力热耦合原位疲劳测试装置设计分析与试验研究
发布时间：2021-11-18 15:55
材料在使用服役过程中不可避免的会发生弹塑性变形,以致疲劳、断裂和破坏。据统计,疲劳失效所造成的损失在各类材料破坏中占据80%以上。传统的疲劳试验机主要针对大型工程结构疲劳破坏进行测试,其加载方式单一,不能对整个疲劳破坏过程进行实时动态观测,无法模拟材料实际工况。论文针对以上问题,对国内外疲劳测试技术现状进行了综述,据此设计了高温疲劳测试装置,同时将该装置复合到多物理场多力场耦合的原位材料性能测试仪器上,实现不同功能材料、结构材料在温度场、磁场等物理场耦合下的疲劳测试。测试仪在预拉伸加载下,实现低周疲劳测试,同时可针对不同缺口试样进行测试,大大减少了疲劳测试周期;复合原位观测装置,对疲劳破坏的三个阶段进行观测,认识疲劳破坏机制。经测试,该装置能实现最高温度为500℃下,最大预拉伸力为2000N的疲劳加载,且可控制疲劳加载力幅值在0-300N内任意改变,加载频率最高达到10Hz。实现了正弦波、三角波、锯齿波不同波形的疲劳循环力加载。论文利用ANSYS Workbench软件对疲劳输出模块进行了模态分析,验证了整机设计的合理性;完成了高温疲劳装置与整机的集成,制定了系统的控制策略并完成了调试...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
因疲劳导致的破坏
吉林大学硕士学位论文试验系统的研究，早在上世纪 30 年代国外像瑞士 R理创造了世界第一台共振高频疲劳测试机，而其 50 年机。同样位于瑞士的 W+B 公司自 1970 年以来更是 动态疲劳试验系统、多轴空间动态加载设备等等，其劳试验机如图 1.3，能实现最大为 30000kN 的加载力
（c）热机械疲劳（TMF）试验系统[28]（d）电液伺服疲劳系统载荷高达 1000 kN[29]图 1.4 INSTRON 公司开发的一系列疲劳试验机[25]对于国内来说，像中机试验装备股份有限公司，上海百若试验仪器有限公司在国内材料试验设备开发与制造技术上处于领先地位。如图 1.5 所示，前者研制的 G 系列电磁谐振式高频疲劳试验机，不同型号的试验机实现了最大交变负载分别为 10kN、50kN、100kN、150kN，频率范围为 80-250Hz。而后者研制的 PLW系列的试验机用于金属材料、橡胶弹性元件及减震器等的疲劳相关实验，最大试验力能达到 1000kN，频率范围为 0.01-50Hz。
【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于生物薄膜材料的压电驱动高精度疲劳试验机构(英文)[J]. 接勐,谢海峰,刘焱,李秀娟,杨志刚. 纳米技术与精密工程. 2013(02)
[2]基于非局部理论的超声作用下纳米复相陶瓷材料疲劳试验研究[J]. 谢萍,赵波. 机械科学与技术. 2010(05)
[3]金属材料中退火孪晶的控制及利用——晶界工程研究[J]. 夏爽,李慧,周邦新,陈文觉. 自然杂志. 2010(02)
[4]16MnR钢超高周疲劳性能实验[J]. 陈沙古,刘荣凤,欧阳巧琳,王清远,董世明. 西南科技大学学报. 2009(01)
[5]30CrMo的疲劳实验研究[J]. 刘荣凤,陈沙古,王清远,王晓春. 科学技术与工程. 2009(05)
[6]超声弯曲疲劳试验方法及其应用[J]. 唐维维,王弘. 力学与实践. 2008(06)
[7]发动机气缸体疲劳试验研究[J]. 陈学罡,李慧远,田雨苗. 汽车工艺与材料. 2006(03)
[8]超声疲劳试验中载荷频率对材料疲劳性能的影响[J]. 王弘,高庆. 理化检验(物理分册). 2005(09)
[9]超声疲劳试验机控制系统的开发[J]. 罗双双,王弘,戴振羽,叶献辉. 实验室研究与探索. 2005(01)
[10]超声疲劳试验方法及其应用[J]. 闫桂玲,王弘,高庆. 力学与实践. 2004(06)
博士论文
[1]步进式压电驱动基础理论与试验研究[D]. 李建平.吉林大学 2016
[2]块体材料原位拉伸—疲劳测试理论与试验研究[D]. 马志超.吉林大学 2013
[3]压电式高频疲劳试验机的设计理论与试验研究[D]. 接勐.吉林大学 2013
硕士论文
[1]力磁耦合原位拉伸/压缩测试单元设计分析与试验研究[D]. 孙霁雯.吉林大学 2017
[2]高温拉伸—疲劳测试装置设计分析与试验研究[D]. 刘阳.吉林大学 2016
[3]压电致动型原位疲劳测试仪的结构设计与试验研究[D]. 刘丕新.吉林大学 2015
[4]拉伸—弯曲复合载荷原位力学测试装置设计与试验研究[D]. 程虹丙.吉林大学 2015
[5]拉伸—扭转原位力学测试装置设计分析与试验研究[D]. 刘宏达.吉林大学 2015
[6]压电驱动式疲劳试验机设计及其控制分析[D]. 杨鲁义.吉林大学 2014
[7]夹持半径可调式仿生压电旋转驱动器的设计分析与试验研究[D]. 傅璐.吉林大学 2013
[8]材料微观力学性能原位拉伸测试仪研制与试验研究[D]. 王开厅.吉林大学 2013
[9]中低频材料微观力学性能原位拉伸测试仪设计与试验研究[D]. 李秦超.吉林大学 2012
[10]拉压载荷下304不锈钢低周疲劳断裂特性的研究[D]. 刘俭辉.兰州理工大学 2011
本文编号：3503183
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
因疲劳导致的破坏
吉林大学硕士学位论文试验系统的研究，早在上世纪 30 年代国外像瑞士 R理创造了世界第一台共振高频疲劳测试机，而其 50 年机。同样位于瑞士的 W+B 公司自 1970 年以来更是 动态疲劳试验系统、多轴空间动态加载设备等等，其劳试验机如图 1.3，能实现最大为 30000kN 的加载力
（c）热机械疲劳（TMF）试验系统[28]（d）电液伺服疲劳系统载荷高达 1000 kN[29]图 1.4 INSTRON 公司开发的一系列疲劳试验机[25]对于国内来说，像中机试验装备股份有限公司，上海百若试验仪器有限公司在国内材料试验设备开发与制造技术上处于领先地位。如图 1.5 所示，前者研制的 G 系列电磁谐振式高频疲劳试验机，不同型号的试验机实现了最大交变负载分别为 10kN、50kN、100kN、150kN，频率范围为 80-250Hz。而后者研制的 PLW系列的试验机用于金属材料、橡胶弹性元件及减震器等的疲劳相关实验，最大试验力能达到 1000kN，频率范围为 0.01-50Hz。
【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于生物薄膜材料的压电驱动高精度疲劳试验机构(英文)[J]. 接勐,谢海峰,刘焱,李秀娟,杨志刚. 纳米技术与精密工程. 2013(02)
[2]基于非局部理论的超声作用下纳米复相陶瓷材料疲劳试验研究[J]. 谢萍,赵波. 机械科学与技术. 2010(05)
[3]金属材料中退火孪晶的控制及利用——晶界工程研究[J]. 夏爽,李慧,周邦新,陈文觉. 自然杂志. 2010(02)
[4]16MnR钢超高周疲劳性能实验[J]. 陈沙古,刘荣凤,欧阳巧琳,王清远,董世明. 西南科技大学学报. 2009(01)
[5]30CrMo的疲劳实验研究[J]. 刘荣凤,陈沙古,王清远,王晓春. 科学技术与工程. 2009(05)
[6]超声弯曲疲劳试验方法及其应用[J]. 唐维维,王弘. 力学与实践. 2008(06)
[7]发动机气缸体疲劳试验研究[J]. 陈学罡,李慧远,田雨苗. 汽车工艺与材料. 2006(03)
[8]超声疲劳试验中载荷频率对材料疲劳性能的影响[J]. 王弘,高庆. 理化检验(物理分册). 2005(09)
[9]超声疲劳试验机控制系统的开发[J]. 罗双双,王弘,戴振羽,叶献辉. 实验室研究与探索. 2005(01)
[10]超声疲劳试验方法及其应用[J]. 闫桂玲,王弘,高庆. 力学与实践. 2004(06)
博士论文
[1]步进式压电驱动基础理论与试验研究[D]. 李建平.吉林大学 2016
[2]块体材料原位拉伸—疲劳测试理论与试验研究[D]. 马志超.吉林大学 2013
[3]压电式高频疲劳试验机的设计理论与试验研究[D]. 接勐.吉林大学 2013
硕士论文
[1]力磁耦合原位拉伸/压缩测试单元设计分析与试验研究[D]. 孙霁雯.吉林大学 2017
[2]高温拉伸—疲劳测试装置设计分析与试验研究[D]. 刘阳.吉林大学 2016
[3]压电致动型原位疲劳测试仪的结构设计与试验研究[D]. 刘丕新.吉林大学 2015
[4]拉伸—弯曲复合载荷原位力学测试装置设计与试验研究[D]. 程虹丙.吉林大学 2015
[5]拉伸—扭转原位力学测试装置设计分析与试验研究[D]. 刘宏达.吉林大学 2015
[6]压电驱动式疲劳试验机设计及其控制分析[D]. 杨鲁义.吉林大学 2014
[7]夹持半径可调式仿生压电旋转驱动器的设计分析与试验研究[D]. 傅璐.吉林大学 2013
[8]材料微观力学性能原位拉伸测试仪研制与试验研究[D]. 王开厅.吉林大学 2013
[9]中低频材料微观力学性能原位拉伸测试仪设计与试验研究[D]. 李秦超.吉林大学 2012
[10]拉压载荷下304不锈钢低周疲劳断裂特性的研究[D]. 刘俭辉.兰州理工大学 2011
本文编号：3503183
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3503183.html
