本文關(guān)鍵詞：拉伸—扭轉(zhuǎn)原位力學(xué)測試裝置設(shè)計分析與試驗研究

  更多相關(guān)文章： 原位測試 拉伸 扭轉(zhuǎn) 復(fù)合載荷 金相顯微分析

【摘要】：材料在服役條件下的變形損傷機(jī)制的研究，對于深入揭示材料及其制品的服役行為、可靠性和壽命評估具有十分重要的意義，在國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要中被明確指出是面向國家重大需求的研究，這項工作也是當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界的研究熱點。面向這類需求，本文設(shè)計提出了能夠在金相顯微鏡下動態(tài)監(jiān)測材料變形損傷狀況的原位拉伸-扭轉(zhuǎn)測試裝置，針對典型材料利用該裝置開展了一系列的試驗研究，獲得了被測塑性材料拉伸-扭轉(zhuǎn)測試性能的規(guī)律，，并通過原位金相顯微試驗分析了材料晶粒與力學(xué)性能的關(guān)系，從微觀角度對宏觀的現(xiàn)象進(jìn)行了充分的論證。 本文首先從基本原理的分析出發(fā)，進(jìn)而完成測試裝置的設(shè)計工作，同時總結(jié)小型化復(fù)合載荷原位測試裝置的設(shè)計方法，并對電氣控制系統(tǒng)和控制軟件的設(shè)計工作進(jìn)行必要的闡述。結(jié)合設(shè)計分析工作，針對測試裝置展開了一系列的檢測試驗和誤差分析研究。作為原位拉伸-扭轉(zhuǎn)測試裝置設(shè)計工作的重點，通過試驗和理論模型的建立，將誤差進(jìn)行量化，進(jìn)而提出有效的誤差修正算法。針對典型金屬材料，利用本文裝置進(jìn)行拉伸-扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷試驗，揭示兩種應(yīng)力在塑性材料變形過程中的相互影響。同時，開展基于金相顯微分析的原位拉伸-扭轉(zhuǎn)測試，檢測和分析純拉伸、純扭轉(zhuǎn)和拉伸-扭轉(zhuǎn)三種載荷形式下顯微組織的區(qū)別和變化規(guī)律，根據(jù)顯微組織與宏觀性能的對應(yīng)關(guān)系，解釋兩者之間的聯(lián)系。最終，用原位試驗的顯微組織結(jié)果對復(fù)合載荷的力學(xué)結(jié)果進(jìn)行論證和解釋。 論文工作涉及測試裝置的設(shè)計、研制、裝配和校準(zhǔn)，據(jù)此開展了驗證試驗，在此基礎(chǔ)上，針對材料開展了試驗測試和分析，發(fā)現(xiàn)了塑性材料在大變形情況下，拉伸和扭轉(zhuǎn)載荷的相互影響；并結(jié)合顯微組織的原位測試分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了材料在復(fù)合載荷下的性能特點與顯微組織間關(guān)系。論文對揭示材料在復(fù)雜受載情況下顯微組織與宏觀性能響應(yīng)間的聯(lián)系具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：原位測試 拉伸 扭轉(zhuǎn) 復(fù)合載荷 金相顯微分析
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH87
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 引言10-11
• 1.2 材料測試技術(shù)研究進(jìn)展11-25
• 1.2.1 基于傳統(tǒng)材料測試技術(shù)的研究進(jìn)展11-15
• 1.2.2 基于載荷控制的測試技術(shù)研究進(jìn)展15-19
• 1.2.3 基于小型化儀器的原位測試技術(shù)研究進(jìn)展19-25
• 1.3 主要研究內(nèi)容25-28
• 第2章 拉伸-扭轉(zhuǎn)原位測試裝置原理分析28-36
• 2.1 拉伸、扭轉(zhuǎn)測試基本理論28-32
• 2.1.1 拉伸測試基本理論28-29
• 2.1.2 扭轉(zhuǎn)測試基本理論29-31
• 2.1.3 拉伸-扭轉(zhuǎn)測試的理論31-32
• 2.2 原位測試基本原理32
• 2.3 原位測試裝置功能設(shè)計要求32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 測試裝置及其控制系統(tǒng)的設(shè)計分析36-52
• 3.1 測試裝置設(shè)計36-45
• 3.1.1 裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計36-38
• 3.1.2 傳動單元設(shè)計38-41
• 3.1.3 裝置結(jié)構(gòu)仿真分析41-42
• 3.1.4 夾具設(shè)計42-45
• 3.2 扭矩傳感器仿真分析45-47
• 3.3 控制系統(tǒng)設(shè)計47-50
• 3.3.1 控制系統(tǒng)功能設(shè)計47
• 3.3.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計47-49
• 3.3.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第4章 測試裝置性能測試與試驗分析52-74
• 4.1 傳感器標(biāo)定52-56
• 4.1.1 拉力傳感器標(biāo)定52-53
• 4.1.2 扭矩傳感器標(biāo)定53-55
• 4.1.3 位移傳感器標(biāo)定55-56
• 4.2 傳動精度測試56-59
• 4.2.1 位移輸出精度56-57
• 4.2.2 轉(zhuǎn)角輸出精度57-59
• 4.3 整機(jī)剛度測試59-62
• 4.3.1 拉伸模塊剛度測試59-60
• 4.3.2 扭轉(zhuǎn)模塊剛度測試60-62
• 4.4 試驗結(jié)果的比對分析62-65
• 4.4.1 拉伸試驗對比62-64
• 4.4.2 扭轉(zhuǎn)試驗對比64-65
• 4.5 誤差分析與校準(zhǔn)修正65-71
• 4.5.1 拉伸單元誤差分析與修正65-70
• 4.5.2 扭轉(zhuǎn)單元誤差分析與修正70-71
• 4.6 本章小結(jié)71-74
• 第5章 原位測試試驗研究74-94
• 5.1 拉伸-扭轉(zhuǎn)仿真研究分析74-79
• 5.1.1 預(yù)扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下拉伸仿真分析74-76
• 5.1.2 預(yù)拉伸狀態(tài)下扭轉(zhuǎn)仿真分析76-79
• 5.2 拉伸-扭轉(zhuǎn)試驗研究分析79-84
• 5.2.1 預(yù)扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下拉伸試驗分析79-81
• 5.2.2 預(yù)拉伸狀態(tài)下扭轉(zhuǎn)試驗分析81-84
• 5.3 試件斷口顯微觀察84-86
• 5.4 原位測試試驗與分析86-93
• 5.4.1 原位拉伸測試試驗86-90
• 5.4.2 原位扭轉(zhuǎn)測試試驗90-92
• 5.4.3 原位拉伸-扭轉(zhuǎn)測試試驗92
• 5.4.4 原位測試試驗結(jié)論92-93
• 5.5 本章小結(jié)93-94
• 第6章 總結(jié)與展望94-96
• 參考文獻(xiàn)96-104
• 作者簡介104-106
• 致謝106

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1102768