一种变应力波细胞动态张应力试验系统

阐述了膜式变应力波细胞动态张应力试验系统的构成、系统的设计思想以及系统的工作原理,提出了利用密闭液体传递压力,采用DDC控制的两轴联动的空间机构,实现变应力波动态张应力的设计方案:两轴联动的空间机构之一是由交流伺服系统驱动的应力幅值调制盘,其主运动为匀速和变速回转运动,转速可调控;其二是由步进电机带动的液压工作台,通过动态地改变调制盘和液压工作台的相对位置,实现液压缸活塞行程的动态变化.空间机构的调制盘的转动和液压工作台活塞杆相对调制盘的径向移动的运动合成后,形成液压缸变频和变压力幅值的液体压力输出,通过压力微调、多路分压后进一步转换为变频、变应力幅的细胞薄膜张应力.经试验验证:该系统结构简单,成本低廉,工作可靠,调控方便,经济可行.     

铜铟镓硒薄膜太阳电池的应力问题

分析了铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的总应力来自于单层膜中的沉积应力及膜层界面间的相互作用. 计算得出Mo薄膜与CIGS薄膜界面晶格失配度最大,表明相对于其他界面,该界面的应力值较大. 而作为缓冲层的CdS薄膜有效地改善了吸收层CIGS薄膜与窗口层ZnO薄膜之间的界面应力. 而对于柔性衬底材料的PI薄膜,如何解决因其较大的热膨胀系数造成的热应力,将成为制备高效柔性CIGS薄膜太阳电池的关键技术.     

应力等效法在单梁静载试验中的应用研究

单梁静载试验荷载的确定通常以控制弯矩的加载效率为控制目标,常规做法为“弯矩等效法”,然而单梁实际受力特性与成桥受力状态的不符合使得试验荷载计算值失真.为解决上述问题,提出一种更符合实际的“应力等效法”.通过采用MIDAS/Civil有限元软件对不同跨径的预制箱梁受力状态进行计算,并对“应力等效法”与“弯矩等效法”的计算结果进行对比分析.结果表明：以“应力等效法”,即叠加应力或以叠加应力反算出来的弯矩作为静载试验中的控制指标更接近于结构的实际受力状态.与直接采用“弯矩等效法”计算的弯矩作为控制内力的计算方式比较,“应力等效法”比其少12%左右,可减少荷载试验的误判,对类似桥梁的单梁荷载试验具有一定的指导意义.     

大型高架桥无支架盖梁施工过程中模板受力特性原位试验

以上海A15高速公路闵浦大桥西侧引桥段的盖梁施工为例,进行了大型高架桥无支架盖梁施工过程模板受力特性原位试验.通过在模板上布置一定数量的应变花记录模板不同位置的应力应变情况,对混凝土盖梁从浇筑、养护、架设施工全过程进行应力分布监测,取得盖梁模板在浇筑施工过程各特征点的正应力及剪应力值,进而对无支架盖梁施工过程中模板受力特性进行研究.     

基于MEMS技术的薄膜残余应力检测技术

薄膜材料在制备中都会产生一定的残余应力,而薄膜中残余应力的大小对整个微机电系统的性能和可靠性具有很大的影响.讨论了几种典型的残余应力检测方法,并分析了各自的特点.在此基础上,提出了一种整合微指针结构驱动器和测量探针的新型残余应力测试方法.其核心是设计出一种基于扫描探针的薄膜残余应力在线检测系统.     

UHPC加固在役大跨径悬索桥钢桥面：实桥试验与理论分析

为解决大跨径钢桥正交异性钢桥面板普遍存在的疲劳开裂且维修困难等问题，提出了一种疲劳裂缝可免修复的UHPC加固新结构. 以一座在役大跨径悬索桥为研究对象，介绍了新结构的应用背景，并对大桥原沥青铺装、裸钢桥面、钢-UHPC轻型组合结构三种桥面状态分别开展了现场试验. 基于试验结果，系统揭示了钢桥面4类典型疲劳细节的受力特性，包括应力分布规律和加固后的应力降幅，同时，对实桥建立了局部梁段有限元模型，模拟试验中的所有加载工况并进行了对比分析，发现计算得到的应力响应面与试验结果基本一致，最大误差约为10%. 研究结果表明：对于每类疲劳细节，其在纯钢桥面和原沥青铺装两种状态下的应力基本无差异，表明原沥青铺装劣化严重，无法改善钢桥面的疲劳受力状态；而对比铺设UHPC前、后，钢面板上的疲劳细节应力降幅达41%~85%，其中，钢面板-U肋焊缝细节应力降幅为85%，顶部过焊孔处细节应力降幅为44%，而横隔板与U肋交叉部位细节应力降幅为41%，表明UHPC加固薄层有效提高了钢桥面的局部抗弯刚度，从而降低了车辆荷载作用下钢桥面的应力水平. 此外，得到了钢桥面上不同疲劳细节的应力响应线，结果表明，各疲劳细节的应力响应因测点位置不同而存在一定差异. 顶部过焊孔处细节横桥向压应力响应范围较小，而拉应力响应范围较大；面板及顶部过焊孔处细节的纵向应力响应线较短，而U肋-横隔板连接处细节的应力在3道横隔板或横肋范围内仍保持较高水平.     

平面应变条件下土体变形的试验研究

取武汉地区具有代表性的粉质粘土进行了一系列卸荷应力路径试验,对其应力应变性状进行了较深入的研究。研究表明,土体卸荷试验的初始切线模量远大于加荷试验的初始切线模量,其破坏的主应变却远远小于常规三轴试验的破坏主应变,土体在复杂受力状态下的应力应变关系曲线表现出应变软化特性,其广义剪应力与广义剪应变关系曲线呈明显的非线性,且更真实地反映开挖卸荷条件下土体的应力应变特性,并探讨了这种特殊路径下的卸荷模量的计算。     

安全气囊织物气流充胀变形的研究

对气囊织物承受0～50 kPa的气流充胀过程进行了有限元模拟.得到了其充胀后的变形曲线及其薄膜应力分布,并通过实测中心挠度验证了数值模拟的有效性.研究表明.气囊织物受气流充胀后近似球形.中心处的薄膜应力最大,固定边界处的薄膜应力最小,且薄膜应力随气体压力的增大呈非线性增加;织物中心处径向薄膜应力与切向薄膜应力近似相等,固定边界处两者的差值最大,且切向薄膜应力减小为零.     

基坑开挖应力路径对土体变形影响试验研究

针对基坑开挖过程中复杂应力路径对土体变形特性影响情况开展研究.通过室内试验对基坑开挖全过程进行了模拟,探讨了复杂应力路径下原状土应力-应变关系及孔隙水压变化特征;并对比分析了常规三轴压缩试验与应力路径试验下土体变形性状的差异.试验结果表明:土体的应力-应变关系和孔隙压力受应力路径和初始固结应力的影响明显;常规三轴压缩试验与应力路径试验下的土体应力-应变关系存在较大差异.     

基于疲劳极限的振动时效激振力的选择

为振动时效激振力的选择提供依据,分析了有残余应力存在的构件在振动时效时的受力类型和特性.通过绘制Goodman受力范围图,确定了振动时效应力幅值与残余应力、屈服强度、对称循环应力作用下材料的疲劳极限之间的关系.当振动时效时机械偏心激振装置的激振力产生的应力振幅σa≤(1-σm/sσ)σ-1时,振动时效不损伤构件,并能取得良好的时效效果.     

夹层板系统压缩力学性能试验研究

夹层板系统以其优越的力学性能在工程领域得到广泛应用。对夹层板系统在不同加载速率下的压缩力学性能进行了试验研究。首先对钢-聚氨酯-钢夹层板系统进行了准静态压缩试验,得到夹层板系统的准静态等效应力-应变曲线;并对同一组试样,基于分离式霍普金森压杆试验装置,进行了动态冲击压缩试验。近似等效SHPB试验原理,分析夹层板系统的动态力学性能。比较分析结构的破坏形式和原因,为新型结构的优化设计和应用提供参考。     

复杂结构动态特性的并行分布求解策略

以液压挖掘机工作装置为研究对象,提出了一种复杂机械结构动态特性的并行分布求解策略,用高性能计算并行编程技术,使计算与通信过程最大可能地重叠,克服了细粒度并行过程中通信频繁、通讯延迟所带来效率低的困难,为进行系统级机械产品的广义优化设计提供了有效的途径.     

油缸液压特性对喷浆台车机械臂结构的影响

首先利用压力传感器测试在实际施工过程中的臂架系统的液压特性曲线,以此作为机械臂有限元仿真分析的激励。同时利用应变花进行应力测试,用以验证仿真结果的准确性。改变油压特性曲线的峰值,仿真得到不同的结果。分析仿真结果,冲击状态下应力及振动比静止状态下大很多;减小液压特性曲线的峰值,相应的应力及振动减小。可以得出结论:在施工过程中,液压特性是影响机械臂受力和振动的重要因素。     

微分等达因实验系统的研究

介绍了所研制的微分等达因实验系统，主要讨论了缸内旋转实时加载装置、液压扫描装置和入射光束与等达因收集器的同步移动装置的功能和结构特征，该系统可实时拍摄各种特征方向和特征平面的微分等达条纹图，该系统能应用于局部效应，复合材料和结构的应力分析。     

精密机械系统综合实验装置的研制

针对高校机械类专业精密机械系统相关课程的实验教学需要,以"直线位移精密工作台"为基础,研制了精密机械系统综合实验装置。该综合实验装置不仅可以完成精密传动、精密运动测量和电机驱动等单独实验,也可以完成体现光机电一体化综合知识的精密运动控制实验。该实验平台采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)光栅位移测量装置以及计算机控制系统,可以让学生在已有实验平台上进行主动设计,完成精密运动测量和运动控制实验,从而培养学生的动手能力和创新能力。     

三向切削力实验装置研制

三向切削力测量对理解机械制造、金属切削原理以及机床设计有着重要的指导意义。针对目前市场上切削力测量装置成本高,安装操作复杂以及功能单一等缺点,研发了一种新型三向切削力测量装置,采用应变片测量切削引起的微小变形,通过精心布置的应变片贴片方案将三向切削力引起的力变形转化为电压或电流信号。经过三向电校准和机械校准后,确保三向测力传感器的输出与载荷之间的响应系数相对恒定。开发切削力实验软件,可以提供单因素切削力实验、正交切削力实验以及自由切削力实验研究。该装置已经在国内许多高校中得到了具体应用。     

管道检测牵引装置自适应控制特性

针对管道检测牵引装置驱动系统中没有差动机构而引起的通过弯管时产生运动干涉的问题,将差动机构应用于管道检测牵引装置中。通过对差动机构进行理论分析,建立该轮系的力矩传递方程;利用ADAMS软件建立差动机构的样机模型并进行仿真分析。结果表明,具有差动机构的管道检测牵引装置驱动单元结构简单、驱动效率高、功率体积比大,可实现机械自适应功能。     

BSRF XAFS的新进展——全反射XAFS实验方法

开展全反射XAFS研究是BSRF XAFS实验站的发展课题之一，目前关键设备全反射实验样品台已加工完成，正处于安装及系统调试阶段，本文介绍了样品台的结构原理，全反射实验系统的构成，设置调整方案及初步实验结果，此外还讨论了应用该设备可开展的全反XAFS,DAFS等实验方法。     

重型车辆液压缓速制动装置设计与分析

针对当前重型车辆在缓速制动中存在的不足,设计了由液压泵/马达元件、蓄能器以及溢流阀等组成的液压辅助缓速制动装置。通过对车辆与制动装置的分析,制定了系统构型、液压原理图以及制动加速策略;应用AMESim软件搭建了车辆传动系统以及液压系统的模型;对不同档位下的制动效果进行了分析;并研究了在标准循环工况下机械制动与液压制动的分配;搭建了液压系统相关实验回路,对液压回路的转矩、流量、压力以及温度等参数进行了研究。得到了在不同车辆行驶状况下的制动效果,以及不同制动信号下的响应特性,证明该缓速制动系统在转矩可控性以及散热能力可以得到有效提升,并能长时间可靠运行。