通过使用专门的几何学机械测试样品,研究了在单轴和多轴载荷条件下,在单轴和多轴载荷条件下研究了由激光粉床融合添加剂制造制造的不锈钢304L的可塑性和延性裂缝行为。材料各向异性通过在两个正交材料方向上提取样品提取。发现实验测量的可塑性行为是各向异性和应力状态依赖性的。使用实验数据校准的各向异性丘陵48可塑性模型能够准确捕获这种行为。考虑损伤起始和最终断裂,使用了一种合并的实验 - 计算方法来量化延性断裂行为。使用各向异性霍斯福德 - 库仑模型来捕获各向异性和应力状态依赖性裂缝行为。©2021 Elsevier Ltd.保留所有权利。
1. 简介 1.1. 材料力学在设计中的作用 1.2. 材料行为和失效模式 2. 材料的弹性和非弹性行为 2.1. 单轴载荷下的线性弹性行为 2.2. 非线性和非弹性行为 2.3. 屈服准则 2.4. 断裂机制 3. 生物系统中材料的力学行为 3.1. 钢材 3.2. 混凝土 3.3. 木材 3.4. 骨骼 3.5. 柔性材料 3.6. 其他材料 4. 梁的弯曲分析 4.1. 梁的适用性 4.2. 梁挠度方程 4.3. 挠度分析方法 5. 柱的稳定性分析 5.1. 结构的稳定性 5.2. 欧拉公式 5.3. 侧向支撑 5.4. 柱设计 6. 结构分析中的能量方法简介(可选) 6.1. 应变能 6.2功能法 6.3. 卡斯蒂利亚诺定理
多热效应是指在同时或依次施加或去除外部刺激的情况下,材料的温度或熵发生变化。其前提条件是材料具有多种铁性状态。但很少有报道直接测量这种效应。现在,出于这个原因,我们构建了一个测量装置,可以同时确定脉冲磁场和单轴载荷影响下的绝热温度变化。我们选择全 d 金属 Heusler 合金 Ni-Mn-Ti-Co 进行首次测试,因为它具有增强的机械性能和巨大的磁热效应和弹热效应。Ni-Mn-Ti-Co 暴露于高达 10 T 的脉冲磁场和高达 80 MPa 的单轴应力,并测量相应的绝热温度变化。利用我们的新实验工具,我们能够更好地了解多热材料并确定它们对不同刺激的交叉耦合响应。
>s lurncnt,I lnlroJut。:tion,剪切力和D�1h.l i ng剪切力和弯矩的微分方程,静定梁的剪切力和弯矩图。桁架:介绍,简单桁架和简单桁架的解决方案,截面法;接头法;如何确定构件是处于拉伸还是压缩状态;简单桁架;零力构件质心和惯性矩:介绍,平面,曲线,面积,体积和复合体的质心,平面面积的惯性矩,平行轴定理和垂直轴定理,复合体的惯性矩。运动学和动力学:线性运动、瞬时中心、达朗贝尔原理、刚体旋转、冲量和动量原理、功和能量原理。简单应力和应变:应力的定义、应力张量、轴向载荷构件的法向应力和剪应力、应力-应变关系、延性和脆性材料单轴载荷的应力-应变图、胡克定律、泊松比、剪应力、剪应变、刚度模量、弹性常数之间的关系。不同横截面构件的一维载荷、温度应力、应变能。
电弧增材制造 (WAAM),也称为定向能量沉积 (DED) 工艺,是一种高效的增材制造技术,具有逐层快速制造具有复杂几何形状的大型部件的巨大潜力。然而,在将这种独特的技术应用于关键应用之前,需要在各个层面上显著提高对此类部件疲劳行为和材料要求的基本理解。这项工作旨在研究 WAAM 制造的 ER70S-6 钢在单轴、扭转和多轴载荷条件下的疲劳行为。以两个不同的方向提取样本:垂直和水平,以探索方向是否对疲劳结果有任何影响。进行扫描电子显微镜 (SEM) 检查断裂样品的断裂表面并确定裂纹起始区域和断裂机制。将获得的结果与文献中关于使用传统焊接和 WAAM 技术制造的常见结构钢的疲劳数据进行了比较,结果显示与锻造 S355 样品具有相似的疲劳行为。此外,根据 DNV RP-C203 连续焊缝标准对 ER70S-6 WAAM 试样的单轴数据集进行了评估,结果证明所检查材料具有良好的抗疲劳性能。
激光引伸计 P-50 和 P-100 用于非接触式测量单轴载荷下试样的应变或压缩。由于其高精度,它们特别适用于低应变材料,如金属、陶瓷、混凝土或复合材料。激光的平行光束路径使其能够通过温控设备的窗口进行应用,特别适合在环境室和高温炉中测量。试验前,在试样上做至少两个测量标记。这可以通过胶带(快速法)、永久性标记、喷墨打印(能很好地跟踪试样变形)或喷枪来完成。喷枪例如含有二氧化钛,特别推荐用于高达 2,000 °C 的气候室或熔炉中的较高试验温度。激光引伸计用可见激光束扫描测量范围并自动确定参考长度。在整个实验过程中,都会记录测量标记的位置。根据型号,平行扫描仪的精度等级为 1;根据 DIN EN ISO 9513,为 0.5 和 0.2。0.1 µm 或 0.25 µm 的分辨率可在整个测量范围内进行精确测量。由于波长和平行激光束路径,激光引伸计极不敏感,即使实验过程中工作距离有微小偏差也是如此。该测量系统可以最佳地集成到 Hegewald & Peschke 的测试系统中。工作原理:激光束照射到旋转的平行平面玻璃板上。这会导致激光平行偏转:当它进入和离开板时,光束在板的两个相对表面上发生折射,从而产生相等的折射角。通过旋转平行平面板,激光
聚合物复合材料由于其出色的强度和耐用性(相对于重量而言)而越来越多地用于航空航天应用。本书的修订版总结了航空航天结构复合材料部件的设计、制造和性能方面的最新研究和发展。它详细讨论了传统和先进聚合物复合材料的设计、建模和分析,深入了解了机械性能和长期性能,例如强度、刚度、冲击、抗爆和疲劳。本书还包含有关飞机特定主题的附加章节,例如雷击保护、损伤容限和适航性。第一部分包括关于 2D 和 3D 编织复合材料的建模、结构和行为的章节;用于复合材料和部件的制造工艺;层压板的屈曲和抗压强度;以及复合材料的制造缺陷。第二部分讨论了复合材料在航空航天结构设计中的性能,包括以下章节:结构元件刚度和强度建模;单轴和多轴载荷下的疲劳;断裂力学;冲击强度;耐撞性;螺栓接头设计和失效分析;航空航天复合材料对温度和湿度的响应;爆炸响应;修复;损伤的无损评估;结构健康监测 (SHM);适航性;以及认证。人们普遍认为,设计耐损伤结构的当前做法是利用复合材料的异质性,并配置材料,使其能够承受某些类型的损伤并自然阻止其传播。然而,这是一种被动方法,因此它有其自身的局限性。另一方面,复合材料的 SHM 技术的发展是一项新兴技术,它似乎可以通过确保早期检测和监测损坏来提供提高可靠性和安全性的方法。预测能力也正在出现,这些能力能够估计具有已知损坏状态的复合结构的残余刚度和强度。如果我们首先开发并协同结合新功能,以实现在役损伤检测和表征、健康监测和结构预测,那么设计抗损伤和耐损伤复合结构的新策略可能会成为可能。贯穿这些的线索确保飞机系统的结构可靠性将大大增强对其安全性的信心,降低过早出现故障的概率,并降低运行和维护成本。
部门土木工程,Masinde Muliro科学技术大学,肯尼亚,该论文在承受静态轴向负载时研究了混凝土填充竹柱的负载能力开发。混凝土混合物C20和C30用于填充不同直径和细长比率的竹子。压缩测试是在31 kN/s的加载速率下使用单轴压缩机进行的。结果表明,混凝土级的增加对承载能力和C20的压缩应力具有显着影响,使混凝土填充竹的负载能力增加了0.8倍,而C30则增加了1.5倍。随着色谱柱直径的增加,载载能力会增加,但由于色谱柱的刚度降低而随着细长比的增加而减小。柱直径的增加减少了由于承载面积增加而导致的压碎应力。变形行为表明,装有混凝土混合物C20的标本更具延展性,并且在失败之前会发生大量位移,而C30样品在所有样品中均显示出蓬松的特性。关键字:竹子。混凝土柱,延展性,屈曲,变形,最终故障。doi:10.7176/cer/12-8-05出版日期:8月31日2020 1。在混凝土填充的竹子(CFB)标本中引入,纯混凝土用于填充竹子的内部空间,外部竹子的存在不仅具有一部分轴向负载,而且最重要的是将固定物限制在填充混凝土中。这使其可以更好地替代结构钢中的钢筋。由于其机械性能与木材相似,因此某些临时结构和永久性结构已掺入了竹子作为主要结构材料。竹子机械性能已由各种研究人员(Alito M,2005; Lakkad and Patel 1981; Amada and Sun,2001; 2001;)通过实验和分析研究进行了研究,并得出结论,由于其拉伸强度高于100MPA-400MPA-400MPA,其拉伸载荷高。L. Gyansah等人研究了在单轴载荷条件下竹子的断裂行为和粉碎强度。他们发现,新鲜竹子的压力为51.3,71.74.5,79.5和85.2 MPa,高度为250,210,170,130和90 mm,揭示了竹子的强度,其强度高于其他木制结构。l.Gyansah和S.kwofie还提出了使用未征用和缺口标本对竹子性能的影响。碎屑时间受到切口角度的变化显着影响。一个20,30,60,80和90º的缺口角具有42.46,35.78,21.89,18.02和10.30,作为压碎负载的blood量降低的指示,随着降低量的降低,它们的角度降低了。普通混凝土,由于其具有杰出特性,例如高水平的抗压强度和耐用性,因此被用作竹子的加固。(Neville 2011)。因此,所得的材料是具有可识别成分的复合材料,以利用两种成分的良好特征。混凝土的强度取决于每种成分的比例(砾石,沙子,水和水泥)(Churdley.R 1994)。混凝土由粘合剂(水泥糊)和填充物(粗骨料)组成,其中填充剂被粘合剂粘合在一起以形成合成砾岩。然而,尽管有几个优势,但具有其他局限性,例如低延展性,低拉伸强度,容易受到破裂和低强度与体重比(Swamy,R.N。2000)Muhamad等人(2017年)的初步测试建议使用Foamcrete填充常规的竹子作为对生竹的修改,以减少建筑中的木材使用情况。理论分析暗示泡沫凝岛与竹子之间的相互作用以及复合元件强度的相应增加。泡沫混凝土是一种轻巧,自由流动的材料,由Ackling泡沫制造,通过燃料泡沫剂溶液制备,以使用平均直径为100 - 150 mm的混凝土砂浆竹,使用10-15毫米厚度10-15 mm。研究中总共使用了16个样本。从现有的混合设计中采用了泡沫混凝土的混合设计,其密度在700-1000kg/m 3之间,具有最佳的强度比。Table 1.1 Specimens strength of Foam Crete Filled bamboo (Muhamad et al.,2017) Samples FCIB 1 FCIB 2 FCIB 3 AVERAGE Compression(N/mm2) 6.6 9.7 10.0 8.8 Flexural (N/mm2) 4.5 4.2 3.8 4.2 Tensile (N/mm2) 0.5 0.4 0.4 0.4