面向采摘机械手的蒜薹力学特性试验研究

为确定蒜薹的机械化采摘参数,以收获期蒜薹为对象,进行不同部位蒜薹的拉伸和压缩试验,以及整根蒜薹的拉伸试验。结果表明:拉伸初期,拉应力与应变近似线性增长,表现出弹性材料的特征;当应变增大到一定值时,拉应力随着应变缓慢增大,表现出弹塑性材料的特征。从顶部到根部,蒜薹的最大拉应力单调递减,最大压力总体呈现减小的趋势,蒜薹的弹性性能逐渐减弱,相同压力下的压缩变形量依次减小。当拉伸速度为20mm/min时,90%的蒜薹在根部断裂,此时最大拉应力为(1.2±0.1)MPa,最大应变为0.15±0.04。采摘机械手夹持蒜薹的最佳部位为蒜薹中部以上,夹持载荷应4.1N/mm。可用对数函数和多项式函数分别表达蒜薹的拉应力与应变及压力与压缩变形量的关系。     

拉扭加载下疲劳裂纹扩展的试验研究

对航空材料LY12CZ进行了多种比例和非比例拉扭双轴加载下的疲劳试验。采用弹塑性有限元方法对缺口孔边的应力应变进行了分析,探讨疲劳裂纹扩展方向与孔边各应力和应变分量之间的关系。比较分析结果与试验数据得出比例加载下,疲劳裂纹基本上在垂直于最大主应变方向扩展。45°及90°非比例加载下,疲劳裂纹沿着最大剪应变平面扩展。     

C45细石混凝土力学性能的试验研究

为了研究钢筋混凝土异形柱框架在8度地震区的受力变形性能,通过对C45细石混凝土27块立方体抗压强度试块、15块棱柱体抗压强度试块、6块弹性模量试块以及2块应力-应变全曲线试块的试验,分析了立方体强度、棱柱体抗压强度的分布规律,探讨了它们之间的关系;研究了弹性模量与混凝土强度之间的关系和混凝土的应力-应变关系;得出了以下结论:C45细石混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值为0.68;与混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)的理论计算值相比,其弹性模量试验值较大,而应力-应变关系曲线的峰值点应变以及极限压应变较小。最后,提出了C45细石混凝土弹性模量和简化三直线混凝土应力-应变关系曲线的计算公式。     

混凝土复合型裂缝最大拉应变断裂准则

根据线弹性断裂力学,推导出了复合型裂纹的最大拉应变断裂准则,并与最大拉应力理论、应变能密度因子理论作了比较、分析;最后引用了大量试验资料验证了最大拉应变理论的适用性。     

混凝土复合型裂缝最大拉应变断裂准则

根据线弹性断裂力学,推导出了复合型裂纹的最大拉应变断裂准则,并与最大拉应力理论、应变能密度因子理论作了比较、分析、最后引用了大量试验资料验证了最大拉应变理论的适用性。     

纤维石膏速成板的力学性能试验研究

通过对新型环保墙体材料的抗压、抗拉和弯曲强度试验,测定纤维石膏速成板抗压强度、抗拉强度、弹性模量和波松比,弯曲强度等基本力学性能指标,研究其破坏特征.试验得到抗压强度、抗拉强度的应力-应变关系,可以为非线性有限元分析提供材料本构关系曲线.     

钢纤维混凝土增强增韧机理和力学分析

针对钢纤维混凝土材料的力学性能,以试验结果为基础,对强度增强效应和变形增韧机理作了相应的理论分析。利用岩石三轴应力试验机,开展材料力学试验,得到较低应变率下不同钢纤维体积率的混凝土应力-应变关系曲线。基于唯象学理论并由试验结果可知:在同一应变率10~(-4)s~(-1)下,钢纤维体积率为0.75%的混凝土的峰值应力相对于素混凝土的峰值应力提高了23%,钢纤维体积率为3%时,其峰值应力提高了55%。且随着钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土材料的峰值应变和极限应变都随之提高。并在峰值应力之后出现应力的应变软化现象。钢纤维体积率对混凝土基体有明显的增强和增韧效应,而且提高了峰值应力后的韧度,由此得到裂后韧度与钢纤维体积率的具体函数表达式。     

裂纹尖端附近区域的应力应变场分析

主要分析了裂纹尖端附近区域应力和应变场的分布情况，着重研究了裂纹尖端附近断裂过程区内的应力和应变分布。在假定断裂过程区内应力呈线性分布的条件下，利用三个协调条件（塑性奇异性的消除、裂纹尖端在临界条件下的能量平衡及裂纹张开角）分析了断裂过程区的特性，得到了断裂过程区的精确长度。同时，假定断裂过程区中的应变也呈线性分布，确定了断裂过程区中的拉伸应变。根据确定的断裂过程区的长度，修正了J-Q理论，并根据应力和应变连续分布的特点，对裂尖附近应力、应变的弹塑性J积分解作了修正，确定了裂尖附近断裂过程区和弹塑性区中应力、应变场的分布。裂尖附近区域应力、应变场的确定，对于输油气管道裂纹的扩展机理研究，提供了技术支持。     

X100钢管落锤撕裂试验的断口表征与分析

落锤撕裂试验(DWTT)断口形态是油、气管线钢管断裂控制的重要表征。确定应力状态、服役温度和材料结构对X100钢管DWTT断口形态的影响规律,建立DWTT断口形态与X100钢管断裂行为之间的关系,对X100钢管的断裂控制和服役安全具有重要意义。采用DWTT对比研究了人字形和压制V形两种不同缺口类型下,X100钢管母材和X100焊缝两种材料在系列温度下的断口形貌,探讨了缺口类型、材料、温度对DWTT断口形态的影响。结果表明:与压制缺口试样相比,人字形缺口试样的断口有较多的起裂解理和断口分离,较少的逆向解理断裂、延性断裂和剪切唇;与室温相比,低温断口有较多的起裂解理,较少的延性断裂和剪切唇,同时,随着试验温度的降低,断口分离长度和逆向解理断裂面积呈先增大后减小的变化趋势;与焊缝相比,母材断口有较少的起裂解理和逆向解理,较多的延性断裂和剪切唇,断口分离发生于母材中。     

基于SHPB的活性粉末混凝土动态力学性能研究

目的活性粉末混凝土作为新型材料已广泛应用,其静态研究相对简单,研究成果比较成熟。但动态研究受到实验设备、环境、温度等各方面影响,成果参差不齐。借助SHPB实验装置研究活性粉末混凝土的动态力学性能,综述实验装置、实验原理、实验过程、数据采集及数据分析、实验结论及实验不足,以供相关研究人员参考。方法选择合适尺寸的活性粉末混凝土试件,利用SHPB压杆装置对试件进行冲击压缩实验,得到多组高应变率下入射波、反射波和透射波曲线,根据应力波理论转换为活性粉末混凝土试件的应力、应变和应变率随时间变化的关系,进而得到多组花岗岩在不同应变率下的应力、应变关系曲线。结果实验数据表明,活性粉末混凝土在高应变率下,极限强度随应变率的提高而相应增大,但不是无限增大,在应变率为87(1/s)时,极限抗压强度达到最大,为254 MPa。但继续增大时反而出现减小的趋势。这也是众多学者研究不一的地方。随着应变率的提高,材料的屈服极限强度提高,延伸率降低,屈服之后,断裂破坏应变减小。结论针对活性粉末混凝土的动态力学性能研究具有重要意义,但与以往的实验结果进行对比,发现该实验数据和结论差异性大,显然,改良了混凝土的配合比,外加钢纤维掺入,材料各方面性能会有很大的改观,但是定性分析,尤其是动态强度的定性分析与实验设备、环境材料的加工工艺都有很大关系。因此分析结论仅对本次实验有效。     

GIS壳体焊缝缺陷的安全评定方法

针对某在役特高压电网GIS壳体焊缝发现的缺陷,引入缺陷断裂安全评定和疲劳评定方法。采用与原壳体相同的材料和焊接工艺制作的焊接试板,通过试验获得母材和焊缝试样的力学性能、疲劳裂纹扩展及断裂性能。采用GB/T 19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》中的推荐方法,对壳体纵焊缝中两个最大缺陷进行断裂评定和疲劳评估。结果表明:该GIS壳体中的两个缺陷在当前工况下是安全的,按焊接试板测试的疲劳裂纹扩展速率估算,壳体左筒体缺陷的疲劳寿命循环次数为6 971次,壳体右筒体缺陷的疲劳寿命循环次数为37 915次,估算的疲劳寿命还有待于实践校验。建议在运行中特别关注缺陷疲劳扩展的状态监测,约5年后应进行无损检测,并与现缺陷对比,进行安全评定。评定结果与该设备投用以来的安全运行状态相符,说明,GB/T 19624-2004的评定方法可适用于高压电网GIS壳体的安全评定。     

大豆茎秆压缩力学特性随株高的变化规律

[目的]大豆茎秆的力学性能及其沿茎秆高度的变化与大豆抗倒伏能力密切相关,研究大豆茎秆力学性能及其随株高的变化规律可为大豆育种中抗倒伏性状的评价和优良品种的选育提供参考依据。[方法]应用材料力学的试验方法,使用V3.4-HTC微机控制液压万能材料力学试验机,分别对＂川豆＂系列3个不同品系大豆的干、湿2种茎秆进行了轴向压缩试验,测定并计算了各茎秆不同部位（距地高度位置）的最大承载力、截面几何性质,抗压强度、弹性模量。[结果]各品系干大豆茎秆的最大承载力、抗压强度和弹性模量明显高于湿大豆茎秆;沿茎秆高度方向,干、湿2种茎秆的最大承载力基本呈线性下降趋势,最大值在距地高度5 cm以下;而抗压强度基本不变;弹性模量变化较小,最大值在距地8~30 cm。供试的3个不同品系大豆茎秆的抗压强度沿茎秆高度的分布基本是合理的,三者相比,品系3（CD08508）的生物力学性能较差。[结论]大豆茎秆的含水率显著影响其力学性能,在大豆易倒伏期间,控制适当含水率是关键。在筛选大豆品种的抗倒伏性状时,除评价其茎秆的最大承载力外,还应评价其机械强度沿茎秆高度的分布是否合理。     

不同软塑包材与食品品质相关性研究进展

随着食品科技、包装材料及包装技术的快速发展,用于食品包装的材料在拥有良好的机械性能包括拉伸强度、抗冲击性、耐温性、化学稳定性的同时,必须有一定的阻隔性。在包材种类如此繁多的市场,深入研究包材与食品的适配性至关重要。介绍了不同阻隔性软塑包材、新型包装材料与食品品质的关系,并对包材与食品品质关系研究进行了展望。     

苜蓿草粉对3种金属材料的软磨料磨损试验

以‘甘农3号'紫花苜蓿为磨料,在磨损试验机上对45#钢、9SiCr钢、60Si2Mn钢试样进行磨料磨损试验.在相同试验条件下,通过测定材料的硬度、韧度、磨损质量,观察材料显微组织,对比分析了3种金属材料抗苜蓿草粉的磨损性能.结果表明:9SiCr钢具有高的强韧性,单磨程平均磨损量为2.19 mg,抗苜蓿软磨料的磨损性能最...     

低合金Cr-Mo钢的氢腐蚀低频疲劳特性

应用弹塑性断裂力学,研究了低合金Ｃｒ－Ｍｏ钢的氢腐蚀低频疲劳和纯机械疲劳特性,并对裂纹的扩展速度进行了计算．结果表明,氢腐蚀加快了低合金Ｃｒ－Ｍｏ钢低频疲劳的扩展速度。     

管道防腐补口现场表面预处理用磨料

环形焊口处覆盖层的性能与表面处理质量的优劣有直接关系。钢表面经过适当处理,可使覆盖层的机械性能和抗电化学腐蚀性能大大提高,并可延长管道的使用寿命。介绍了国内几种常用喷砂磨料的特性及适用范围,指出在施工中必须对喷砂磨料及其粒度加以选择,原则是使用最少的磨料清理最多的口数,并且一次除锈作业的持续时间要尽量长。对几种不同粒度石英砂的清理效果进行了现场试验。试验结果表明,使用粒径0.5 mm的石英砂能大幅度提高除锈生产率,且大大降低磨料的消耗量,适用于管道焊接现场防腐补口表面的预处理作业。     

增韧剂对竹塑复合材料性能的影响

为研究聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)3种增韧剂对竹粉/高密度聚乙烯复合材料的增韧机理,制备韧性较好的竹粉/高密度聚乙烯复合材料;分别加入不同质量分数的POE、EPDM、SBS制成竹粉/高密度聚乙烯复合材料试样,并对其进行力学性能和流变性能测试。力学性能测试结果表明:随着3种增韧剂质量分数的增加,复合材料的冲击强度均明显增大,拉伸强度和弯曲强度均减小。当POE、EPDM质量分数为30%,SBS质量分数为40%时,复合材料的冲击强度最好;流变性能测试结果表明,低频区复合材料的储能模量和损耗模量总体随着增韧剂质量分数的增加而增大,说明随着增韧剂质量分数的增加,复合材料的黏弹性增强。     

固体农业物料力学特性的研究

本文借助小型农业物料力学性质测试装置,对较典型的固体农业物料马铃薯进行了试验研究,建立了力变形关系曲线,计算出其破损力,破损应力,应变,弹性模量等重要力学指标。     

土壤宏观力学结构与精准耕作

土壤宏观力学结构是土壤结构体概念的延伸,在尺度上高于土壤团聚体结构1－2个数量级,且具有更高的时空动态特征,其内容涉及土壤物理组构、力学评价指标、力学发生机理及力学应用4个方面,是精准耕作研究的理论依据。评价土壤宏观力学结构的指标包括抗剪强度、圆锥贯入阻力、平板下陷量和断裂强度等,而弹塑性力学、断裂与破碎力学和土壤流变学模型决定着结构动态的发生机理。土壤精准耕作通过对土壤宏观力学结构的测试、评价及模型描述,建立结构动态与外加机械力模式和强度指标之间的关系,运用精准技术手段实现土壤结构、作物秸秆、种子和水肥的精确调控与投放,改善土壤耕性、增强土壤结构力稳性、提高车辆通过性、增大土壤承载力、同时优化土壤－作物－水肥系统和土壤－机器系统。     

中碳钢管敷设野外输油管道的实践

根据中碳钢管敷设野外输油管道的实践，提出了用中碳钢管替代低碳钢管必须解决的问题，论述了解决方法。中碳钢管材（Ｊ－５５）的化学成分，含碳量介于４０＾＃与４５＾＃钢之间，含硫量明显低于低碳钢，含锰量变化区间较大，计算出的碳当量大于０．６％，表明管材的呆焊性较差；其机械性能，抗拉强度和屈服极限比低碳钢高，冲击韧性相对较上，延伸率变化区间大；其机械性能，抗拉强度和屈服极限比低碳钢高，冲击韧性相对较小，延伸