包辛格效应测试机的优化设计及实验分析

发布时间：2017-07-20 08:27

  本文关键词：包辛格效应测试机的优化设计及实验分析

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【摘要】：在机械设计中，材料的选择是一项重要的工作，要兼顾准确性及合理性，材料的各方面属性需要予以关注。包辛格效应是材料本身具备的一种属性，在某些情况下，例如在受到交变应力的材料中，包辛格效应对材料强度有非常大的影响。当材料承受某方向的应力，然后将应力方向变为反向时，金属材料的屈服强度略微降低，这种现象称为包辛格效应，这种现象发生在大多数多晶体金属材料中。包辛格效应使塑性加工工艺的力学分析变得更加复杂，因此，为了使问题简单并简化力学分析，在金属材料的塑性加工时，包辛格效应所产生的影响通常被忽略。但当材料受到载荷、再卸载、再加载、再卸载的反复周期变化中，包辛格效应造成的影响将变大，此时包辛格效应必须被考虑到 目前，包辛格效应可以被测量，，通常上包辛格效应的测量都是使用三点弯曲测试机，再通过对数据的分析，最终计算得出包辛格效应对被测材料的影响。三点弯曲测试机是一个结构较为简单的测试机，该种测设机上只有三个支撑点，三个支撑点会产生不均匀的弯矩，因此三点弯曲测试机无法精确地测量材料的包辛格效应，有时无法满足较高的精度要求。 在本文中将设计一个用于测量包辛格效应的四点弯曲测试机。本文优化了以往的包辛格效应的测量方法，利用液压回路以及四点弯曲测试机的测试，使其获得更加准确的测量结果。设计实验方法，并使用应变式传感器观测测试数据，分析实验数据，利用曲线拟合的方式绘制应力应变曲线图，即包辛格效应曲线，最终总结得出材料包辛格效应的结论。
【关键词】：包辛格效应 液压 交变应力 四点弯曲测试机
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH87
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 包辛格效应8-9
• 1.3 设计目的9-10
• 1.4 包辛格效应在工业中的应用10-12
• 1.4.1 汽车弹簧11-12
• 1.4.2 冷作硬化12
• 1.5 包辛格效应在国内外的研究现状12-14
• 第2章 包辛格效应及其测试方式14-22
• 2.1 包辛格效应评价指标14-15
• 2.2 包辛格效应的机理15-16
• 2.3 包辛格效应的测量方法16-21
• 2.3.1 三点弯曲测试机19-20
• 2.3.2 四点弯曲测试机20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 四点弯曲测试机的设计22-39
• 3.1 被测对象的相关计算22-27
• 3.1.1 被测对象简介22-23
• 3.1.2 被测对象的应力的计算23-25
• 3.1.3 被测对象的应变的计算25-27
• 3.2 四点弯曲测试机的结构设计27-32
• 3.2.1 加载点的夹具设计27-31
• 3.2.2 支撑点的夹具设计31
• 3.2.3 夹具与被测对象的装配31-32
• 3.3 加载点和支撑点的布局设计32-33
• 3.4 测试机的可靠性检查33-35
• 3.5 夹具的有限元分析35-37
• 3.6 本章小结37-39
• 第4章 控制及测试系统39-48
• 4.1 液压系统39-43
• 4.1.1 液压元件简介40-42
• 4.1.2 液压系统工作流程42-43
• 4.2 应变测试系统43-47
• 4.2.1 应变式传感器的原理43-44
• 4.2.2 应变式传感器的使用44-46
• 4.2.3 电阻的精确测量及应变的计算46-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第5章 测试包辛格效应的实验分析48-55
• 5.1 被测对象的有限元分析48-50
• 5.2 根据测量结果绘制包辛格效应曲线50-51
• 5.3 包辛格效应曲线的分析51-54
• 5.4 本章小结54-55
• 第6章 结论及展望55-56
• 参考文献56-59
• 在学研究成果59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 戴娟,汪大鹏,陈蕾,刘美;电测应力实验中应变片的粘贴技巧[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2003年03期

2 胡恩球,张新访,向文,周济;有限元网格生成方法发展综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;1997年04期

3 王明强,朱永梅,刘文欣;有限元网格划分方法应用研究[J];机械设计与制造;2004年01期

4 武怀强;;气门弹簧疲劳断裂失效分析[J];金属制品;2007年06期

5 皮华春;韩静涛;薛永栋;TIEU A Kiet;姜正义;;金属塑性成形的晶体塑性学有限元模拟研究进展[J];机械工程学报;2006年03期

6 金初云;;国内汽车悬架螺旋弹簧的工艺研究[J];科技信息(学术研究);2007年28期

7 何蕴增，邹广平，潘信吉，张正国;扭转冷作硬化的试验研究及分析[J];实验力学;1994年03期

8 时培成;龚建成;;汽车悬架变刚度螺旋弹簧最优化设计[J];现代制造工程;2006年11期

9 王延峰,李聪,凌绪玉,沈保罗,高升吉,应诗浩;金属材料的包申格效应综述[J];中国核科技报告;2002年00期

本文编号：567099