摘要:聚甲醛(POM)纤维是一种新型聚合物纤维,可以改善机场道面混凝土的性能,其对混凝土弯曲疲劳性能的影响是其在机场道面混凝土应用中的一个重要问题。本研究采用普通性能混凝土(OPC)和纤维体积含量为0.6%和1.2%的聚甲醛纤维机场道面混凝土(PFAPC),在四个应力水平下进行了四点弯曲疲劳试验,以研究这些材料的弯曲疲劳特性。采用循环比(n/N)检查弯曲疲劳变形的变化后,进行了弯曲疲劳寿命的双参数威布尔分布检验。然后,考虑各种失效概率(生存率),构建了弯曲疲劳寿命方程。结果表明:POM纤维对机场道面混凝土的静载强度无明显影响,PFAPC与OPC静载强度差异在5%以内;POM纤维可使机场道面混凝土的弯曲疲劳变形能力提高近100%,但对机场道面混凝土的疲劳寿命有不同程度的不利影响,最大降幅达85%。OPC和PFAPC的疲劳寿命均服从双参数威布尔分布,考虑各种失效概率的单、双对数疲劳方程对双参数威布尔分布的拟合程度较高,R2均在0.90以上。PFAPC的极限疲劳强度比OPC低约4%。本次关于POM纤维机场道面混凝土弯曲疲劳性能的研究,对于将POM纤维推广到长寿命机场道面建设具有明显的研究价值。
摘要 烧结材料由于工艺简单而具有生产率优势,但由于强度不足而不适用于高负荷齿轮。为了提高烧结材料的疲劳强度,作者开发了无需二次加工即可实现高密度的液相烧结技术。在本研究中,评估了硼添加量(0-0.4 mass%)对 Fe-Ni-Mo-BC 烧结渗碳材料滚动接触疲劳强度的影响。此外,为了仅评估硼添加效果而不考虑密度的影响,控制每个试样的烧结密度相同。在本研究的测试范围内,硼添加量为 0.1 mass% 的材料滚动接触疲劳极限(p max )lim 表现出最高值,超过了 1700 MPa。该值不仅明显高于无硼材料的(p max )lim(1100 MPa),而且与锻钢的(p max )lim(1900 MPa)相比也是极高的值。从孔隙结构和材料结构两个角度研究了0.1B辊的(p max )lim明显较高的原因。孔隙结构方面,无硼辊的孔隙形状为不规则形状,而0.1B辊的孔隙形状为球形。通过对滚动接触疲劳试验中辊内部的正交剪切应力进行CAE分析的结果发现,0.1B辊孔隙周围的正交剪切应力的最大值比无硼辊低约35 %。该结果表明,0.1B辊比无硼辊更不容易出现裂纹。即,认为0.1B材料的孔隙形状对滚动接触疲劳强度的提高有影响。
表1 日本海事协会结构强度规范主要修订内容 时间 修订内容 1921 颁布《钢质船舶检验建造规范》第一版。 1949 日本海事协会(二战后由帝国海事协会更名)首次颁布《钢质船舶检验建造规范》。 1959 引入考虑砰击载荷的要求。 1961 引入基于理论公式的船壳板要求。 1963 引入桁架腹板的屈曲强度要求。 1972 引入基于长期预测的纵向弯矩。 1973 增设第31章“散货船”。(引入等效板格结构评估) 1974 将结构要求重新组织到《钢质船舶检验建造规范》C部分。引入基于直接强度计算的强度评估方法。 1980 使用基于长期预测的波浪压力进行大量修订。 1983 创建新的第 32 章“集装箱船”。 1987 部分纳入 UR S11(总纵强度)。 1989 引入组合载荷下的屈曲要求。 1993 创建新的第 29A 章“双壳油船”。 (引入纵向加强筋的疲劳强度要求) 1999 引入散货船安全相关要求。 (引入进水等情况下的强度要求) 2001 发布《油船结构指南》。 (引入净尺寸评估、等效设计波法、梁疲劳强度评估、极限船体梁强度评估) 2006 创建新的 CSR-B 和 CSR-T 部分。 2016 创建新的 CSR-B&T 部分。大幅修订集装箱船的要求。(引入考虑摇晃载荷的要求)
摘要:聚甲醛(POM)纤维是一种具有改善机场道面混凝土性能潜力的新型聚合物纤维。POM纤维对混凝土弯曲疲劳性能的影响是其在机场道面混凝土应用中的一个重要问题。在本研究中,使用纤维体积含量为0.6%和1.2%的普通性能混凝土(OPC)和POM纤维机场道面混凝土(PFAPC)在四个应力水平下进行了四点弯曲疲劳试验,以检查这些材料的弯曲疲劳特性。在使用循环比(n / N)检查弯曲疲劳变形的变化后,进行了弯曲疲劳寿命的双参数威布尔分布检验。然后考虑各种失效概率(生存率)构建了弯曲疲劳寿命方程。结果表明,POM纤维对机场道面混凝土的静载强度无明显影响,PFAPC与OPC静载强度差异在5%以内。POM纤维可使机场道面混凝土的弯曲疲劳变形能力提高近100%,但与OPC相比,POM纤维对机场道面混凝土的疲劳寿命有不同程度的不利影响,最大降低幅度达85%。OPC和PFAPC的疲劳寿命均服从双参数威布尔分布,考虑各种失效概率的单、双对数疲劳方程对双参数威布尔分布的拟合度较高,R2均在0.90以上。PFAPC的极限疲劳强度比OPC低约4%。本次对POM纤维机场道面混凝土弯曲疲劳性能的研究,对POM纤维在长寿命机场道面建设中的应用具有明显的研究价值。
表1 NK结构强度规范主要修订内容 时间 修订内容 1921 颁布《钢质船舶检验建造规范》第一版。1949 日本海事协会(二战后由帝国海事协会更名)首次颁布《钢质船舶检验建造规范》。1959 引入考虑砰击载荷的要求。1961 引入基于理论公式的船壳板要求。1963 引入桁材腹板的屈曲强度要求。1972 引入基于长期预测的纵向弯矩。1973 创建新的第31章“散货船”。 (引入等效板格结构评估) 1974 将结构要求重新组织到《钢质船舶检验和建造规则》的 C 部分。引入基于直接强度计算的强度评估方法。1980 使用基于长期预测的波浪压力进行大量修订。1983 创建新的第 32 章“集装箱船”。 1987 部分纳入 UR S11(纵向强度)。1989 引入组合载荷下的屈曲要求。1993 创建新的第 29A 章“双壳油船”。 (引入纵向加强筋的疲劳强度要求) 1999 引入散货船安全相关要求。(引入洪水等情况下的强度要求)2001 年发布《油轮结构指南》。(引入净尺寸评估、等效设计波方法、梁的疲劳强度评估、极限船体梁强度评估) 2006 年创建新的 CSR-B 和 CSR-T 部分。 2016 年创建新的 CSR-B&T 部分。大幅修订集装箱船的要求。(引入考虑鞭打载荷的要求)
摘要 — 本研究探讨了孔隙率对采用电弧增材制造 (WAAM) 生产的超级双相不锈钢 (SDSS) 弯曲疲劳强度的影响。横截面分析显示,SDSS 壁的平均宽度为 5.8 毫米,比多孔 SDSS (SDSS P) 壁宽约 1 毫米,这归因于较低的打印速度和不同的保护气体。X 射线成像证实 SDSS 材料中没有孔隙,但显示 SDSS P 材料中存在大量均匀分布的孔隙,直径从 0.4 到 1.1 毫米不等。垂直方向的硬度测量显示两种材料的硬度水平一致,SDSS 的平均值为 312 HV,SDSS P 的平均值为 301 HV。这种均匀性表明,当孔隙率不是影响因素时,基材强度相似。然而,机械测试显示出显著差异:SDSS 的屈服强度 (YS) 比 SDSS P 高 15.4%(630 MPa 对 546 MPa),极限抗拉强度 (UTS) 为 819 MPa,而 SDSS P 为 697 MPa。最值得注意的是,SDSS 的伸长率为 37.4%,比 SDSS P 高出约 118.7%,表明由于孔隙率导致延展性显著降低。疲劳测试表明 SDSS 的疲劳极限为 377 MPa,明显高于 SDSS P 的 152 MPa 极限。发现孔隙的存在会急剧降低疲劳强度。断口分析表明,SDSS P 中的疲劳裂纹源自孔隙。总体而言,研究结果表明孔隙率显著降低了 WAAM 制造的 SDSS 的机械性能,使其不太适合需要高强度和延展性的应用。
摘要 - 在体内种植的人工部分的材料选择过程一直是至关重要的程序。植入物的生产和施工要求将涉及从机械规格到医疗限制的各种考虑。从机械的角度来看,需要植入物表现出尽可能近的骨骼的机械性能,以降低失败的风险并为患者提供高水平的舒适度。假肢必须拥有的最大胆的医学特征是生物相容性存在的质量;意思是,它们必须被人体的生物体接受。In this paper, five common biocompatible materials as candidates for hip prostheses production namely, 316L St Steel (cold worked, ASTM F138), Co–28Cr–6Mo (cast, ASTM F75), Ti–6Al–4V (hot forged, ASTM F620), Zirconia (ceramic, 3Y-TZP) and Alumina (ceramic, ZTA)通过加权特性的方法选择和评估,以缩小搜索范围,以找到最适合真正骨骼机械性状的候选者。进行分析,考虑了六个属性,并相互加权,即弹性模量,屈服强度,拉伸强度,疲劳强度,腐蚀速率和密度。从结果中,氧化铝和不锈钢显示出最高的性能索引,但由于所需的生物相容性的重要性,因此在实用中所需的生物相容性的重要性,排名在钴和钛合金的第四和第五位的材料分别是与该行业中最可取的选择。的确,生物相容性特征超过与真实骨骼的最高机械相似性。将得出结论,在植入物材料选择过程中,WPM不能仅仅预测最佳候选人,除非将结果与有关身体对候选材料的反应的实验数据进行比较。版权所有©2015 Penerbit Akademia Baru-保留所有权利。
3.6.2 裂纹扩展................................................................................................................59 3.6.3 临界裂纹长度或失效...............................................................................................61 3.7 安全寿命和故障安全定义及设计理念........................................................................62 3.7.1 安全寿命设计.............................................................................................................63 3.7.2 故障安全设计和损伤容限分析.........................................................................................64 3.7.2.1 安全寿命和故障安全设计的简要示例.........................................................................64 3.8 焊接和裂纹起始点的介绍....................................................................................................66 3.8.1 残余应力.............................................................................................................................67 3.8.2 焊接缺陷.............................................................................................................................68 3.8.3 应力集中.............................................................................................................................68 3.8.4 钢和合金中的裂纹起始点....................................................................................................69铝................................................................................69 3.8.5 铝制零件的补焊....................................................................................70 3.9 高速船用新型铝合金及焊接技术........................................................70 3.9.1 新型海洋级铝合金,牌号 5383.........................................................................70 3.9.1.1 5383 的疲劳强度.........................................................................................................72 3.9.2 新型海洋级铝合金,牌号 RA7108.........................................................................74 3.9.3 新型海洋级铝合金 5059.........................................................................................76 3.9.4 搅拌摩擦焊接.........................................................................................................77 3.10 参考文献.........................................................................................................................79 4.DNV 和其他行业疲劳分析标准.........................................................................................115 5.1 DNV 高速船疲劳分析分类说明 30.9 ................................116 5.2 协助船舶设计师的其他行业标准.....................................................118高速铝船的疲劳设计................................................................................................................81 4.1 Palmgren-Miner 累积损伤疲劳评估....................................................................................82 4.2 确定要分析的细节................................................................................................................84 4.3 加载历史的开发................................................................................................................86 4.3.1 船长和速度对高速船加载历史的影响.......................................................................87 4.3.2 用于船舶加载历史的概率分布....................................................................................89 4.3.3 雨流和储层循环计数法....................................................................................................90 4.3.4 雨流循环计数法.............................................................................................................91 4.3.5 储层循环计数法.............................................................................................................91 4.4 应力直方图的开发.....................................................................................................................92 4.4.1 使用频谱分析方法开发应力直方图.....................................................................................93 4.5 应力计算和应力集中................................................................................................95 4.5.1 行业规范中的设计应力...............................................................................................95 4.5.2 关于应力的进一步讨论..............................................................................................96 4.5.2.1 结构中的名义应力.........................................................................................................97 4.5.2.2 结构应力.........................................................................................................................98 4.5.2.3 热点应力.........................................................................................................................100 4.5.2.4 缺口应力.........................................................................................................................100 4.5.2.5 焊接对应力的影响....................................................................................................101 4.5.2.6 制造缺陷及其对名义应力的影响....................................................................................102 4.6 确定适当的 S/N 曲线.....................................................................................................103 4.6.1 程序.....................................................................................................................104 4.7替代应力直方图方法................................................................................................112 4.8 参考文献....................................................................................................................113 5.
1. Dušan JOVANIĆ、1. Valentina MLADENOVIĆ、1. Ljubica LAZIĆ VULIĆEVIĆ ABS 塑料 3D 打印试样的硬度测试 1. 应用技术学院,兹雷尼亚宁,塞尔维亚 摘要:本文介绍了采用材料挤出工艺以丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 长丝为原料通过 3D 打印制成的试样的硬度测试,采用肖氏 D 标尺法。ABS 是 3D 打印中最常用的材料。3D 打印的缺点之一是部件的机械特性要弱得多,需要进行测试才能确定工作部件的功能。根据 ISO 17296-3:增材技术 - 一般原则 - 第 3 部分:主要特性和相应的测试方法,为所有组塑料部件提供了硬度测试。塑料材料的硬度测试由标准 EN ISO 868: 2015 – 塑料和硬胶 – 使用硬度计通过压痕测定硬度(肖氏硬度)定义,并采用数字硬度计 – 硬度计进行。 关键词:硬度测试、增材生产、熔融长丝制造、丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 简介由于通过 3D 打印获得的丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 部件加工表面质量较低且机械特性较弱,因此需要确定机械特性:硬度、拉伸强度、冲击强度、压缩强度、弯曲强度、疲劳强度、蠕变、老化、摩擦系数、抗剪切和裂纹扩展,根据 SRPS ISO 17296-3:增材技术 - 一般原则 - 第 3 部分:主要特性和相应的测试方法。该标准还定义了金属部件、塑料部件和陶瓷部件的测试类别,并将它们分为三组:H 组(高度安全关键的功能部件测试)、M 组(非安全关键的功能部件测试)和 L 组:测试正在建造的部件或原型部件。所有这些塑料件组都需要进行硬度测试。这项研究的目标是根据外壳和填充物中的应用层高度确定丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 塑料制成样品的硬度。研究的假设是,丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 塑料制成样品的最高硬度是在外壳和填充物中 0.2 mm 的层高度时实现的,并且 ABS 的最佳配置设置层高度为 0.1mm 至 0.2 mm。增材制造 根据 ISO 17296-2:2017:增材技术 – 一般原则 – 第 2 部分:工艺类别和填充概述,增材制造可分为以下几类:槽式光聚合 – 激光
疲劳试验控制器的组件 Manjula B K EEE 部门 BMSIT&M 摘要:本文介绍了用于材料疲劳试验的伺服液压试验系统中计算机控制的单通道控制器的开发。使用称重传感器和 LVDT 获得的闭环控制,它向控制器提供与执行器的机械位置或其施加的负载成比例的电信号。电信号通过信号调节电路进行放大,该信号被馈送到伺服控制器以生成误差信号。使用差分放大器将反馈模式(无论是行程(LVDT)还是负载模式)与相应的设定点进行比较。数字模拟转换器的附加板用于将数字形式的设定点转换为模拟值。控制器的操作显示在计算机的控制台上。关键词:疲劳试验、控制器 DAC、ADC、负载模式和行程模式 1.简介 疲劳试验是确定飞机寿命的关键要求。疲劳试验有助于确定材料承受周期性疲劳载荷条件的能力。根据设计,选择的材料应满足或超过疲劳试验应用中预期的服务负载。循环疲劳试验会产生拉伸、压缩、弯曲、扭转或这些应力组合的反复加载和卸载。疲劳试验通常以拉伸 - 拉伸、压缩 - 压缩和拉伸压缩和反向加载。要进行疲劳试验,将样品装入疲劳试验机或疲劳试验机中,并使用预定的测试应力加载,然后卸载至零负载或相反负载[1]。然后重复此加载和卸载循环,直到测试结束。根据测试参数,测试可以运行预定的循环次数,也可以运行到样品失效[2]。疲劳测试的目的通常是确定材料在循环载荷下的预期寿命,但疲劳强度和抗裂性也是常见的要求值。材料的疲劳寿命是材料在单一载荷方案下可以承受的总循环次数。疲劳测试还用于确定样品在指定循环次数内可以承受的最大载荷。这些材料的疲劳极限比其他材料高,因为在任何材料受到波动力而非恒定力的行业中,所有这些特性都极为重要。疲劳试验类型:疲劳试验有几种常见类型,以及两种常见形式:负载控制高周疲劳和应变控制低周疲劳。高周试验往往与弹性状态下的负载有关,而低周疲劳试验通常涉及塑性变形。疲劳试验的材料类型 大多数材料在其使用寿命期间可能会以某种方式经历疲劳。然而,在疲劳是一个因素的应用中,通常会发现由金属或复合材料制成的部件。