發(fā)布時間：2018-01-03 09:05

  本文關鍵詞：基于“環(huán)形試樣”測試材料力學性能的理論研究與數(shù)值模擬　出處：《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 新實驗理論 環(huán)形試樣 徑向加載 測量誤差 管材結構試驗 材料性能實驗

【摘要】：隨著材料科學的飛速發(fā)展,各種性能優(yōu)良的新材料不斷涌現(xiàn),如纖維增強復合材料、表面涂層材料和功能梯度材料,并廣泛應用于航空、航天、電力、船舶、石油化工等工程領域。多樣的材質,繁多的加工工藝,導致材料的特性存在很大差異。為充分發(fā)揮各種新型材料的功效,材料的性能實驗和構件的結構試驗成為材料設計和結構設計的關鍵。然而,迄今為止,對各種新材料力學性能的研究還沒有成熟的性能評價標準與測試方法。迫切需要改進現(xiàn)有材料力學性能測試方法及設備,以滿足更廣泛的實驗與工程方面的需求。本文基于環(huán)形試樣和徑向加載,建立一套新的實驗理論,提出一種新的實驗方法,來克服傳統(tǒng)實驗的不足。通過新的實驗方法,只需測量環(huán)形試樣的徑向位移,即可得到各向同性和正交異性材料的所有材料常數(shù),特別是常規(guī)材料實驗難以測量的垂直于纖維方向的橫向彈性模量。通過分析測量誤差對實驗結果的影響規(guī)律,證明了新的試驗理論具有很大的實用性。可以使用現(xiàn)代先進的測量技術減小測量誤差,使新的試驗方法具有較高的測試精度。同時,在加載機構的設計過程中,對加載方式、加載范圍、加載塊尺寸等因素進行了詳細分析,進一步降低了試驗中觀測點位移誤差對結果的影響。以位移平均值代替均勻位移值,以壓力觀測值代替均勻內壓力值來計算材料常數(shù),大大減小了測試過程中數(shù)據(jù)的觀測難度,可有效地提高新實驗方法的實用性與經(jīng)濟性。該實驗方法還可用于模擬各種壓力管道所受的內壓以檢驗不同規(guī)格和用途的管材,可大大縮短檢驗周期和降低檢測費用。因此,本文的研究對提升我國新材料的力學性能實驗和管材結構試驗水平具有較大的現(xiàn)實意義。
[Abstract]:With the rapid development of material science, a variety of excellent new materials, such as fiber reinforced composites, surface coating materials and functionally gradient materials, have been widely used in aviation, aerospace, power, ships. Petrochemical engineering field. A variety of materials, a wide range of processing technology, leading to great differences in the characteristics of materials. In order to give full play to the efficacy of various new materials. Performance experiments of materials and structural tests of members have become the key to material design and structural design. However, up to now. There is no mature performance evaluation standard and test method for the study of mechanical properties of new materials. It is urgent to improve the existing testing methods and equipment of mechanical properties of materials. In order to meet the needs of more extensive experiments and engineering, a new experimental theory is established based on annular specimen and radial loading, and a new experimental method is proposed. In order to overcome the shortcomings of traditional experiments, the new experimental method can get all the material constants of isotropic and orthotropic materials by measuring the radial displacement of annular specimens. Especially the transverse elastic modulus perpendicular to the fiber direction which is difficult to be measured in conventional material experiments. The influence of measurement error on the experimental results is analyzed. It is proved that the new test theory has great practicability, and the modern advanced measurement technology can be used to reduce the measurement error and make the new test method have higher testing precision. At the same time, in the design process of loading mechanism. The factors such as loading mode, loading range, loading block size and so on are analyzed in detail to further reduce the effect of observation point displacement error on the results. The average displacement value is replaced by the uniform displacement value. The material constant is calculated by the pressure observation instead of the uniform internal pressure, which greatly reduces the difficulty of the data observation in the testing process. The new experimental method can be used to simulate the internal pressure of various pressure pipes to test pipes of different specifications and uses. Therefore, the research in this paper is of great practical significance in improving the level of mechanical properties and pipe structure tests of new materials in China.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O341

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 朱博;;材料力學性能學習的方法與體會[J];湖南農機;2013年07期

2 李國琛;第三屆國際材料力學性能會議簡介[J];力學與實踐;1980年02期

3 呂耀輝;張偉;;“工程材料力學性能”課程教學改革初探[J];中國電力教育;2012年13期

4 呂春菊;舒康穎;秦來順;劉薇;;“材料力學性能”課程的教學改革初探[J];科技信息;2013年04期

5 黃迅成;第4屆國際材料力學性能學術會議[J];力學進展;1983年01期

6 宋浩杰;;材料力學性能課程教學改革探討[J];考試周刊;2010年21期

7 韓祥鳳;王海港;;材料力學性能測試的實踐型學習探討[J];裝備制造技術;2009年05期

8 蘭宇;田甜;;新型材料力學性能研究[J];商品與質量;2010年SA期

9 張秀梅;張瑞英;;讓學生動起來——“材料力學性能”教學之點滴感受[J];科技信息;2012年19期

10 孫虹;孫葉楠;徐紅陽;;材料力學性能測試與評價技術進展[J];黑龍江科技信息;2012年35期

相關會議論文 前10條

1 陳裕澤;;武器工程中材料力學性能研究[A];Hopkinson桿實驗技術研討會會議論文集[C];2007年

2 王志文;徐宏;關凱書;;在役設備材料力學性能的小沖桿測試法研究進展[A];第六屆全國壓力容器學術會議壓力容器先進技術精選集[C];2005年

3 余新剛;;氫滯留對鎢材料力學性能影響的數(shù)值研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

4 陳剛;羅景潤;黃西成;徐艾民;陶俊林;豐杰;陳勇梅;高洋;牛偉;;中低應變率下材料力學性能[A];中國工程物理研究院科技年報（2001）[C];2001年

5 譚項林;羅詩途;潘孟春;樊程廣;;基于激光超聲的材料力學性能測試方法研究[A];全國光電子與量子電子學技術大會論文集[C];2011年

6 張一慧;邱信明;方岱寧;;新型靜不定二維點陣材料力學性能研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

7 魏斌;梁晉;任茂棟;胡浩;唐正宗;;基于數(shù)字圖像相關法的材料力學性能系列測試平臺開發(fā)[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

8 黃鈞聲;范文濤;;熱模壓制溫度參數(shù)對鐵基材料力學性能的影響[A];2013廣東材料發(fā)展論壇——戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展與新材料科技創(chuàng)新研討會論文摘要集[C];2013年

9 鄭倫劍;胡文軍;陳曉麗;;復合補強對硅泡沫材料力學性能的影響及機理[A];中國工程物理研究院科技年報（2000）[C];2000年

10 胡哲;宋顯輝;;用振動方法測材料力學性能[A];全國MTS巖土混凝土試驗研討會論文集[C];2009年

相關博士學位論文 前5條

1 劉瑞;微結構材料力學性能的微拉伸系統(tǒng)與測試方法研究[D];上海交通大學;2009年

2 李遠輝;QPQ技術對材料力學性能和抗蝕性影響的研究[D];江蘇大學;2007年

3 李秋;微拉曼光譜技術在納米材料力學性能研究中的應用[D];天津大學;2011年

4 徐松林;PTFE/A1含能反應材料力學性能研究[D];國防科學技術大學;2010年

5 宗登剛;微機械材料力學性能測量[D];中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所）;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 蘇成功;不銹鋼性能的自動球壓痕試驗測算研究[D];山東大學;2015年

2 黃廷尊;超聲沖擊對材料力學性能的影響及沖擊過程的有限元模擬[D];江蘇科技大學;2016年

3 韓越;基于“環(huán)形試樣”測試材料力學性能的理論研究與數(shù)值模擬[D];合肥工業(yè)大學;2017年

4 朱志科;PLA/PPC共混材料力學性能及生物降解性能的研究[D];鄭州大學;2012年

5 馬昀晟;微型試樣液壓鼓脹法測試材料力學性能的研究[D];華東理工大學;2013年

6 卜巾晏;MEMS材料力學性能測試裝置研究[D];北方工業(yè)大學;2009年

7 朱聰聰;小沖桿試驗中材料力學性能的有限元分析[D];上海交通大學;2009年

8 張經(jīng)緯;在應力場下氦泡對鐵基材料力學性能的影響[D];華北電力大學;2014年

9 周清林;汽車鋁合金車身的材料力學性能測試與簡單結構有限元模擬[D];蘭州理工大學;2006年

10 李翔宇;微尺度下材料力學性能及損傷模型參數(shù)的反演辨識[D];浙江工業(yè)大學;2012年

，

本文編號：1373268