压力容器爆破实验装置的创新设计与制作

设计制作了一套高压容器爆破实验装置,以无缝钢管车削加工制造的容器为爆破试件,由高压泵经过高压管线、压力表给试件输送压力油,试件中的压力逐渐加大,直至试件爆破.观察整个实验过程中的压力变化及试件的变形情况.实验设计和实验过程由学生团队完成,使学生探究性学习能力和创新能力得到提高.     

外压容器失稳装置的创新设计

设计了一套失稳装置,以铝制易拉罐为失稳试件,采用真空泵对试件抽真空的方法,让试件产生负压,形成外压容器,观察试件的失稳过程和失稳压力.实验设计和实验过程由学生独立完成,发挥了学生的主动性,培养了学生探究性学习能力和创新能力.     

深基坑开挖中KPCA结合BP神经网络的基坑变形预测

针对开挖过程中基坑变形预测的问题,提出一种基于核主成分分析(KPCA)和BP神经网络的基坑变形预测方法.首先,根据实际施工情况,确定影响基坑变形的主要因素;然后,将基坑变形数据通过多变量相空间重构技术进行建模;接着,通过KPCA技术从变形数据中提取出主要分量;最后,基于提取的主要分量来训练BP神经网络预测模型,以此实现对之后基坑施工中基坑变形的预测.实验结果表明,提出的预测模型能够准确地预测基坑变形程度,具有可行性.     

桥面铺装材料永久变形预估模型研究

<正>桥面铺装材料在高温和重复荷载作用下会产生显著变形,降低其使用性能,因此,快速准确地预估桥面铺装材料的永久变形在其设计和养护中具有十分重要的理论价值和实践意义。一、重复加载动三轴试验分析1.重复加载动三轴试验的优点。重复加载动三轴试验具有三个特点:一是试件制作中模拟了实际荷载对铺装材料的搓揉作用,二是加载过程中模拟了铺装材料受到的实际荷载的间歇     

挖掘机工作装置测控系统的虚拟仪器化

由于挖掘机工作装置的结构存在时变性、液压系统存在非线性,工作装置的理论建模困难,加之挖掘机工作环境恶劣,工况多变,使得挖掘机工作装置的控制难度较大.该文针对挖掘机工作装置的检测与控制的实验系统,采用虚拟仪器技术,通过虚拟仪器开发平台LabVIEW和PC计算机实现测控系统的数据采集、控制运算、控制输出、友好的用户界面,以实现对工作装置液压系统的压力、液压缸的位置、温度、流量的显示,直观地观察挖掘机工作装置的运行情况.     

基于相似材料的垮落破碎岩石再变形规律试验研究

【目的】为了研究采空区充水后破碎岩石的压实变形特征。【方法】采用模型试样的方法,对垮落带破碎岩石进行缩尺,利用自制的压实装置对不同环境（干燥、饱水、分级浸水）影响下老采空区垮落破碎岩石压实变形特征进行研究。【结果】主要研究成果如下：饱水与干燥状态下相似材料破碎试样压缩量（z）和蠕变阶段压缩量（Δz）存在“饱水>干燥”的关系。【结论】对于老采空区而言,在水尚未充满整个采空区时,垮落带破碎岩石就已经产生了较大的变形,后续充水对垮落破碎岩石的影响减弱,产生的变形低于整个蠕变阶段变形的30%。     

关于裂纹尖端塑性区的实验研究（Ⅰ）

在本文中,我们认为塑料试件在加载后颜色的改变反映了试件内部结构的不可逆变化,通过单向拉伸和尖角与孔洞等的实验观察,我们唯象地证明了塑料试件裂纹尖端的白色区域反映了裂纹尖端塑性区的形状。文中给出了一些实验结果。另一方面,由于塑性变形是内部结构发生了不可逆变化,其必须伴随有热的产生,从而我们可以通过对裂纹尖端温度场的实验研究来研究裂纹尖端塑性区的形状,进而研究裂纹扩展过程中的能量关系。实验结果表明,这些新的实验手段为奠定新的断裂理论和把这些理论应用于工程实际是很有价值的,并还可望在弹塑性理论和温度场计算方面提供新的有价值的实验资料。文中的实验结果并用来验证我们提出的变质量断裂模型。     

偏心压紧装置的力学设计

通过对偏心央紧装置在工作过程中存在着对试件表面造成一定的摩擦拉伤这一问题的分析,对机构进行了改进设计,较好地解决了试件表面摩擦拉伤这一难题,同时也提高偏心央紧装置的增力倍率,减轻了劳动强度,提高了实验数据的精确度．     

笛卡尔潜水器

本文讨论了两种实验装置 ,通过压力差观察浮力的变化 .这两个实验都是实际可行的     

硬化材料正向螺旋挤压的上限解法

基于一个运动学许可速度场,用上限理论分析了硬化材料轴对称螺旋挤压过程的塑性成形问题,将理论解与实验结果进行比较发现用上限理论分析所得的结果是真实解的上限.分析变形挤压力与各个参数的关系,结果发现:在挤压比一定时,半锥角有一个最佳值使得挤压力最小;挤压力随着挤压比、材料硬化指数、库伦摩擦系数、剪切摩擦系数及模具各个部分的长度的增加而增加.综合各个影响挤压力的因素,发现挤压比对挤压力的影响最为显著.与理想塑性材料上限理论分析相比,考虑材料硬化特性所得出的上限解适用范围更为广泛.     

动静压轴承油膜流态可视化试验轴瓦的制备

滑动轴承油膜流态可视化研究中轴瓦试件的制备直接关系到试验结果的精确度。通过对影响试件加工质量的工艺要素进行讨论,分析加工过程中产生误差的原因,提出误差均化的加工方法,并制定试件制作的工艺流程,确定工艺要素的具体参数,采用反复水浴时效的工艺措施,提高试件材料的稳定性,设计用于装夹的止口法兰以降低切削变形。本文实现了滑动轴承可视化研究有机玻璃轴瓦制作,为同类试验研究提供可借鉴的经验数据。     

运用哲学观点指导材料力学教学

<正>在多年的教学实践中,我们体会到,材料力学的基本内容和研究方法,无处不体现出辩证唯物主义的哲学观点。把哲学观点和方法论贯穿在材料力学的教学中,会使学生在掌握知识的同时,获得一种分析问题和解决问题的方法。 1 辩证唯物主义的认识论指导材料力学的研究 材料力学的建立和发展,完全遵循了实践-理论-实践这一认识规律。在材料力学许多问题的研究中,总是首先对生产实践和材料实验中表现出的现象进行观察、分析,通过假设、逻辑推理、分析表象与本质问的必然联系,建立构件强度、刚度和稳定性的理论,从而导出计算公式。 例如我们在建立直梁弯曲正应力计算公式时,首先是观察实验现象,由观察到的现象做出“平面假设”,由“平面假设”分析出横截面上只有正应力。然后由“材料均匀连续性假设”结合变形现象得出直梁弯曲时变形的几何关系,即横截面上某点应变的大小与其到中性层的距离成正比,再由物理关系得出,得到直梁弯曲变形对横截面上正     

煤层气洗井过程固液两相流数值仿真

本文创新性地将射流原理与小孔节流原理联合运用,设计出煤层气井底洗井装置;再应用流场分析软件,对煤层气井底洗井装置的工作过程进行流场仿真,分析在清洗井底的过程中清水对井底煤灰颗粒的携带规律;最后在现场进行实际洗井工作,通过仿真和现场洗井效果可以发现,井底洗井装置可以有效地对煤层气井底进行冲洗,同时能保持井底的压力稳定。     

可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪性能有限元分析

【目的】为了研究可拆卸钢-混凝土组合梁中螺栓连接件的抗剪性能。【方法】采用ABAQUS软件建立了推出试件的有限元模型，分析了混凝土板强度、螺栓强度和螺栓预紧力大小对抗剪性能的影响。【结果】结果表明：推出试件的最终破坏模式为螺栓剪断，同时混凝土受压破坏；试件的抗剪过程包括摩擦抗剪、螺杆承压抗剪和塑性三个阶段；混凝土板的强度对试件的抗剪性能影响较小；提升螺栓的强度可以显著提升试件的极限抗剪承载力；试件的抗滑移荷载随螺栓预紧力的增加而增大。【结论】综上所述，在实际工程中可以通过提升螺栓的强度和预紧力大小来获得更加优异的抗剪性能。     

铝合金脱粘缺陷的红外热像无损检测及图像分析

针对CFRP加固铝合金脱粘的缺陷检测,构建了红外热成像检测实验系统,对含不同类型内部脱粘缺陷的试件进行实验研究。采用瞬态热激励方法,获得了不同类型缺陷下试件表面的热像图,并对实验过程中序列热像图随时间的变化进行了观察和分析。研究结果表明,采用红外热成像技术对CFRP加固铝合金的脱粘进行检测是完全可行的,对检测到的图像进行图像分析可以直观准确地反映缺陷状况,与实际实验结果相吻合。     

材料力学实验与创新能力培养

<正>材料力学教学中实验教学不但是理论内容的验证和应用,更是创新能力培养的一个有效途径.材料力学实验课程体系成熟完整,有利于学生在应用理论知识的同时培养其在工程实际中应用的创新能力.1实验课程现状在材料力学课程体系中,针对不同的实验目的设置不同的实验类型,现行的实验课程可分为3种:基础类实验、验证类实验和综合类实验.每类实验的内容不同,创新能力体现也不相同.2实验创新内容的应用2.1基础类实验在材料力学性能的分析方法中,针对不同的要求设置了各项强度指标.材料在不同的变形条件(如拉伸、     

冲击载荷作用下的结构动态响应

通过圆板在短时强载荷作用下的动态响应分析,用一定的理论分析方法及数值计算来更方便有效的解决工程领域中常遇到的实际问题.根据简支圆板在冲击荷载作用下的动态响应控制方程,通过载荷的等效替换,建立冲击载荷作用下简支圆板的动态响应分析数学模型.考虑一定的边界条件,采用数值计算方法进行数值模拟分析,观察结构上某些关键点的动态响应结果.通过与圆板发生大变形的承载能力对动载情形的最大挠度进行近似估计对比,最终计算结果表明,在不同外部激励作用下,这种计算方法能够满足工程设计要求并有利于工程实际,能对材料安全设计发挥了重要作用.     

超塑性材料通过锥形模口的稳态拔丝和挤压工艺的流变力学研究(英文)

本文对圆柱体和宽条板分别通过锥形模口的稳态超塑性拔丝和挤压进行了流变力学分析。变形是粘性的,并在达到稳态以前经过应力的极大值。随十字头速度增大和温度降低,达到稳态需要的应变增大。应力-应变率关系对试件尺寸的相依性表明表面摩擦是重要的。和应变率一起的流变应力的相依性,能够造成均质物体超塑性加工期间的一些困难。在低应变率情况下,由于有效摩擦区仅占试件体积很小的一部分,并且慢速率下砧面与试件间存在着滑动,所以表观应力随试件径高比的增大是很小的。可是,随应变率的增大,较快的滑动导致较陡的倾斜面。在高应变率及因锥形模口具有锐角而横截面缩减大的情况下,可发生拉伸不稳定性。但是,在材料的进口截面上施以适当的推力,有助于避免这种不希望有的情况。     

山区高填土桥台的优化设计

众所周知,由于填筑高度的不断增加,土压力迅速加大,土压力在桥台所有受力中占的比重也越来越大,因此土压力对桥台的安伞经济的设计施工的影响已是举足轻重.梁桥的墩台验算内容有强度验算、偏心验算和稳定验算.并且,在交通部颁发的<公路桥涵设计通用规范>第4.2.3条中指出,台前和墙前土压力可考虑为静土压力.然而,据笔者多年工作经验及对部分设计院设计习惯的了解,以往桥台设计中土压力计算常常不考虑台前溜坡的影响,台侧土压力计算以及桥台结构内力计算均简化成平面来考虑,这些都直接影响设计者正确地得出桥台实际的受力情况,只能用增加圬工量来加大结构物的安全系数,造成材料较大的浪费.     

单轴压缩试验中年代效用与粘性对粘土变形的综合影响

通过一系列恒定应变率的单轴压缩试验,对高岭土的年代效用和粘性进行了研究.实验中观察到了未掺水泥的高岭土的显著的蠕变变形.经过恒定载荷作用一定时间后重新以恒定应变速率加载时,掺水泥的高岭土在较大的应力范围内有很陡的应力-应变关系曲线.实验发现,通过掺水泥,高岭土的湿陷和蠕变变形明显降低.未掺水泥和掺水泥的高岭土,屈服后的e-log(σ′ν)关系为线性关系,且与饱和期和/或养护时的应力无关