CFRP筋粘结型锚具的疲劳损伤模型

通过两种碳纤维复合材料CFRP筋锚固系统在不同疲劳应力比加载条件下的恒幅疲劳试验,借助背面应变片技术,研究了不同疲劳应力比对CFRP筋粘结型锚具疲劳响应的影响;基于Goodman方程,建立了恒幅疲劳荷载下粘结型锚具的疲劳损伤预测模型;通过试验数据与数值模型相结合的分析手段,探究了疲劳应力比对粘结型锚固系统疲劳响应的影响.结果表明:该疲劳损伤模型预测的结果与试验观察数据吻合良好;粘结型锚固系统在疲劳过程中的背面应变变化状态能较好地反映锚固系统内部的疲劳损伤状况,证明背面应变片技术适用于该粘结型锚固系统,且采用基于背面应变的疲劳损伤模型能够很好地模拟应力比对粘结型锚具疲劳响应的影响.     

铝内胆碳纤维全缠绕气瓶疲劳应变监测方法

针对气瓶疲劳过程中出现的泄露爆炸等安全问题,以20 MPa作为最大压力,对铝内胆碳纤维全缠绕气瓶进行了应变疲劳监测试验,直至气瓶疲劳失效.为了排除气瓶疲劳过程中温度因素对试验结果的影响,同时也对温度信号进行了采集,采用回归分析进行温度效应分离,得到了铝内胆碳纤维全缠绕气瓶应变的真实变化情况.研究结果表明:采用应变片对铝...     

结构材料疲劳谱载在线测试仪

疲劳问题普通存在,疲劳事故不断发生,工程上急需对疲劳谱载实时动态测量。在多次试验和分析的基础上,研制了一种可用于现场测试的工程结构材料疲劳载荷谱实时测定系统。对被测构件进行非破坏性测量,得到大量荷载数据,用开发的软件进行波形和频谱分析,用概率统计的方法研究疲劳损伤问题。该系统以８０３１ 单片机为中心控制和处理部件,直接检测电阻应变片所传感的构件受载情况,可用于现场结构材料的疲劳测试,也可用于对结构部件的关键部位进行长期连续监测,防止疲劳断裂事故的发生     

1151系列式传感器上毛细管的疲劳寿命对比试验

设计了1151系列电容式传感器上非标准件的疲劳寿命对比试验,对铂-铑合金毛细管和铂-铱合金毛细管试件进行对比试验。采用等强度悬臂梁对试件施力,电阻应变片接收施力反馈信号,并采取多项措施提高试验精度。结果表明,铂-铱合金毛细管可以代替铂-铑合金毛细管。     

点焊对钢桥细部焊接结构疲劳寿命的影响

为了研究点焊对正交异性钢桥细部焊接结构疲劳寿命的影响,制作了桥面板与U肋细部构造疲劳试样,试样分为有点焊、点焊打磨和无点焊三种形式。在试样的焊缝根部和焊趾位置周围布置应变片进行疲劳试验,得到每组试样的疲劳寿命以及裂纹发生位置。通过对疲劳试样进行精细化有限元计算可知,点焊位置焊趾处应力明显大于焊缝根部的应力,点焊后打磨应力集中明显减小。分析结果表明,1有限元分析结果与试验结果相符,点焊不仅改变了疲劳裂纹的发生位置,而且导致疲劳寿命明显下降;而点焊后打磨试样的疲劳寿命与无点焊试样寿命较为一致。2建议该构造细节无点焊或点焊后打磨时采用Eurocode3细节分类100的疲劳曲线或者《铁路桥梁钢结构设计规范》中疲劳容许应力幅类别为Ⅶ的疲劳曲线,若点焊不做处理时则疲劳曲线应降级使用,建议采用Eurocode3-80或者BS5400-E。3要提高构造细节疲劳寿命,应尽量减小点焊或将点焊进行打磨处理。     

基于盲孔法的网架焊接空心球节点球面焊趾处残余应力的测试

基于盲孔法对3种规格的焊接空心球节点球面焊趾处焊接残余应力进行了试验测量,根据常规模型和Kirsch理论解对比计算了本次试验选取的应变片的应变释放系数。依据Scara-Mangas经验公式对计算得到的球面径向、环向焊接残余应力进行塑性修正,最终得出球面焊接残余应力分布图。探讨了焊接残余应力对工程领域中节点疲劳的影响。     

基于环境温度变化的混合式基层沥青路面结构疲劳损伤分析

为了分析环境温度变化时混合式基层沥青路面结构的疲劳损伤特性,拟定3种混合式基层沥青路面结构,充分考虑广西河池地区各月温度变化以及土基回弹模量的季节性变化,运用ABAQUS软件对2种层间结合状态的4种路面结构方案的温度场、应变响应和疲劳损伤进行计算分析,通过试验路面温度传感器、应变片的监测结果和疲劳损伤模拟模型计算沥青层的疲劳损伤。研究结果表明:在不同月份温度下,沥青路面应变响应差异大,随着气温升高,层底弯拉应变增大;各季节疲劳损伤存在明显差异,高温季节产生的疲劳损伤所占比例较大;以水稳碎石为底基层,级配碎石为基层及大粒径沥青碎石混合料作下面层的混合式基层沥青路面结构方案B,温度敏感性最小,疲劳损伤最小。研究结果可为选择良好的混合式基层路面结构提供思路。     

地铁车辆天线梁振动加速度及动应力试验

为考察地铁车辆天线梁的安全可靠性,基于在线测试进行了ATP吊座处振动加速度和疲劳薄弱点的动应力研究.采用有限元法对天线梁进行随机振动分析确定疲劳薄弱部位,从而为电阻应变片布置方案的选取提供依据.在空车和超员工况下获得ATP吊座处的加速度-时间历程和疲劳薄弱部位的应变-时间历程,对所采集的加速度信号进行频谱分析,得到ATP吊座处3个方向的振动频率和加速度谱.采用雨流计数法和结构损伤一致性原则对应变-时间历程分析,得到各测点的应力谱和等效应力幅.结果表明:整个过程ATP吊座处的加速度和疲劳薄弱部位的应力的小幅值出现次数占整个过程的绝大部分,而出现大幅值的次数很少;在空车时ATP吊座处的3个方向的振动加速度大于超员的状况,疲劳薄弱点的等效应力幅是超员的大于空车的工况.     

应变片外观缺陷检测方法

应变片是用于测量应变的关键元件,在实际中应用广泛,其外观缺陷检测在工业生产中具有重要意义。本文针对应变片图像缺陷检测存在的难点和人工目视检测应变片外观缺陷存在的成本高、检测结果不稳定、效率低等问题,提出了一种自动检测应变片外观缺陷的方法。其中提出了方向canny边缘检测算法,在准确检测出应变片图像边缘的同时,有效解决了传统canny边缘检测算法的耗时问题;针对应变片图像灰度分布不均、光照剧烈变化等情况,提出了动态阈值法来分割丝栅区和焊接区。首先,对应变片图像采用双边滤波进行预处理,在去除噪声干扰的同时保留边缘信息;然后,根据方向canny算子分割出感兴趣区域;其次,根据动态阈值法分割出丝栅区和焊接区;最后,采用形态学操作的方法,检测应变片存在的缺陷。实验结果表明,本文所提检测方法能够准确有效的检测出应变片外观缺陷,算法稳定性高,满足实时性要求;同时系统人工干预少,检测效率高,能实现自动检测。     

基于盲孔法的网架焊接空心球节点球面焊趾处残余应力测试

基于盲孔法对3种规格的焊接空心球节点球面焊趾处焊接残余应力进行了试验测量,根据常规模型和Kirsch理论解对比计算了本次试验选取的应变片的应变释放系数。依据Scara-Mangas经验公式对计算得到的球面径向、环向焊接残余应力进行塑性修正,最终得出球面焊接残余应力分布图。探讨了焊接残余应力对工程领域中节点疲劳的影响。     

某次地铁受流臂动应力测试中的热输出分析

应变计是用应变电阻效应测量应变的.在测量过程中,环境温度可以从多个方面影响应变计的输出.探讨了在某次地铁受流臂动应力实验中,由于温度变化,测量应变计和补偿应变计贴在不同材料上所引起的测量误差,得出了此次实验中热输出的表达式.并可以作为类似动应力实验中热输出分析的参考.分析结果表明,此次实验中应变计的热输出与变温、被测试样线膨胀系数、补偿块线膨胀系数、应变计灵敏系数有关.     

北京地铁受流臂动应力测试中的热输出分析

应变计是用应变电阻效应测量应变的。在测量过程中,环境温度可以从多个方面影响应变计的输出。本文探讨了在北京地铁受流臂动应力实验中,由于温度变化,测量应变计和补偿应变计贴在不同材料上所引起的测量误差,得出了此次实验中热输出的表达式,并可以作为类似动应力实验中热输出分析的参考。分析结果表明,此次实验中应变计的热输出与变温、被测试样线膨胀系数、补偿块线膨胀系数、应变计灵敏系数有关。     

应变片的选择对应变式位移传感器特性的影响

为了能深入了解应变片的种类对应变式位移传感器特性尤其是在重复性、迟滞等静态方面的影响，选取电阻和半导体两种类型的应变片。并以4种不同结构形式的悬臂梁作为转换元件，进行实验研究。数据分析显示：在实验室环境下，选用半导体应变片可有效地减小重复性误差和迟滞误差．如配合一定结构形式的悬臂梁将获得更加理想的结果。     

电测应力实验中应变片的粘贴技巧

电测法是工程上常用的对实际构件进行应力分析的实验方法之一，它由于具有灵敏度高、传感元件小、适应性强等特点，故而应用广泛，在电测应力实验中，应变电的粘贴好坏将直接影响电测结果的准确性，这里就电测应力实验中应变片的粘贴步骤和应注意的问题进行了相关的说明。     

电阻应变片贴装方位偏差对测量结果的影响

认为电阻应变片可以测量构件受的力、力矩、压力等物理量 ,贴装方位不准确是造成应变测量误差的主要原因 ,分析讨论了电阻应变片在一维、二维应力状态下贴装方位偏差所造成的测量误差及其变化规律 :一维情况下 ,相对误差γ不仅与角偏差△α有关 ,而且还与主应变方向的夹角α和所测件泊松比μ有关 .特别的 ,在α =0 ,△α <5°时 ,γ <1 % (μ =0 .2 85 ) ;α≠ 0时 ,随着α的增大 ,△α对所测γ的影响就越大 .二维 ,电阻应变片贴装方位偏差△α造成测量误差γ与两主应变之比ρ及α角有关 ,当ρ一定时 ,α角越大 ,偏差角△α对测量的影响就越显著 .最后 ,设计了实验 ,对一维应力状态下的分析结果进行了验证 .为实际测量工作及传感器设计、制造提供了参考依据     

由覆盖性测试应变识别简支梁破损

梁在破损处的应变突变明显，其它处甚至紧邻破损处的应变没有明显变化，由应变振型识别梁的破损，测试应变应沿长度覆盖整个梁，采用大标距应变片或应变测试辅助装置进行覆盖性测试是可行的，测量结果是标距范围内应变的平均．采用奇异值分解方法处理测试应变数据，可将微弱突变信号分离出来．     

飞机结构静强度试验虚拟显示中的CAE图形可视化关键技术

近年来,虚拟显示作为飞机结构静强度虚拟试验中的重要功能之一,在航空结构试验领域获得了广泛应用,促进了虚实融合试验新模式的发展。系统梳理了当前航空虚拟试验中的关键问题,基于自主CAE图形引擎SABRE.visual,从试验数据实时监控处理、三维云图快速绘制、试验应变片快速定位及关联显示及支持多镜头的用户界面设计等4个方面总结了在虚拟显示领域的关键技术探索,形成了一款虚拟显示软件,具备试验应变数据三维云图实时显示和试验应变片快速定位及关联显示功能,并在航空型号试验现场进行了应用,结果表明效果显著。     

海30弹丸-引信系统瞬态应变测试研究

该文对海30弹丸-引信系统在膛内运动期间高冲击下产生的应变进行了测试。在理论上分析了粘贴应变片的合适位置,提出了三种可行的测试方案,估算了测试精度。为弹丸-引信系统的有限元结构动力分析提供了有用的定量数据,为各种弹丸-引信系统的失效分析开拓了一条研究途径。     

轿车供油单元零件线膨胀系数测定试验研究

详细研究了电阻应变计法测量材料线膨胀系数的原理,结合轿车供油单元零件线膨胀系数测定试验,具体阐述了试验步骤及方法。结果表明应用电阻应变计法测试材料线膨胀系数是一种既简单实用又经济的测试技术。