双轴向增强纬编间隔织物复合材料的加工制造及力学性能

利用玻璃纤维编织一种新型双轴向增强纬编间隔织物,采用轻质树脂传递模塑工艺(LRTM)制作了该新型结构织物增强复合材料,并对复合材料在经纬向的拉伸性能、弯曲性能和压缩性能进行了测试与分析.研究表明:制作双轴向增强纬编间隔针织复合材料的关键是织物在厚度方向上不被压扁;复合材料的拉伸性能和弯曲性能主要取决于两个面层衬经衬纬纱的拉、弯性能.压缩性能不仅与纤维束的压剪组合破坏有关,还与纤维束与基体的界面黏结性能有关.     

织物起球与纤维力学性能的关系

在影响织物起球性能的各种纤维性能中，除纤维的几何形态（线密度、截面形状、长度等）之外，经过测试研究分析筛选出来的主要影响因素是纤维的重复弯曲疲劳强度、重复扭转疲劳强度、拉伸断裂相对强度、拉伸断裂伸长率和拉伸初始模量．后者与织物的手感也有很密切的关系．本文研制了学纤维重复弯曲疲劳测试仪、单纤维重复扭转疲劳测试仪，优选了它们的测试条件参数，先后测试了绵羊毛，山羊绒、马海毛等纤维和２０余种化学纤维的性能，并经过优选工艺，对由１３种纤维纯纺或混纺生产的７种毛型梭织物进行了起球规律的测试、试穿和研究，发现在研究中织物的穿着起球效果与客观测试中随摩擦次数球粒数变化的曲线下积分值相关最密切．最后对纤维五种力学性能与织物起球曲线下积分值进行了主成分析和多元回归分析，获得了由纤维力学性能评价织物起球性能的预测方程式．     

基于X射线CT原位试验的平纹SiC/SiC复合材料拉伸损伤演化

采用化学气相渗透工艺制备平纹SiC/SiC复合材料,利用X射线CT无损检测技术研究纺织陶瓷基复合材料拉伸损伤演化与失效机理.制备了第3代SiC纤维增韧平纹叠层SiC/SiC狗骨状试件.研制了CT原位拉伸测试仪,完成了纳米X射线CT原位拉伸试验,对CT扫描三维重建图像和扫描电镜照片进行了分析.结果表明:纳米X射线CT原位试验能够揭示材料拉伸损伤演化过程.平纹SiC/SiC复合材料单轴拉伸应力-应变曲线呈现明显的非线性特征,损伤萌生于非线性变化阶段.首先,出现基体横向开裂,并随着拉力的增加逐渐扩展.其次,出现层间基体开裂和纤维束基体纵向开裂,并逐渐扩展至纤维束宽度.最后,拉伸方向纤维断裂,材料失效,大多基体横向裂纹闭合,但纵向纤维束与束间基体分离严重,断口参差不齐,有明显的纤维拔出现象.     

羊毛纤维细度弱节点与纤维断裂位置

用Ｓｉｒｏｌａｎ－Ｌａｓｅｒｓｃａｎ激光细度测试仪和ＡＴＬＡＳ长度与强度测试仪测试２３种澳大利亚西部美利奴羊套毛，分析毛纤维细度沿长度方向的分布及与长度、强度等指标的关系，结果显示毛纤维弱节点与纤维拉伸断裂位置存在明显的线性关系．     

纱线毛羽测试仪的应用

本文主要讨论在纱线毛羽测试仪上测试毛羽指数的方法,并运用纱线毛羽测试仪,具体分析几种工艺参数及有关工艺对毛羽指数的关系,说明纱线毛羽测试仪是能够应用于分析毛羽分布状态的。文中对试验结果进行了初步的分析。     

基于虚拟仪器技术的纤维电阻测试仪

针对传统的纤维电阻测试仪不能迅速实时地反映纤维电阻变化,设计了基于虚拟仪器技术的纤维电阻测试系统.该测试仪器用一定间距的金属夹头将纤维两头夹住使其伸直平展但不伸长,通过数据采集卡采集信号,在软件平台可直观地实时反映被测纤维电阻变化情况.     

基于钢束应力测试的预应力混凝土箱梁承载力评估方法

为了解决在役开裂损伤预应力混凝土箱梁桥安全性能的量化评估问题,在局部预应力钢束有效预应力测试的基础上,开展开裂损伤预应力混凝土箱梁桥承载力评估方法研究。首先,基于参数识别与修正思想,将预应力瞬时损失中的摩阻损失和反摩阻损失值用摩阻损失相关参数表示,提出一种基于表层钢束应力推定内层钢束应力的方法,解决预应力混凝土桥梁钢束沿程实际应力分布的量化表达问题。其次,考虑截面受拉区混凝土抗拉强度影响,推导考虑受拉区混凝土开裂影响的截面分析迭代公式,提出迭代求解方法和步骤。最后,开展3片实梁足尺模型试验,采用预应力钢索张力测试仪对开裂损伤的试验梁跨中截面表层钢束进行了应力测试,并将提出的方法应用于钢束有效应力预测,得到了跨中截面所有钢束的应力推定值。进行了桥梁极限承载力试验,得到全过程加载下的结构受力与变形实测值及破坏模式,并将理论算法与试验测试结果进行对比分析。研究结果表明:各级荷载下的试验梁应变理论计算值与试验测试值具有较好的一致性,提出的钢束应力预测方法和截面分析方法能准确反映开裂损伤预应力混凝土箱梁的力学特征,可用于开裂损伤的预应力混凝土箱梁桥运营期间承载能力的量化评估。     

长丝束等效剪切模量测试

为获得更为符合实际的长丝束等效剪切模量,基于单纤维剪切模量的扭摆测试法,设计并搭建长丝束等效剪切模量试验装置。通过测试计算不同线密度、不同预加张力下的长丝束等效剪切模量,讨论了等效剪切模量与这些参数之间的关系。结果表明,长丝束的等效剪切模量是动态模量,可以根据工艺中长丝束实际的结构参数"线密度"与工艺参数"预加张力"测试计算而得。相比传统的剪切模量计算方法(假设长丝束为均质、各向同性材料),由此测得的等效剪切模量可使长丝束动力学模型的仿真结果更符合实际。     

粉尘质量浓度测试方法的实验研究

为了使测试粉尘质量浓度的方法和仪器更加简单方便,提出了一种粉尘质量浓度测试方法,并研发了粉尘测试仪。通过实验的方法,对粉尘测试仪采用的涤纶覆膜、1 000目金属滤膜、1 400目金属滤膜3种采样滤膜的过滤特性进行了研究,得出了3种采样滤膜的粉尘质量浓度与滤膜阻力增量之间存在的函数关系,并确定选择1 400目金属滤膜作为粉尘测试仪的采样滤膜。经测试,该粉尘测试仪与称重法测试的粉尘质量浓度误差在10%以内。采用新的测试原理研发的粉尘测试仪可以应用于实际粉尘质量浓度的测试。     

羊毛单纤维性质对束纤维强伸性的影响

对21种澳大利亚羊毛进行单纤维性质测量,其包括纤维的直径及其离散、纤维卷曲性质和纤维强伸性质.同时采用SIROLAN-TENSOR对此类羊毛做束纤维力学性质测量.通过实验结果的对比分析得到,单纤维强伸性与束纤维强伸性存在线性相关,纤维直径和卷曲也与束纤维强度和伸长有较好的相关.因此采用束纤维力学指标表征单纤维性质,在理论和实用上都是可行的.     

基于虚拟仪器技术的微摩擦测试系统开发

针对微摩擦学测试设备存在的载荷范围不合适和无法进行动态测量问题,将虚拟仪器技术应用于微摩擦测试,开发出一套球接触滑动往复摩擦测试系统.测试系统以LabVIEW软件为平台,采用图形化编程.通过二维位移平台调节载荷大小,往复平台调节滑动摩擦速度,考察材料在不同工况下的摩擦性能.结果表明,系统量程为0.001～1 N,其动态分辨力小于1 mN.用该系统测得妹材料的摩擦系数曲线符合材料的摩擦特性,证明了系统的可用性,且具有可靠、易用、开放、灵活和低成本等特点.     

齿轮传动效率、啮合效率和摩擦系数的测试

本文发表了齿轮传动在运行过程中的当量啮合效率η_v、和齿面当量摩擦系数μ的测定方法。并介绍用“DCS150型齿轮试验装置”进行圆柱渐开线齿轮传动的总效率η、η,和μ的部份测试结果。     

基于虚拟仪器Labwindows/CVI的拉压式微力测试系统设计

致灾农业昆虫捕集滑板仿生研制过程中需要测试昆虫附着系统在材料表面产生的附着力、摩擦力、剪切力等,为满足对毫牛尺度微力的测试需求,研制了拉压式微力测试系统。该系统硬件部分包括测力传感器、配合测力传感器实现微力测试功能的机械机构、传感器输出信号调理模块与能够完成A/D转换的数据采集卡,基于虚拟仪器Labwindows/CVI编写了系统的数据处理与界面显示程序。调试运行结果表明设计的拉压式微力测试系统能够准确采集昆虫附着系统产生的毫牛尺度微力,并能在显示界面实时、直观地显示,以及能够实现昆虫微力轨迹图和数据组的保存。拉压式微力测试系统的测试精度可达0.1mN,测试量程范围最大为3.0N,完全能够满足致灾农业昆虫捕集滑板仿生研制过程中对毫牛尺度微力的测试需求。     

基于钻柱动力学的井筒摩阻系数预测与应用

井筒摩阻系数是钻井设计和施工阶段准确预测和控制摩阻扭矩的关键因素,对比摩阻扭矩的实测值与预测值可预防钻井事故的发生。为此,基于钻柱动力学摩阻扭矩计算模型,结合近钻头多参数测量仪实测数据,开展了大斜度井实钻条件下套管段和裸眼段摩阻系数的预测方法研究,结果成功应用于同类型邻井的三开钻进阶段摩阻扭矩分析与控制。现场应用结果表明,实钻井筒套管内摩阻系数0.27~0.29,裸眼段摩阻系数0.39~0.41,均高于经验值;案例井钩载和扭矩预测值与实际值的误差满足施工精度要求,依托摩阻扭矩预测图版实时监测实钻摩阻扭矩的异常变化,保障了该井顺利施工。研究结果可为大斜度井钻机设备优选、井身剖面优化和现场钻井施工方案决策等提供科学依据。     

滑动摩擦系数的物理意义剖析

摩擦系数的测定和分析对当今节能和节材的方针具有重要意义。文章指出,由于古典摩擦定律存在着一定的局限性和不确切性,因而对摩擦系数物理意义进行重新分析很有必要。本文通过一系列金属材料的摩擦试验所测得的摩擦系数值及其变化规律,提出了对摩擦系数物理意义的补充,认为尽快地制订摩擦系数测定标准和建立摩擦系数数据库来代替追求统一数学计算的模型是切合实际的,并指出了摩擦系数只有靠实测来确定的方向。     

切削力理论计算公式局限性的探讨

切削力理论公式的计算值往往与实测值相差较大,本文采用多元线性回归方法,通过对实验数据的统计分析,导出了变形系数ξ,摩擦角β与切削要素αp,f,V之间的函数公式,阐明了经验公式与理论公式之间差别原因,分析了理论公式的局限性。     

一种带微机的摩擦过程动态测试仪

本文介绍了一种新型的摩擦过程动态测试仪,该仪器与MHK-500型摩擦试验机联用时,在保留原试验机结构不变的情况下,改变原手工测试为自动测试,可连续给出摩擦过程摩擦力和摩擦系数的变化,并有三种输出方式;数字显示、数字打印、曲线图形,测量误差<1％。     

坐标测量机如何选用合适的测头探针

坐标测量机是一种精密的测量仪器,测量机的测头探针是其关键部件,测头探针精度的高低决定了坐标测量机的测量重复性。文章针对坐标测量机的测头探针方面的问题进行了探讨,并给出了选择测头探针的具体解决方案。     

Friction characteristics of floppy disks

This note presents the principle and structure of a tribological measure for floppy disks. The precision of the force measuring system is 1 mN in loading and 3×10⁻⁶ N in friction. The resolution of the film thickness between head and floppy disk is 0.5 nm in the vertical and 1.5 nm in the horizontal direction. In order to investigate the tribological characteristics of floppy disks, six types of floppy disks have been tested and the floating properties of these disks are also studied with film measuring system. The experimental results of the surface morphology and friction coefficient of these floppy disks using the atomic force microscope/friction force mcroscope (AFM/FFM) are in accordance with the conclusion made by our own measuring system. The experimental results show that the air film thickness between head and disk is of the same order as the surface roughness of floppy disks.     

水银、氧化铝表面摩擦特性研究

给出了关于水银和氧化铝表面摩擦系数的测量方法,并利用此方法对水银和氧化铝表面摩擦系数进行了测量,得出在水银液体体积较小时,摩擦力可以忽略的结论.