热镀锌双相钢DP590力学特性及其本构模型

通过单轴拉伸试验及液压扩胀试验,分析了热镀锌双相钢DP590准静态条件下力学特性及大应变力学行为,同时利用高速电液伺服试验机及分离式Hopkinson拉杆试验机测试了该材料中高应变率下的动态力学特性.试验数据表明,DP590呈现微弱的各向异性,同时其动态等效应力应变曲线簇具有随应变增加而渐进收敛的特性.在此基础上提出了一个基于YLD2003各向异性屈服准则的混合流动硬化收敛型黏塑性本构模型,并提供了模型参数的识别方法.利用该本构模型对一薄壁管梁结构的轴向冲击试验过程进行了数值模拟,结果表明,采用新本构的仿真模型可以准确模拟试验结果,因而该本构更适用于工程精细仿真的需要.     

预应力钢绞线动态力学拉伸性能及本构关系

首先利用电液伺服加载试验机对单束钢绞线在(10~(-3)~10~(-1)s~(-1))应变率范围内进行动态力学拉伸试验;然后根据实验数据,分析了不同应变率对屈服强度的影响规律;并对我国设计规范中用于硬钢类材料简化计算的Ramberg-Osgood本构模型进行修正,以获得可以更好地描述钢绞线动态拉伸应力-应变关系的本构模型。研究表明,单束钢绞线的应变率越大,其屈服应变和极限应变越小,屈服强度越大。修正后的Ramberg-Osgood本构模型能够较好地描述钢绞线动态拉伸应力-应变关系;并且随着应变率的增大,钢绞线的硬化指数减小,残余应变增大。     

基于PID控制的带式输送机液压拉紧系统

针对带式输送机对于胶带拉紧力的实际需要,设计了带式输送机液压伺服拉紧系统,液压拉紧系统是通过伺服阀控制不对称液压缸来实现对拉紧力的调节,并根据伺服阀控制不对称缸的原理建立了数学模型,用Matlab软件进行仿真分析。仿真结果表明,采用PID控制的带式输送机液压伺服拉紧系统具有良好的动态特性,可以获得满意的控制效果。     

40Cr钢的塑性流动应力特征及本构关系

为了研究高速冷滚打过程中工件材料40Cr钢的动态力学特性,利用分离式Hopkinson压杆试验装置对40Cr钢进行了压缩试验,获得40Cr钢在不同应变率(600～5 000 s-1)和不同温度(20～400℃)条件下的应力-应变情况。试验结果表明:40Cr钢对应变率呈现出一定的敏感性和应变率强化效应,塑性变形过程中产生的绝热升温对材料具有热软化作用。基于位错动力学理论,通过试验数据,建立了40Cr钢的动态本构模型。模型计算结果和试验结果对比表明:该模型可以较好地预测40Cr钢在不同应变率和温度条件下的塑性流动应力。     

聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料中低应变率动态拉伸力学性能

为研究(PC/ABS)的动态力学性能,利用静力材料试验机和高速液压伺服材料试验机,于常温环境中开展了PC与ABS混合比为5∶5的PC/ABS材料在准静态和中低应变率下的拉伸试验,得到了材料在应变率为0.002、0.017、0.12、1.2、12.8 s~(-1)和130 s~(-1)时的真实应力-应变曲线,结果显示该材料具有应变软、硬化效应,并表现出明显的应变率敏感特性。基于试验数据拟合Johnson-Cook本构模型参数,建立了PC/ABS材料的动态本构方程,拟合结果与试验结果较为符合,能较好地表征PC/ABS在塑性段的动态拉伸力学行为。     

中高应变率下沥青混凝土动力增长系数研究

为研究沥青混凝土材料在强动载条件下的动态性能,采用液压伺服试验机和霍普金森压杆(SHPB)对沥青混凝土进行了不同应变率下的压缩试验,得出了中高应变率下沥青混凝土材料的动力增长系数(DIF)和材料的动态应力-应变关系曲线.运用考虑应变率效应的弹塑性损伤模型对沥青混凝土的SHPB试验进行模拟,并通过室内试验确定本构模型中的关键参数,如强度面曲线和损伤因子等.结果表明:采用液压伺服仪和SHPB可以有效地得出沥青混凝土在中高应变率下的动力增长系数,沥青混凝土抗压强度随着应变率的提高而增加;采用室内试验可以快速准确地确定弹塑性本构模型中的相关参数,用以表述沥青混凝土的应力-应变关系;当数值模拟中采用SHPB试验中获取的动力增长系数时,将导致惯性效应的重复,故对沥青混凝土材料进行高应变率下数值模拟时,应不考虑SHPB试验中由于环向惯性效应所引起的那部分动力增长系数,即需要对SHPB试验所得的动力增长系数做修正.     

大型液压伺服混凝土静动三轴试验机

利用计算机及液压伺服控制技术,研制了大型液压伺服混凝土静动三轴试验系统．该系统可以进行三轴之间的静动态任意组合试验．详细阐述了系统的液压机械,试件浮动装置,荷载、位移、应变三参量反馈控制器的工作原理,以及应用软件的编程特点．在“混凝土多轴变幅疲劳破坏准则”等实验中的应用表明,该试验机系统控制可靠,运行稳定,能够达到预期的各项指标．     

高铁轴承试验台液压伺服加载系统的设计

根据高铁轴承试验台的结构形式和性能指标,确定高铁轴承试验台液压伺服加载的总体方案,建立其动力机构的负载流量方程和负载压力方程,并对其控制系统进行分析和建立其数学模型。然后,推导出液压伺服控制系统的传递函数,再利用Matlab软件对其控制系统进行动态仿真,并加入PID环节进行系统校正。最终设计出稳定性、快速性和准确性都符合要求的高铁轴承试验台的液压伺服加载系统。     

带钢跑偏电液伺服控制系统的建模与仿真研究

针对带钢跑偏电液伺服控制系统进行了结构分析并推导出系统的数学模型,利用MATLAB/Simulink动态仿真软件对系统进行仿真,得出仿真曲线.通过对比仿真曲线,分析系统跑偏参数(液压固有频率ωh)对系统的稳定性能、快速响应等方面的影响,并提出可能的解决方案.     

高强钢动态力学性能本构模型研究

为了研究高强钢材料在动态加载过程中的力学响应,采用分离式霍普金森压杆对材料进行了不同应变率（3000到 12000s-1）和不同温度（20℃到800℃）单轴压缩实验.实验结果表明：高强钢的动态力学行为受应变率和温度的强烈影响.流动应力随着应变率的升高而增加,随着温度的升高而降低.提出了一个经验型本构模型来描述材料的加工硬化和温度软化行为.该本构模型预测的应力——应变曲线与实验结构较好吻合,表明该本构模型可进一步用于高强钢动态变形过程的数值模拟研究.     

偏心支撑框架子结构实时混合仿真试验研究

实时混合仿真是一种新兴的结构抗震试验方法.建立了一套混合仿真试验系统,其中包括基于OpenSees有限元软件的数值模拟计算机,具有时滞补偿功能的目标计算机以及终端连接的电液伺服控制系统.在MATLAB中建立Simulink数值仿真模型,并提出了一种基于位移预测的自适应前馈时滞补偿器.最后,以一个单层三跨高强钢组合偏心支撑钢框架结构为原型,取边跨带有偏心支撑的单层钢框架作为试验子结构,进行了一个缩尺比例为1/2结构模型的实时混合仿真试验.试验结果表明随着模型整体响应加速度峰值的增大,控制系统的最大时滞补偿误差、最大幅值误差均有增大趋势,但均在容差允许范围之内,同时说明了该混合仿真试验系统具备良好的稳定性和精度,能够有效地对偏心支撑框架子结构结构模型进行抗震性能试验.     

旋转直驱阀的双闭环模糊PID控制仿真分析

采用MATLAB平台进行建模仿真的方法, 利用位置环/电流环双闭环比例-积分-微分(PID)控制系统, 并与模糊控制相结合, 解决了航空发动机燃油调节系统的旋转直驱阀(RDDV)伺服系统存在液动力负载扰动, 严重影响系统的动态特性和稳定性的问题. 仿真结果表明： 在相同输入条件下, 采用模糊双闭环控制方法能在保证系统无超调的前提下显著缩短响应时间； 当存在扰动时, 能使系统更快地恢复到稳态.     

高强变肋钢筋与混凝土间粘结锚固性能梁式试验

为研究横肋间距增大对630 MPa级高强钢筋与混凝土间的粘结锚固性能的影响,文中采用梁式粘结试验方法,对42根标准外形钢筋和横肋间距增大钢筋与混凝土的粘结锚固性能进行试验,对比分析了混凝土保护层厚度、钢筋直径、锚固长度等因素对两类钢筋与混凝土粘结锚固性能的影响。结果表明：横肋间距增大的630 MPa级高强钢筋与混凝土的粘结强度不低于标准外形高强钢筋,两类钢筋与混凝土的粘结强度随混凝土强度、钢筋直径、锚固长度变化规律基本一致。横肋间距增大对630 MPa钢筋与混凝土的粘结锚固性能无显著影响。     

基于Matlab-OpenSEES混合编程的子结构试验系统

利用Matlab的强大矩阵运算功能、以及OpenSEES的开源特性,采用混合编程方法,建立了基于MatlabOpenSEES的子结构混合模拟试验系统.详细介绍了子结构混合模拟系统的组成及其原理,即Matlab模块、OpenSEES数值子结构模拟模块以及两者的接口.其中,Matlab模块主要实现运动方程计算、试验子结构加载控制以及数据采集功能;OpenSEES数值子结构模拟模块为子模块,实现子结构的数值模拟分析,供Matlab模块调用;接口可通过读写文本或Socket通信变量实现两者数据传输.该系统可以直接在外接的计算机上编程独立实现,再通过数据采集卡与电液伺服设备控制系统硬件的I/O(输入/输出)通道连接即可,从而避开了设备控制系统复杂的底层编程技术,减少了对控制系统本身的要求,降低了试验难度和费用.通过3个大比例尺结构试验模型的系统子结构混合模拟试验结果,验证了所提出的子结构试验系统的可行性.     

伺服液压缸压下系统动态特性测试方法研究

拥有良好性能的伺服液压缸在液压行业的应用日趋广泛,探索液压缸性能的检测方法有着实用意义。针对某大型钢厂的液压压下伺服系统进行无负载测试,开发了研究伺服液压缸闭环频域响应特性的计算机辅助测试系统。实践证明此测试方法操作简单,测试结果准确,有广泛应用前景。     

支持向量机在电液伺服系统辨识建模中的应用

提出了电液伺服系统的支持向量机的辨识建模方法。利用电液伺服系统的可测参量,建立了基于支持向量机的电液伺服系统的模型。以电液位置伺服系统为例,进行了仿真实验。仿真结果表明支持向量机模型具有辨识精度高,推广性能好的优点,从而验证了该方法的正确性和有效性。     

抽油机液压伺服加载试验装置的系统辨识

为能模拟抽油机的真实负载并使试验现代化和简单化．笔者设计了一种用计算机控制的抽油机的液压伺服加载试验系统．文中介绍了当液压伺服加载到抽油机上时，使用伪随机二位式序列辨别系统，找到比较理想的参数模型，给出ｍ序列和ｍ序列响应，通过相关分析法，设计出最优输入信号，从而成功地解决了力和位移两个参数的同步控制，实现了将输入示功图按负载的悬点位置严格的对应关系，方便、准确地将载荷加到抽油机悬点上，达到了较高的精度等级．     

汽车保险杠碰撞的数值模拟

根据保险杠低速碰撞试验规范的要求,应用ANSYS/LS-DYNA软件进行汽车保险杠碰撞数值模拟仿真,得到变形、速度、加速度、碰撞力等特征参数,低速碰撞仿真中获得的这些参数可以作为保险杠结构设计的参考依据．利用台车进行保险杠的低速碰撞试验,对仿真结果与试验结果之间存在的误差进行分析,仿真和试验结果都表明简易型保险杠在低速碰撞过程不能充分发挥其缓冲吸能作用并且发生压渍失效,而改进设计后的缓冲吸能式保险杠具有较好的吸能特性和耐撞性能,在发生低速碰撞冲击时能很好地起到保护汽车其他元件的作用。