噪声最高可降低1.2 dB.