测名义屈服应力的又一种方法——形状函数原理和程序

1 前言 六七十年代以来,高精度的电子万能试验机已经使得金属材料的静态拉伸变形曲线几乎不存在明显的初始直线段,求这些材料的名义屈服应力σ_(0.2)仍旧采用E—平行线法,误差较大。若采用国际标准滞后环法,又相当麻烦,特别是要找到任意试件的作滞后环的准确降载点非常困难,即使对测试经验非常丰富的用户来说也是如此。此外,由     

金属材料条件屈服强度σ_(0.2)的电测法

关于σ_(0.2)的确定,我们采用的方法是:(1)电子式变形记录器与变形发讯器配合使用,以测定σ_(0.2);(2)应用弓形应变片式引伸计测定σ_(0.2);(3)应用YZV系列应变式引伸计测定σ_(0.2)。 本文对这三种方法的基本原理、测试装置和操作步骤分别给予介绍。我们认为上述的第一种测定σ_(0.2)的方法准确迅速,操作简单方便,可作为液压万能试验机的一个附件配套使用,是快速测定σ_(0.2)的方法之一。     

用实测偏差应变的方法测定б_(0.2)

航空工业等部门,对所用金属材料的机械性能要求比较严格,经常需要测定所选用金属材料的条件屈服强度σ_(0.2),以保证所设计和制造出来的飞行器等在多次正常使用的情况下不致积累过大的永久变形;断裂力学的研究和应用中,为了解裂纹端附近塑性区的范围,以便估计塑性区的影响,也普遍地要求测定金属材料的条件屈服强度σ_(0.2);至于高强度金属材料的应力腐蚀问题,常以材料条件屈服强度的大小作为该材料对应力腐蚀敏感性的一个标志,所以也需要准确地测定条件屈服强度σ_(0.2)。条件屈服强度σ_(0.2),简称屈服强度(为与物理屈服强度相区别,后者简称为屈服点σ_s,是微量塑性变形抗力指标的一种。其起始的定义是:在拉伸试验过程中,使试样计     

材料力学性能测试中的数据自动采集与曲线拟合

本文论述步长联控式数据自动采集原理和数据处理方法,提出拟合直线与拟合曲线在联接点处保持连续与相切的一种实用方法,给出了与另外二种拟合方法的对比图形,列出了这三种不同回归方法的优缺点及适用范围.本方法已成功地应用于材料的拉伸试验、断裂韧性K_(IC)测试及σ_(0.2)系列(诸如σ_(0.1),σ_(0.5)等)的微机自动测试.     

加载速度对测试σ_0.2的影响

介绍了在使用由计算机控制整个试验过程为模式的较先进的电子万能试验机测试材料的σ_(0.2)值时,试验机加载速度对测试结果的影响。     

不同围压下花岗岩σ_(cc),σ_(ci)和σ_(cd)的确定

为研究不同围压下裂隙闭合应力阈值σ_(cc),起裂应力阈值σ_(ci)和损伤应力阈值σcd,对高放废物地质处置新疆预选场址雅满苏YM01号钻孔岩心进行了三轴压缩试验和巴西劈裂试验.应用裂隙体积应变模型、移动点回归法和声发射确定了σ_(cc),σ_(ci)和σ_(cd);通过分析不同方法确定各阈值的适用性,优化了一套确定各阈值的综合方法;分析了不同围压下σ_(cc),σ_(ci)和σ_(cd)与围压的关系:σ_(cc)受围压的影响不明显,σ_(cc)=σ_1=50~65 MPa;σ_(ci)为裂隙张拉破坏的起点,起裂强度满足格里菲斯强度理论;σ_(cd)与峰值抗压强度σ_c线性关系明显,损伤强度满足摩尔-库伦强度理论.     

在多轴应力状态下脆性岩石的强度特性

本文以须家河中粒砂岩、须家河细粒砂岩和嘉陵江微晶质石灰岩三种不同致密程度的岩石为研究对象,利用一套三个主应力大小均可独立改变的岩石真三轴加压设备,对岩石在多轴应力状态下的强度特性及断裂破坏形态进行了深入地研究,并着重讨论了中间主应力σ_2对岩石强度及断裂破坏形态的影响。结果发现,对于不同最小主应力σ_3下的(σ_1/σ_c)～(σ_2/σ_c)强度曲线可以十分近似地用某一抛物线来表示,而对于不同Lode参数λ下的(R/σ_2)～(Q/σ_c)强度曲线则可以十分近似地用某一直线来表示。同时还发现,岩石的断裂破坏将随着应力状态的不同而有可能出现剪切破坏,拉剪混合破坏或拉裂破坏。     

二向应力状态最大主应力方向的最简判别法

在二向应力状态中,已知任一单元体上的正应力(σ_x、σ_Y)和剪应力(τ_x、τ_Y),求两主应力的大小及方向。根据解析法提供的公式是较方便的,但主应力之方位角α_o及α_o+90°须指明哪一个角度是σ_(max)的方位角?哪一个角度是σ_(min)的方位角?这在许多材料力学教材中,都没有说消楚。这里,建议采用本文所介绍的一种简单易懂,一学就会的     

球铁齿轮弯曲静强度的试验研究

为了保证齿轮达到一定程度的传动精度,必须限制轮齿的残余变形量,即轮齿允许的残余交形量取决于传动精度和齿轮的使用条件。通过一系列试验,发现轮齿齿根的静弯曲极限应力值σ_(F11ms)与齿轮残余变形量δ和模数m两者之间的比值(δ/m)有这样的关系:σ_(F11ms)=σ_1(δ/m)~k。其中σ_1是每单位模数产生1μm残余变形量时的齿根应力,σ_1值取决于材料的机械性能。K为指数,其值取决于材料的种类和热处理工艺。本文给出球铁齿轮的σ_1和K值。     

Zn-22Al合金在超塑温度及复合加载下屈服条件的实验研究

通过薄壁管复合加载实验及单向拉伸卸载组合实验,证明了Zn-22Al合金在超塑温度-速度条件下遵循Mises屈服条件,且与应变速度呈(σ_1-σ_2)~2+(σ_2-σ_3)~2+(σ_3-σ_1)~2=2(σ=K_(ε~m))~2的关系。给出了该合金在250℃、应变速度为3.3×10~(-2)(sec~(-1))时,平面应力且0.2％应变时的屈服椭圆方程为通过单向拉伸位置预置自动卸载组合实验及数学回归分析处理,可定量地确定关系式(变形一定时,σ=K_(ε~m)),且证明K、m与变形程度或变形速度有关。通过薄壁管复合加载实验和分析,还得到薄壁筒形件吹塑时的吹塑压力-应力图和压力-应变图,可为判断和选择类似的吹塑成型力学条件提供参考。     

铸造泡沫铝合金压缩性能及电磁屏蔽性能

对采用熔体发泡法制备的不同孔径、不同材质的Al-Si和Al-Mg泡沫铝合金进行了压缩试验和电磁屏蔽性能研究.结果表明:铝镁合金泡沫铝压缩过程中无明显断裂阶段,应力-应变曲线表现出明显的塑性特征,泡沫铝合金整体表现出较好的塑性特征;同种材质的泡沫铝材料中,随着孔隙率P的增加,泡沫铝的屈服强度σ_(0.2)以及弹性模量E均随之下降,但孔径大小对屈服强度σ_(0.2)以及弹性模量E的影响较小;随着孔隙率P的降低或者孔径的减小,泡沫铝的反射损耗与吸收损耗增大,从而泡沫铝的电磁屏蔽能力升高,研究表明泡沫铝的电磁屏蔽能力与电磁波的入射角度无关;孔隙率的变化对泡沫合金电磁屏蔽性能的影响相对于改变其他条件对电磁屏蔽的影响要小.     

直接控制系统的绝对稳定性

设(dx)/(dt)=Ax+bf(σ) (0.1) σ=c~Tx 其中A为n×n阶实的常矩阵,且Reλ(A)<0,b、C为n阶常向量,T表转置,f(σ)是满足条件0<σf(σ)≤kσ~2(σ≠0,f(0)=0,00) (0.2)的函数,研究(0.1)的绝对稳定性。B_i~T=B_i满足关系A~TB_i+B_iA=-P_i (i=1,2)P_i为给定的对称正定矩阵。在[2]、[3]在的基础上,给合求极值的办法,获得了比较好的结果。特别是对于几个特殊类型的绝对稳定性,得到了比较好的解决,从而改进了[2]、[3]中的现有结论。方法简易,结论明确。     

半空间体边界上受法向分布力对称轴上应力的推导

半空间体在边界上受法向分布力时,对称轴上的应力σ_z、σ_r、σ_θ可用半空间体在边界上受法向集中力的结果,应用叠加法求得。现行弹性力学教材在推导σ_r、σ_θ时,先得到微分而积1、2、3、4上的(请参见文献[1]第294页上的图)荷载引起的应力分量dσ_r和dσ_θ的表达式,然后将dσ_r(dσ_θ)对φ从0到π/2积分,再对r从0到a积分。 上面这种推导σ_r、σ_θ的方法似乎有失普遍性。因为对于处于其它位置的4个微分面积1′、2′、3′、4′来说,它们所引起的     

拟相似算子本性谱的连通成分

设A和B是拟相似算子,△是Wolf本性谱σ_c(B)的任一个连通成分。本文证明了△∩σ_■(A)∩σ_■(B)≠φ及△∩(σ_■(A)∩σ_■(B))≠φ。并证明了若△σ_K(B)的一个连通成分,则△∩(σ_F(A)∩σ_F(B))≠φ等价于△∩(σ_■(A)∩σ_■(B))≠φ,进而给出△∩σ_■(A)∩σ_■(B)≠φ的充要条件,其中σ_K(T)=σ_■(T)∩σ_■(T),σ_■(T)=σ_K(T)\(P'_∞(T)~0∪P'_(∞∞)(T)~0),P'_∞(T)={λ∈C:v(T-λ)-μ(T-λ)=±∞},P_(∞∞)~'(T)={λ∈C:v(T-λ)=μ(T-λ)=∞}。     

二个正态总体方差未知且不等时均值差的假设检验与置信区间

设ξ～N(a_1,σ_1~2),η～N(a_2,σ_2~2),(ξ_1,ξ_2…,ξ_m)为ξ的样本,(η_1,η_2,…,η_n)为η的样本;ξ,η相互独立。当σ_1~2,σ_2~2未知,但σ_1~2=σ_2~2已知(或经检验成立σ_1~2=σ_2~2,均值差a_1-a_2的假设检验与置信区间问题已解决。但当σ_1~2,σ_2~2未知,σ_1~2>σ_2~2(σ_1~2<σ_2~2)已知时,均值差a_1-a_2的假设检验与置信区间问题笔者未见有文讨论。为此,本文将给出一种均值差a_1-a_2=0的检验方法和a_1-a_2的置信区间。(一)σ_1~2,σ_2~2未知,但σ_1~2>σ_2~2已知时,均值差a_1-a_2的假设检验与置信区间。     

正火态低合金结构钢 15MnMoVNRe 的微观组织与低温力学行为

对一种新研制的低合金高强度结构钢15MnoVNRe,采用五种热处理工艺,研究了钢中相变组织——拉状贝氏体的形成规律和形态特征,及其在解理断裂条件(—196℃)下的力学性能和断裂行为。结果表明:粒状贝氏体解理断裂的裂纹萌生与扩展行为决定于其微观组织形态特征;在试验条件下,解理断裂应力与常规力学性能参量之间存在相关关系:σ_f=—434 2.15σ_(0.2_ 12.5K_(1c)MPa。基于上述结果,探讨了在具有粒状贝氏体组织形态的低合金结构钢中,提高材料低温强韧性的组织优化设计与途径.     

复杂应力状态下典型材料全载荷过程中的力学行为

针对材料在复杂应力状态下全载荷过程中的力学行为问题,应用实心圆轴试件进行拉扭联合试验,重点解决试验中拉伸扭转应力时时按固定比例C(σ/τ)加载的难题.以304不锈钢和16Mn R碳钢为研究对象,进行24组不同C值的拉扭试验.在此基础上,研究了实心圆轴试件在全寿命过程中等效真应力应变的处理方法,探索了不同应力状态对塑性极限承载能力的影响,并引入三轴应力度(TS)概念对其进行表征.结果表明:两种材料的极限应力(σ_(max))随着不同TS值变化均存在应力驻点,此处材料的σ_(max)最小;两种材料的极限应变(ε_(max))与TS值呈现反比函数关系;利用本文所提出的工程计算公式,可以在确定结构某点的应力状态情况下,推测结构在此时所能承受的极限应力与极限应变.但是不同材料的σ_(max)-TS、ε_(max)-TS呈现不同的函数关系,需分别进行试验标定.     

混凝土内裂纹沿水泥石/骨料界面或穿透骨料发展的条件

采用有限元方法,通过计算能量释放率并与材料断裂韧性对比,对弯曲荷载下骨料/水泥石界面区域裂纹走向进行分析判定。研究了水泥石、骨料性质对裂纹走向的影响。计算结果表明,对于给定骨料的混凝土,随着混凝土抗压强度(σ_c)的增大,弯曲型裂纹和穿透性裂纹两种裂纹走向的能量释放率之比呈逐渐减小趋势,而界面与骨科的断裂韧性之比则逐渐增大。两曲线的交点为的临界点,对应的混凝土标准抗压强度称为临界抗压强度σ_(cr)。当σ_c<σ_(cr)时,裂纹将沿水泥石与骨料的分界面发展,形成弯曲型裂纹;当σ_c>σ_(cr)时,裂纹将穿透骨料发展,形成穿透型裂纹。骨料种类对于σ_(cr)值的影响较大,花岗岩骨料为80 MPa左右,卵石骨料为72MPa,石灰石骨料为58MPa。     

拟相似算子的右本质谱

设算子S和T拟相似。本文研究了右本质谱σ_(re)(S)的连通分支与σ_(re)(T)相交的充分条件和必要条件以及σ_(re)(S)的连通分支与本质谱σ_e(T)的某些子集的相交关系。     

方差估计以及两个方差分量同时估计的可容许性

考虑线性模型 EY_(n×i)=X_(n×)β_(n×i) DY=σ~2V,V≥0,σ~2>0未知 (*)以及方差分量模型 EY_(n×i)=X_(n)β_(n×i) DY=σ_1:V_i+σ_2V_2,V_i≥0,V_2≥0,σ_i,σ_2>O未知 (**)其中γ(X_(n×m)=n,对模型(*)令D={d(A)=Y＇AY,A≥0}损失函数为L~(1)(d(A),σ~2)=σ~(-4)(Y＇AY-σ~2)~2,对模型(**)令D~(2)={d(A_i,A_2)=(Y＇A_iY,Y＇A_2Y),A_i≥0,A_2≥0},损失函数为L~(2)(d(A_i,A_2),(σ_i,σ_2))=σ_i(Y＇A_iY-σ_i)~2+σ_2(Y＇A_2Y-σ_2)~2,本文对模型(*)给出了d(A)为σ~2的D~(1)容许估计的充分条件,对模型(**)给出了在V_i+V_2>0的限制下,d(A_i,A_2)为(σ_i~2,σ_2~2)的D~(2)容许估计的充分条件。分别推广了文[3],[5]中的有关结果。