球坑释放法测定物体表层残余应力的探索

球坑释放法是一种新的测定体表残余应力的方法。它用球形刀具钻小球坑，通过电阻应变片的变化，测量释放应变，然后计算出残余应力。通过一系列实验优先了球坑直径，以保证此法具有较高的灵敏度。最后进行了小球坑试样与小盲孔试样的疲劳寿命的比较。     

改进“测试技术课”实验教学的实践

测试技术课是一门实践性很强的课程,是掌握科学实验手段的基础,以前该课程开设的实验有三个:应变片的粘贴工艺,电桥和差特性,激振及振动参数测试。去年我们认真总结了开出该实验以来的情况,认为是按照大纲的要求来完成的。但还有许多有待改进提高之处。例如:前两个实验主要是围绕应力测试来进行,是一个目的两个步骤,即掌握应变片粘贴工艺过程及掌握不同的组桥方法得到不同的输出。从完善来说,应该是学生自己动手在试件上粘贴应变片而后按不同的组桥方法获得不同的输出。既掌握了测试方法又验证了和差特性。但由于学生初次掌握有困难及条件限制,和差特性实验另用实验     

MSC.Marc有限元分析软件在焊接残余应力和变形模拟中的应用

焊接是工程制造领域广泛使用的一种高效构件成型制造技术,但焊接过程中因焊接局部加热而形成的残余应力和变形是在工程制造中不希望出现的。焊接数值模拟能较为准确预测焊接构件中的焊接残余应力和变形的分布情况,可用以指导制造过程中焊接工艺参数的优化和焊接顺序的选择,为降低试验成本和缩短产品制造周期提供了一种可行的方法。对MSC.Marc软件焊接模拟热源模型、材料模型以及其在焊接残余应力和变形模拟中的应用情况作了介绍。     

压痕法残余应力测试系统的设计与应用

介绍了压痕法残余应力测试的基本原理,依据国家标准GB/T24179-2009《金属材料残余应力测定压痕应变法》,提出了测试系统的整体设计方案。测试系统包括无线应变数据采集系统、无线数据接收系统和计算机软件系统三大部分。无线应变数据采集系统以单片机为核心,电阻应变片为敏感元件,将压痕制造部位的应变增量信号放大滤波后,经高精度模数转换器转换为数字信号,然后发送给无线数据接收系统进入计算机。由计算机软件系统对采集的数据进行处理,完成对金属材料的标定系数和残余应力的计算等任务。实际应用表明,本系统具有精度高、性能稳定,便于携带,扩展简单,操作方便等优点。     

弯扭组合实验中弯曲切应力测量方案探讨北大核心

在基础力学实验教学中,弯扭组合变形实验的弯曲切应力测量误差较大,主要原因是三轴应变花±45°方向应变片敏感栅中心偏离被测点而引起了附加弯曲正应力。为提高弯曲切应力测量精度,详细讨论了几种受正应力影响小的实验测试方案,包括粘贴反向应变花、利用弯曲应变消去正应力影响、粘贴更换方向的双轴应变花。并就第二种方案,利用实验室现有设备对弯曲切应力重新测量,得到测量误差仅为0.215%,充分验证了该方案的可行性。     

振动时效技术及其应用

振动时效技术在国外被称为“VibratorStressReliefMethod”（简称VSR），由于这种方法可以降低或均化金属构件内的残余应力，因此可以提高构件的使用强度，可以减少变形而稳定精度，可以防止或减少由于热时效和焊接产生的微观裂纹的发生，特别是在节省能源上具有明显的效果。因此，许多国家大量使用振动处理方法消除构件内的残余应力以代替热时效。振动时效原理各种机械工艺如铸造、锻造、切削、焊接等都会使构件内出现不同程度的残余应力。残余应力的存在对构件的强度、疲劳寿命、结构变形等方面的影响都是很大的。往往由于残余应力的存…     

二层刚架结构模型在力学教学实验中的应用

为了深化基础力学实验教学的改革，该文应用力法求解超静定结构的应力分布，并与工程实际结合，设计开发了二层刚架工程结构模型试验装置，为本科生开设了“工程结构电测应力分析”实验。通过对刚架单根柱的实验测试和理论计算求得的应力分布，一方面使学生由单个受力构件的应力分布可推测二层刚架整体结构的应力分布概况，验证了该教学实验的综合性和创新性；另一方面通过实验偏差的分析，使学生认识到实际工程结构与理论模型之间的偏差是客观事实，从而确立实验在工程实际中是必不可少的思想意识。     

马氏体相变对P91钢焊接残余应力的影响

基于仿真模拟软件SYSWELD,建立了P91钢材料属性数据库,设计开发了考虑马氏体相变的“热-冶金-力学”耦合计算方法,采用热循环曲线法对P91钢平板对接接头残余应力场进行数值模拟仿真分析。参照原始焊接工艺方案进行上下0.5mm/s焊接速度的调整,并进行残余应力仿真计算。结果表明,马氏体相变能抵消焊缝热收缩时产生的拉应力。后道焊缝焊接过程中施加的热载荷对前道焊缝应力变化和平板角变形有着显著的影响。考虑后道焊缝焊接过程中施加的热载荷对前道焊缝组织变化的影响时,焊接接头整体的拉应力大幅度下降,热影响区的拉应力上升,角变形起缓和作用。焊接速度越大,Von Mises残余应力和横向残余应力越大,纵向残余压应力越小。     

选择不同应变花对主应力测试结果的影响

为精确得到应力梯度较大点的应力状态,对5种应变片黏贴方案(即45°-3直角应变花、60°-3等角形应变花、120°-3Y形应变花、45°-4扇形应变花及多次黏贴单轴应变片)分别进行了研究,求解出待测点位的应力状态。利用ANSYS对构件上同一点的应力状态进行数值计算,并将实测值与数值计算结果进行对比与误差分析。结果表明,不同种类应变花布片方案测试结果存在差异,采用多次黏贴单轴应变片方案的测量结果更为准确。     

建筑结构工作应力检测新方法

依据局部应力释放原理,提出建筑结构工作应力测试的新方法——局部应力解除法,与其它方法相比,该方法具有操作简便、测试精度高、费用低、不受现场环境条件影响等优点,适用于建筑物中各种钢结构构件和钢筋混凝土结构构件中钢筋的实际工作应力检测。     

电阻应变片灵敏系数标定和横向效应系数测定

目的:实现对电阻应变片灵敏度系数的标定和横向效应系数的测定。方法:首先推导出电阻应变片灵敏度系数和横向效应系数的理论计算公式,然后将被测电阻应变片分别粘贴在等强度梁上,在等强度梁上放置一个三点挠度计,采用电测法,分别记录各级载荷作用下每片应变片的应变读数和三点挠度计读数,最后将读数代入理论计算公式,实现对电阻应变片灵敏度系数和横向效应系数的标定。结果:电阻应变片的灵敏度系数为K=2.26,横向效应系数为H=0.398 4%。结论:该方法能够提高电阻应变片的精度。     

静态电阻应变仪的操作应用教学研究

针对土木工程专业结构性能检测技术要求,结合工程实践中常用仪器设备,开展静态电阻应变仪操作应用的教学实验。该课程将结合电阻式应变片的粘贴,电阻应变桥路的设置及静态电阻应变仪的操作于一体。该方法可用于土木工程各专业学生实验教学中使用。     

残余应力应变释放系数修正公式的应用

为了探讨了残余应力应变释放系数修正公式的应用及其可靠性,通过用有限元分析软件建立分析模型。首先推导出材料的应变释放系数随形状改变比能参量S变化的塑性修正公式,然后用此公式进行高应力状态下残余应力的模拟修正,以确定修正公式在实际应用中的可靠性。经过对单向应力和复杂应力状态下的残余应力进行塑性修正,用反算应力法得到修正应力,修正应力和施加应力之间的偏差较未修正前的应力引起的偏差大幅减少,修正应力非常接近真实的施加应力值。结果表明,用推导出来的残余应力应变释放系数修正公式计算残余应力具有精度高、修正效果较好的特点。     

石油液化气贮罐焊接修复氢鼓泡的应力测试分析

对液化石油气贮罐的氢鼓泡缺陷采取修复补焊工艺,可以延长贮罐的使用寿命,有较高的经济价值。本文介绍利用“应力电测法”对修复补焊的贮罐进行薄膜应力、弯曲应力和焊接残余应力的测试结果分析讨论。     

对结构减震控制技术的实验研究

为了对减震技术进行研究,文章设计了一个两层柔性框架结构模型,以及三种工况的教学实验系统。目的是使学生加强对减震控制技术及其原理以及现有测量结构应变技术的认识,掌握光纤熔接及粘贴技术和应变片粘贴技术,并了解在动力荷载作用下的结构响应。实验结果表明,加斜撑时的减震效果更为显著。     

预处理方式对工件表面残余应力的影响研究

预处理方法对表面残余应力测试结果有着重要影响。采用不同目数的手工砂纸、机械布砂轮、机械砂轮、电解抛光等表面处理方式对同一材料表面不同区域进行了处理,利用X射线法测试了各区域残余应力。结果表明,打磨过的试样随着腐蚀深度的增加,表面残余应力由压应力不断向零逼近,并在达到250微米深度时变化幅度明显减小,转化为正应力,在达到300微米时,其残余应力接近原始残余应力值。各种预处理方式引入的表面附加应力差异较大。因此,针对表面残余应力测试,相对最为合理的预处理方式是45度交叉布砂轮打磨之后,再采用电解腐蚀去除加工应力层。     

弯扭组合变形仿真实验

以应变测试为样本,采用Director软件开发了材料力学实验中弯扭组合变形仿真实验.仿真实验内容包括测试弯曲应变、扭转应变及圆管表面一点的主应变.学生可通过网络进入虚拟实验室进行实验.仿真实验具体包括仪器设备、实验步骤的介绍、桥路形式的选择,应变片连线操作,应变仪调试及数据测量记录等.开发的仿真实验软件与实物实验过程相似.与一般课件相比增强了灵活性、可操作性和判断提示功能,使学生掌握知识的同时并不感到枯燥无昧,激发了学生的学习兴趣.     

盲孔法中释放系数的有限元标定研究

基于有限元方法,研究了盲孔法在测量残余应力时释放系数的标定方法。提出了一种新的对释放系数进行标定的有限元模拟办法。运用新的有限元数值模拟方法对ASTM标准中的释放系数值进行了标定。结果表明,有限元标定结果与ASTM标准推荐值有较好的一致性。     

改革材料力学实验把教学和生产实践结合起来

一,在材料力学实验中广泛使用电测技术材料力学实验除测定材料机械性能外,还有一些验证根据材料力学有关变形假设推出的应力、应变关系式的实验,如纯弯曲梁正应力的分布,圆轴扭转剪应力的测定,复合受力状态主应力的测定等.完成这些实验可以用多种测量方法,而我们选择了电阴应变测试技术.我们这样做是基于下述的考虑:1、在深入场矿对我校毕业生工作情况调查中,了解到分配到油田、工厂都会经常接触到高压容器、高压阀、管路等,这些设施在安装、检修、运行中有时要进行应力监测以保证安全.常规使用的监测手段是电阻应变测试.一般专科不开设实验应力分析课程,只在材料力学课程中对电测技术做简单介绍.为使我校学生能更好掌握这项技术,我们决定在材料力学实验中广泛采用电测方法来测取各项实验的应变.     

热处理对核压力容器焊接残余应力的影响

采用ANSYS有限元法,并利用热-结构耦合技术,模拟了不同的焊后热处理工艺对厚壁核压力容器上焊接接头残余应力的影响。着重分析马鞍形焊缝在焊接完成之后,相同的热处理温度下不同热处理时间对焊后残余应力的影响。结果表明,对压力容器整体在610℃高温回火2 h后残余应力消除的最多。