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    影响压缩模量测试结果的关键因素分析

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    从实验和有限元模拟两方面对影响压缩模量测试结果的关键因素进行分析.对3种长细比为3的典型金属材料进行了压缩试验,发现测得的压缩模量(线性段的斜率)明显低于真实值.在考虑斜接触效应后,有限元模拟结果和实验曲线吻合的很好,证实了斜接触是造成压缩模量测试结果偏低的主要原因

    第3編 同窓生からのメッセージ

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    Development of torsion tester for micro-scale materials based on electromagnetism with typical applications

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    扭转实验可以创造纯剪切应力环境、测试结果具有明确的物理意义,对研究纳米晶、金属玻璃、涂层/基体界面的力学行为是一种便捷、有效的手段。对于特征尺度≥100 mm的宏观尺度材料来说,商业化的扭转试验机可以满足测试需求。但对于特征尺度10−1 mm甚至更小的微尺度材料来说,扭矩急剧下降到10−4 N•m甚至更小,商业化的扭转试验机受扭矩分辨力的限制难以满足测试需要。因此迫切需要研制具有高扭矩分辨力的新试验机。本文针对微尺度材料扭转测试需要,基于电磁驱动兼扭矩测量原理研制了仪器化的扭转试验机。并采用该试验机对钨丝和金属玻璃纤维的扭转力学行为进行了实验研究,以检验试验机的有效性。 试验机的研制工作包括机械设计以及力学模型的分析。首先,对各部件设计方案进行了具体分析,包括:采用电磁线圈结构实现扭矩测量和驱动加载,采用电感式角度传感器实现扭转角的非接触测量,对机架和夹具进行了优化设计,以实现更好的试样夹持和对中效果。对诸如摩擦扭矩、引线刚度等一些影响试验机性能的关键因素进行了详细分析。其次,对试验机的技术指标进行了检验。结果显示:扭矩量程1.3×10-3 N•m,非线性度1%,扭矩噪音水平6×10-7 N•m。扭转角量程115 deg。 在此基础上,采用该试验机对钨丝和金属玻璃纤维进行了扭转测试。结果显示,钨丝的剪切模量平均值为165GPa,和宏观尺度块体钨的文献值(161GPa)接近。金属玻璃纤维在扭转中表现出很好的线性行为,剪切模量约20 GPa,这一参数对于流动单元理论的研究具有重要意义。这些典型应用显示该试验机对于微尺度材料力学行为的研究具有重要的应用价值

    一种在金属材料压缩试验中修正弹性模量及应力-应变曲线的方法

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    本发明涉及一种用于修正金属材料压缩试验中弹性模量及应力--应变曲线的方法及其相关的模型,所述模型为“三明治”模型;采用上述模型得到的修正金属材料压缩弹性模量及应力--应变曲线的方法可以对绝大多数具有线性强化行为的金属材料的国标或非国标试样,特别是L=(2.5~3.5)d或L=(2.5~3.5)b,或者L=2d或L=2b的金属试样进行修正,从而能够在国标规定不适合测压缩弹性模量的试样上测得真实压缩弹性模量;特别的,该方法可用于修正小尺寸的非国标试样的压缩弹性模量和应力-应变曲线。这不仅极大地方便了力学本构方程的构建,而且对新材料研发来说,降低了测试技术对试样尺寸形状的要求,测得的力学参数更为可靠,缩短了研发周期

    电磁式微尺度扭转实验技术研究及其典型应用

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    基于电磁驱动兼扭矩测量原理研制了微尺度扭转试验机。即通电线圈在磁场中受安培力产生旋转,通过测量和控制电流实现对微小扭矩的测量和控制。经检验,扭矩和电流之间存在很好的线性关系。扭矩量程1.3×10~(-3)Nm,非线性度1%,扭转角量程115°。采用该仪器对金属玻璃纤维进行了扭转测试。结果显示,金属玻璃纤维表现出很好的线性

    一种在材料拉扭试验中测量双轴应变的装置和方法

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    本发明公开了一种在材料拉扭试验中测量双轴应变的装置和方法,装置包括:第一支架,固定在被测试样上,用于安装纵向COD,所述纵向COD用于测量被测试样在被拉伸过程中产生的轴向变形;第二支架,固定在所述被测试样上,用于安装横向COD,所述横向COD用于测量被测试样在被扭转过程中产生的扭转变形。本发明不仅放宽了对试样尺寸的限制,而且增大了角度量程,试验过程中即使出现意外也不会损坏传感器

    一种具有自动复原多级交叉骨架结构的非充气轮胎

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    本发明涉及轮胎技术领域,且公开了一种具有自动复原多级交叉骨架结构的非充气轮胎,包括胎面和胎圈,所述胎圈的正面固定连接有驱动轴,所述驱动轴的外壁套接有下沉量补偿器,所述驱动轴一侧的外壁固定连接有等宽卡口。该具有自动复原多级交叉骨架结构的非充气轮胎,通过设置拱形复原带和柔性支撑带,具有特殊结构的拱形复原带,利用其结构特性可在轮胎碾压间歇,巧妙地为未受碾压的部位提供额外的支撑张力,帮助轮胎快速恢复径向的压缩变形,防止轮胎在高速转动时出现半径越来越小、胎面变形不平整等问题,具有仿生结构的柔性支撑带,其具有植物叶片的结构,包括弧形外部轮廓以及叶脉状内部支撑条,使得该区域如植物叶片,在具有一定柔性的同时有较强的变形恢复能力,刚柔并济
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