本文關鍵詞：原位三點彎曲測試裝置的開發(fā)與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學技術的發(fā)展，一些與材料相關的新工藝、新理論及新現(xiàn)象層出不窮，進而推動了材料測試技術的發(fā)展，原位力學性能測試技術應運而生。它能夠實時觀測、記錄材料在力場作用下的微結構演化過程。原位三點彎曲測試作為原位力學性能測試的一個分支，在獲取力-撓度曲線的同時，能夠實時觀測試件在載荷作用下的微觀變形、損傷以及失效過程，這對揭示材料的微觀損傷機理具有重大意義。 本文通過對國內外原位三點彎曲測試技術的現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的分析和研究之后發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)原位三點彎曲試驗依賴于商業(yè)化的小型彎曲試驗裝置來實現(xiàn)，且尚未看到針對測試裝置的性能以及測試準確性評估的有效方法。此外，現(xiàn)有的原位三點彎曲測試技術尚未涉及能夠滿足多載荷原位測試的三點彎曲裝置。 針對原位三點彎曲測試技術的現(xiàn)存問題，本文提出了一種能與激光共聚焦顯微鏡、超景深顯微鏡等顯微成像組件相互兼容的原位三點彎曲力學性能測試裝置，對該測試裝置的整體設計方案，結構組成及工作原理進行了詳細的闡述。利用Abaqus軟件對該裝置的關鍵零件進行有限元分析，從理論上保證設計的合理性。同時開展了對測試裝置輸出終端的跟隨性試驗，結果表明傳動鏈對測試結果的影響甚微。 論文著重對撓度的測量誤差來源進行分析，提出了相應的撓度校準方法；并利用校準后的裝置測量了K9玻璃，7075航空鋁及紫銅試件的彈性模量，與用商業(yè)化的納米壓痕儀測得的結果作對比，誤差均在5%以內，從而驗證了所提校準方法的正確性與普遍性。 論文借助于激光共聚焦顯微鏡，利用文中所提的原位三點彎曲測試裝置開展了針對帶有預制缺口紫銅試件的測試試驗，原位實時觀測了紫銅試件在載荷作用下的微觀力學行為。 此外，，論文還提出了在多載荷原位力學性能測試儀器中，三點彎曲單元的結構設計方案，解決了由于制造或裝配誤差導致被測試件與壓頭或支撐頭不能良好接觸的問題。
【關鍵詞】：原位三點彎曲測試 校準方法 彈性模量 微觀力學行為 多載荷
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH87
【目錄】：

• 論文研究工作得到以下項目資助4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 選題背景與研究意義11-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-24
• 1.2.1 原位三點彎曲測試儀器的現(xiàn)狀13-17
• 1.2.2 顯微成像設備簡介17-19
• 1.2.3 原位三點彎曲測試的研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3 本文主要研究內容24-25
• 第2章 原位三點彎曲測試裝置的設計分析25-41
• 2.1 原位三點彎曲測試裝置的整體設計方案25-26
• 2.2 三點彎曲測試的基本理論26-29
• 2.2.1 三點彎曲測試的基本原理26-27
• 2.2.2 三點彎曲力學性能指標的計算方法27-29
• 2.3 原位三點彎曲測試儀的工作原理及結構組成29-31
• 2.4 原位三點彎曲測試儀關鍵零部件的有限元分析31-38
• 2.4.1 螺母連接塊的有限元分析31-33
• 2.4.2 一級蝸桿的有限元分析33-36
• 2.4.3 測試平臺整機有限元分析36-38
• 2.5 本章小結38-41
• 第3章 原位三點彎曲測試裝置的性能測試與校準41-53
• 3.1 原位三點彎曲測試儀位移輸出特性的描述及力傳感器的標定41-43
• 3.1.1 輸出特性試驗41-43
• 3.1.2 力傳感器標定43
• 3.2 三點彎曲測試裝置的誤差分析43-45
• 3.3 三點彎曲測試裝置的校準方法45-46
• 3.4 校準方法的試驗驗證46-50
• 3.5 本章小結50-53
• 第4章 原位三點彎曲試驗53-59
• 4.1 原位三點彎曲測試裝置的功能性驗證試驗53-56
• 4.2 多載荷加載測試儀器中三點彎曲模塊的設計方案56-58
• 4.3 本章小結58-59
• 第5章 總結與展望59-61
• 5.1 總結59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-69
• 作者簡介及攻讀碩士學位期間的科研成果69-71
• 致謝71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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4 董群;陳禮清;趙明久;畢敬;;鎂基復合材料制備技術、性能及應用發(fā)展概況[J];材料導報;2004年04期

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6 張?zhí)┤A,楊業(yè)敏,趙亞溥,白以龍;MEMS材料力學性能的測試技術[J];力學進展;2002年04期

  本文關鍵詞：原位三點彎曲測試裝置的開發(fā)與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：353132