卷钢座架强度的理论计算与试验结果的对比

目的研究铁路货物装载加固座架的强度估算方法。方法进行了卷钢座架的静态和冲击动强度试验,测量了静态和冲击过程中座架危险截面的应力。同时,依据《铁路货物装载加固规则》的有关规定,计算了卷钢座架所受的作用力,利用有限元方法计算了在此力作用下座架的强度,对比了卷钢座架静态和冲击试验测量的应力和理论计算的应力。结果试验值与理论计算值的误差约为10%,理论计算的应力值具有较高的精度。结论在缺乏试验条件的场合下,可以用理论的方法来估算座架的强度。     

热管换热器换热量设计误差估算

换热器性能的设计指标与实际偏差的大小,是用户和制造厂家共同关心的问题,目前对这种偏差的估算方法及估算值标尚未形成共识,因此时有争议发生,本文提出了热管热器换热量设计误差的估算方法,并以锅炉气余热加收装置中的重力热管换热器为例,运用误差理论进行分析计算,找出了产生换热量设计偏差的５个误差差源,并给出了计算结果。     

泡沫铝夹芯板抗冲击性能分析

试验设计了3块钢板夹泡沫铝夹芯板,厚度分别为50 mm、70 mm和100 mm。对每种厚度夹芯板进行七组不同落锤高度的冲击试验,测得了上、下面板变形值,记录了夹芯板的破坏情况。应用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA进一步还原夹芯板冲击过程,导出了面板与芯材的吸能占比。基于假设的夹芯板理论模型,给出了平均冲击荷载、局部变形和整体变形最大值的估算公式。结果表明:当夹芯板尺寸和材料强度一定时,局部变形值与落锤高度的平方根成正比,整体变形最大值、平均冲击力均与落锤高度的平方根成线性关系。夹芯板的抗冲击性能主要依靠增大泡沫铝芯层的变形进行耗能,芯层越厚,泡沫铝吸能占比越大,局部变形越小,夹芯板受到的冲击力越大。     

散装物料定量秤冲击误差分析

本对散装物料产生的冲击进行了分析，给出了计算冲击力公式，并在此基础上，对冲击误差进行了讨论。     

隔振器冲击刚度的试验研究

提出一个用试验方法确定隔振器冲击刚度的方法。以典型的渐软型橡胶隔振器为研究对象，讨论了其冲击刚度值随冲击输入峰值、承载质量、冲击脉宽变化的情况，总结了一些刚度值变化的规律。讨论了用这种方法确定的冲击刚度值在今后冲击计算中的应用。     

钢筋混凝土梁抗冲击性能和设计方法研究

为研究钢筋混凝土梁在冲击荷载作用下的性能,进行了4根钢筋混凝土梁的落锤冲击试验,试验变量为冲击质量和冲击速度。试验中量测了冲击力、支反力和跨中位移,并用高速摄像机记录了冲击过程中的裂缝发展。试验梁呈现了两种不同的梁锤接触区域破坏模式。随冲击速度提高和冲击质量减小,落锤动能转化为梁整体变形耗能的比例减小,更多能量消耗在梁锤接触区域的局部破坏上。通过对本次试验和前人试验结果的统计分析,提出了估算冲击荷载作用下梁体最大挠度的经验公式。公式中考虑了冲击体质量的影响,其准确度较先前研究者提出的经验公式有所提高。     

剔除测量数据中异常值的若干方法

介绍了判别测量值异常值的４种常用方法，给出了实用程序，并结合实例说明了上述方法的具体应用。     

碳纤维复合材料面内剪切性能试验研究

采用薄壁圆筒扭转的试验方法测定碳纤维/环氧树脂复合材料的面内剪切性能,得到了碳纤维/环氧树脂复合材料的面内剪切模量与剪切强度结果.最后将试验结果与4种经验公式估算结果对比,得出蔡-韩修正公式对面内剪切模量的估算结果接近试验值.     

高性能热塑性树脂增韧聚苯硫醚的韧性

研究了高性能热塑性树脂双酚 A 型聚砜(PSF)、酚酞型聚醚酮(PEK-C)增韧聚苯硫醚(PPS)的破坏韧性和破坏形态。实验表明:PSF 与 PEK-C 两种材料的加入都能改善 PPS 的冲击强度和破坏韧性。不同共混(加入)方法对 PSF/PPS 与 PEK/-C/PPS 两体系的增韧效果有影响。     

应用统计能量分析预测机械冲击脆值

确定产品冲击脆值的方法都是破坏性试验，现提出应用统计能量分析预测冲击脆值的基本原理，这种非破坏性方法可以避免破坏性试验的缺点。     

Progress and development in the instrumented Charpy impact test

Toughness is the most important characteristics for structural component materials and has been evaluated widely by Charpy impact test. Charpy test has been presented firstly in 1901, and instrumentation to record load history during impact has been attempted since 1920's. Various methods to estimate quantitative fracture toughness values under dynamic loading condition have been presented. In the development of fracture mechanics, one of the authors has successfully developed the new dynamic fracture toughness testing and evaluation system using the instrumented Charpy impact test, which is called “CAI system”. This paper introduces history of instrumented Charpy impact test and CAI system. Moreover, instrumented impact testing method on brittle materials is also mentioned. Worldwide standard on dynamic fracture toughness evaluation by the instrumented impact testing is highly expected to be established.     

聚丙烯材料的断裂韧性研究

用仪表冲击的方法和系列冲击的方法测定了加入一定量成核剂的聚丙烯材料的冲击强度和断裂韧性（临界裂纹扩展力Gc）及其随成核剂含量变化的规律。结果表明,其冲击强度σ1和Gc均在成核剂0．4％的加入量处极大值。     

增韧聚苯硫醚的力学性能和破坏形态

研究了高性能热塑性树脂双酚Ａ聚砜（ＰＳＦ）、酚酞型聚醚酮（ＰＥＫ－Ｃ）增韧聚苯硫醚（ＰＰＳ）的破坏韧性、破坏形态以及抗溶剂性能。ＰＳＦ和ＰＥＫ－Ｃ能提高ＰＰＳ的冲击强度和破坏韧性。不同共混方法由于形成不同形态的分散相粒子对增韧效果和抗溶剂性能有不同的影响。增韧体系的抗溶剂性能随热塑性树脂加入及其含量增加而降低。     

SiCw/6061Al复合材料冲击破坏行为

本文用夏比冲击试验(Instrumented Charpy Testing)与SEM断口分析研究了SiCw/6061Al复合材料的冲击破坏行为.与SiCw是混乱分布的铸态SiCw/6061Al复合材料相比,挤压变形后材料的冲击韧性明显提高.热挤压变形改善了材料的性能.研究观察发现了分层开裂的现象.本文详细讨论了SiCw/6061Al复合材料的冲击断裂方式、比较了变形前后冲击破坏方式的差异,并分析了热挤压变形后韧性提高的原因.     

Mechanical damping in instrumented impact testing

Instrumented impact testing is an effective tool for the study of high-speed fracture of polymeric materials. The evaluation of force signals is usually impeded by dynamic effects. These can be compensated by mechanical damping which, however, leads to additional energy absorption. A model and a technique were developed for the determination of the viscoelastic properties of the damper. Correction of the force versus deflection traces obtained in the instrumented impact test is carried out automatically during the evaluation of the test. Unbiased force versus deflection correlations are recovered and the most important fracture parameters are determined. Comparison of different correction techniques has shown the validity of the method. The agreement between Kc values calculated from the maximum force and fracture energy proved to be excellent. The developed technique greatly facilitates the evaluation of instrumented impact tests and increases the reliability of the measurement. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于连续球压痕法的45钢强度与韧性测试研究

为研究在役设备的材料强度与韧性测试评价问题,针对工程中常用材料45钢,采用连续球压痕方法,获取了材料的屈服强度、抗拉强度与断裂韧性,通过与常规力学性能试验结果比较,对该方法的可靠性进行了验证。通过研究球压头下压产生的塑性功,与冲击启裂能及断裂韧性之间的关联关系,建立基于仪器化球压痕测试技术的冲击韧性估算评估方法。试验结果表明,利用连续球压痕方法获取的屈服强度、抗拉强度与实际结果的偏差均小于10%,断裂韧性值与试验结果的偏差为12.3%,计算结果在试验值偏差数据范围内。利用连续球压痕技术,建立的断裂韧性与冲击韧性之间的关联公式,所预测的冲击韧性结果与仪器化冲击试验值具有较好的一致性,为在役设备材料的韧性快速评价提供了有效的测试方法。      

温度对聚合物材料冲击断裂的影响

研究、总结了在相同实验条件下，聚合物材料部击强度随试验温度的变化规律，其可分为４种类型：随试验温度降低，（１）冲击强度逐渐下降；（２）冲击强度先逐渐下降，然后保持恒值；（３）冲击强度先逐渐下降，然后又逐渐升高；（４）冲击强度逐渐升高。同时，还分析了微观断裂机制以及宏观强度、塑料性对它们的影响。     

用仪器化的冲击试验系统评定材料的动态性能

由于仪器化的Ｃｈａｒｐｙ冲击试验方法简单经济，已被广泛地用于评价材料的冲击韧性。本文以引进的ＷＯＬＰＥＲＴ冲击试验系统为背景，详细地介绍了计算机辅助的仪器化冲击试验系统（ＣＡＩ）的原理和面貌，对动态断裂韧性Ｋ_（Ｉｄ）的测试原理和方法亦作了较为细致的描述。最后，指出了ＣＡＩ系统几个方面的用途。     

温度对聚氯乙烯缺口冲击强度及断面粗糙度的影响

研究了温度对聚氯乙烯 PVC 缺口冲击强度、断口形貌特征及断面粗糙度的影响。结果表明,PVC 缺口冲击强度和断面粗糙度参数 R_s 随温度变化,在脆化温度 T_h 处存在极小值,前者取决于真实断裂表面积大小;后者受控于局部高强变形及裂纹分叉扩展综合作用。低温冲击断面上易观察到裂纹分叉扩展形成的弧形条纹及分层。