单轴拉伸

摘要： 混凝土的宏观力学行为取决于材料组成及其性质。本文基于键基近场动力学理论建立了多相非均质性的混凝土细观尺度数值模型,研究了单轴拉伸作用下混凝土的宏观力学性能和断裂过程。通过改变粗骨料含量、砂浆强度、粗骨料强度以及界面过渡区强度对模型合理性进行了验证。结果表明:软化段之前的应力-应变曲线能够被很好重现,能准确描述混凝土在单轴拉伸作用下的力学性能和断裂过程;调整数值模型中各相材料的力学参数能够合理模拟出不同类型的混凝土在单轴拉伸作用下的断裂过程。

摘要： 基于试验得到的显微组织建立了7Mn钢的代表性体积单元(RVE)模型,采用ABAQUS软件对温轧和不同温度(600~630°C)退火后7Mn钢在单轴拉伸过程中的组织演变和应力、应变分布进行模拟,并与试验结果进行对比。结果表明:当残余奥氏体沿着拉伸方向分布时,更容易发生协同变形,从而缓解铁素体中的应变集中,使体系处于较高的应力状态;在600°C退火后残余奥氏体稳定性较高,均匀塑性变形结束时仅有部分残余奥氏体转变为马氏体,而630°C退火后拉伸时残余奥氏体大部分转变为马氏体,模拟得到残余奥氏体含量与试验结果相吻合,相对误差小于5%,验证了基于RVE模型模拟组织演变的准确性;在615,630°C退火后,模拟得到应力-应变曲线与试验结果吻合较好,相对误差小于5%,验证了基于RVE模型模拟单轴拉伸行为的准确性,但在600°C退火后,由于各相本构模型未考虑到细晶强化和固溶强化作用,导致模拟结果与试验结果存在较大偏差。

摘要： 针对材料拉伸试验获得应力-应变曲线随机性及不确定性问题,开展了人工智能结合大数据技术确定材料弹性模量、屈服强度和极限强度的教学方法。通过读取拉伸数据并构建数据库,运用概率统计理论建立合理的应力-应变曲线,并结合人工智能评估现有试验结果准确性及失效原因。人工智能与大数据技术辅助的创新教学方法,将成为材料力学教学重要的发展方向,并培养学生通过大数据视角理解材料变形不确定性的能力和科研兴趣。

摘要： 压入试验是一种最新研究的力学性能测试方法,可通过钢球压入来获取材料的力学性能。对于材料局部力学性能测试和小尺寸材料力学性能测试,在无法制取常规单轴拉伸试样或不破坏产品的情况下,压入试验就体现了它极高的工程应用价值。文章从压入试验的测试原理、汽轮机材料的常见测试方法着手,探索压入试验在汽轮机材料领域的应用前景。

摘要： 液态锂第一壁是磁约束核聚变领域的先进概念,相对于传统的固体壁材料,越来越多的实验表明液态锂壁具有独特的优势,不仅可以有效解决固体壁材料所面临的物理化学溅射、氚滞留等一系列问题,同时还可以显著提高等离子体的约束性能。然而,液态锂对大部分金属材料都具有很强的腐蚀特性,腐蚀引起的微观结构变化必然带来材料宏观力学性能的退化,对于结构材料而言,力学性能的退化将给整个装置带来安全隐患。基于此,采用分子动力学方法对单晶铁素体进行单轴拉伸模拟,分析锂原子对其塑性变形行为和屈服应力的影响。结果表明,锂原子可以显著抑制相变的发生,从而改变铁素体的塑性变形模式,同时影响屈服应力的大小以及与温度的变化关系。

摘要： 采用单轴拉伸实验方法研究了固体推进剂力学性能的变化,并对结果进行双因素方差分析。测试结果表明:随老化时间延长,推进剂的抗拉强度和伸长率呈下降趋势;温度越高,下降趋势越明显;70°C下,抗拉强度和伸长率下降幅度明显大于50、60°C时。双因素方差分析显示,老化时间、老化温度对抗拉强度、伸长率、断裂能均存在显著影响。与老化温度相比,老化时间对固体推进剂力学性能产生的影响更显著。

摘要： 2195铝锂合金薄壁件被广泛应用于航空航天领域,提高2195铝锂合金的成形性是实现其高性能成形制造的基础和前提。本工作通过不同温度(298~77 K)和不同应变速率(0.00025~0.01 s^(-1))的超低温单轴拉伸试验研究了变形温度和应变速率对2195铝锂合金超低温流变规律的影响,结合埃里克森杯突实验及断口形貌观察,分析了变形温度对成形性的影响机理。结果表明:变形温度由室温(298 K)降低至超低温(77 K),2195铝锂合金试样延伸率和抗拉强度较室温分别提升78.11%和71.13%;杯突值(IE)和最大凸模力较室温提升19.2%和51.4%。同时,超低温条件下,材料加工硬化率较室温更高,并且具有更大的稳定塑形应变区间,成形性能明显提高;试样断口韧窝较室温尺寸减小、深度增加、分布更加均匀,断裂模式为典型的韧性断裂。

摘要： 目的获取异种金属焊接接头局部拉伸力学性能。方法针对压水堆核电机组蒸汽发生器接管与安全端异种金属焊接接头(Dissimilar metal weld joint,DMWJ,其接管材料为20MND 5低合金钢,安全端为Z2 CND 18.12控氮奥氏体不锈钢,焊缝材料为INCONEL 52镍基合金),采用等直圆棒拉伸试验获得蒸汽发生器接管材料20MND 5的单轴拉伸应力-应变关系,基于数字图像相关(Digital image correlation,DIC)技术,采用平板拉伸试验获取DMWJ单轴拉伸力学性能。结果20MND 5的弹性模量和屈服强度分别为197 GPa和498 MPa。与20MND 5单轴拉伸应力-应变关系对比,DMWJ单轴拉伸过程中母材及焊缝位置的全场应变,及DMWJ母材和焊缝位置局部的单轴拉伸力学性能,二者完全吻合。结论DIC技术可精确测量DMWJ局部单轴应力-应变关系,对于三代压水堆核电站DMWJ的设计、安全评定及寿命管理具有重要意义。

摘要： 为研究网格尺寸对玄武岩纤维编织网增强混凝土(BTRC)拉伸性能的影响,进行了不同网格尺寸的4组48个试件的BTRC薄板单轴拉伸试验,分别从宏观和细观尺度分析BTRC薄板的破坏模式。在分析过程中采用ACK模型验证BTRC薄板拉伸的本构关系方程,并通过有限元模拟对结果进行对比验证。结果表明:BTRC薄板在拉伸荷载下呈明显的应变硬化特点;BTRC薄板的破坏模式为典型的脱黏破坏,且网格尺寸越小,纤维编织网与混凝土之间的黏结性能越好,单裂缝开展的细小裂纹越多;玄武岩纤维编织网不会改变混凝土的开裂强度,却能明显地提高其极限抗拉强度;编织网的网格尺寸越小,有效受力纤维束越多,抗拉强度越高。

摘要： 采用分子动力学方法研究了拉伸加载下HMX基PBX界面力学行为的应变率依赖性。模拟结果显示,PBX的拉伸强度和弹性模量随着应变率的增加而增大。HMX-F2311的断裂方式与应变率相关:初始应变主要集中于黏结剂F2311,在低应变率下形成了一条大致垂直于加载方向的主裂纹;随着拉伸应变率的增加,破坏路径将分布在整个模型上;PBX的断裂失效是由于黏结剂F2311的脱粘。在单轴拉伸加载过程中,HMX-F2311的势能随拉伸应变率的增加而迅速增大,尤其在高应变率拉伸加载下,范德华力相互作用对势能的演变起到了决定性作用。分子动力学模拟揭示了应变率对HMX-F2311界面微观结构、力学行为和断裂损伤机制的影响,对PBX的设计、制备和安全使用具有重要意义。

摘要： 层状岩石的表面裂纹发端于表面自由边界,而后向着层与层之间的交界面扩展,最后止于交界面或沿着交界面继续扩展.为更深入地理解这一表面裂纹扩展现象的机制,采用数值模拟方法,再现微裂纹从萌生、扩展、贯通、成核、填充到饱和的全过程,以及层间剥离现象.首先以表面预制裂纹的模型为例,对其进行单轴拉伸加载,发现不同预制裂纹间距的情况下两裂纹间的应力分布不同,这将直接影响到新裂纹的产生模式,即裂纹是插入到表层(与已有裂纹平行),还是不再有新裂纹插入(裂纹饱和),是产生层间剥离,或已有裂纹向下扩展,导致模型破坏.数值计算得到的应变与裂纹间距之间的关系拟合结果良好.

摘要： 目的：用单轴拉伸测试方法对兔眼角膜的生物力学特性进行研究.rn 方法：选用健康新西兰大耳白兔,3月龄兔10只(20只眼),7-8月龄兔5只(10只眼);取眼球,沿角膜中轴线裁宽度为2.8mm的条状试件;将试件条分成3组,3月龄兔眼角膜长条(16mm)、3月龄兔眼角膜短条(14mm)和7-8月龄兔眼角膜条(17mm).用自制的水浴卡具,在Bose试验机(量程1-22N,拉伸范围4.5mm)上进行单轴拉伸测试.分析角膜条的长度及兔龄对角膜生物力学特性的影响.用Origin软件进行数据处理和分析。rn 结果：兔眼角膜条应力-应变曲线呈现黏弹性特征.由于每个角膜条状试件的初始应变未知,直观上看,它们的应力-应变曲线存在较大差异.因此,为了消除初始应变的影响,对应力-模量(dσ/dε)曲线进行分析.比较3月龄兔眼角膜长、短试件,其模量仅在应力大于0.5MPa时才略有差别.对比3月龄和7-8月龄兔眼角膜的杨氏模量,7-8月龄兔眼角膜条的模量偏大.比较3月龄和7-8月龄兔眼角膜条的应力松弛曲线,7-8月龄兔眼角膜条松弛的比较快.rn 结论：在本实验的误差范围内,角膜条状试件的长度对单轴拉伸测试的结果影响较小;高月龄兔眼角膜条的模量比较大,且应力松弛的比较快.

摘要： 基于梯度塑性理论,考虑了应变局部化，分别在线性应变软化和三线性应变软化条件下，推导出了岩石试样在单轴拉伸情况下局部塑性拉伸应变分布解析式和全程应力一应变曲线的解析式，并且将理论结果与实验结果比较,验证了理路的合理性．

摘要： 采用分子动力学方法验证了BCC 过渡金属钒的改进型镶嵌原子法势函数,并在不同应变率下对含球形孔洞单晶钒施加单轴拉伸.结果显示:采用变形法测得的弹性常数仅在较低应变率下与实验数据接近;在进入塑性阶段后,更高的应变率对应于更高的屈服应力和更高的位错速度,且晶体的塑性应变率、位错平均速度与可动位错密度间符合Orowan关系预测的趋势.

摘要： @@钛材具有比重经，强度高，耐热，耐蚀，无毒，无磁与人体相容性好等优点，广泛用于工业，医疗，福利设施、装潢装饰等方面，被称为本世纪的第三大金属。多晶体钛一经塑性变形，自由表面就会出现微小的凹凸和皱摺，从而影响成品的美观和塑性加工时表面的摩擦润滑特性，使金属板材的成形极限降低。因此对多晶钛塑性变形时的表面形态变化进行研究很有必要。本文利用共焦点激光扫描显微镜(OLYMPUS3000)对多品工业纯钛板材的单轴拉伸变形行为进行定点连续观察，探讨应变量与变形行为之间的关系。

摘要： 挤出胀大在聚合物挤出加工中常见，表现为挤出物的横截面积会大于口模出口的横截面积。挤出胀大现象影响挤出口模的设计以及挤出制品的质量，研究挤出胀大的机理和影响因素具有实际应用价值。本研究探讨了高分子熔体的单轴拉伸特性对挤出胀大的影响。用KBKZ型本构方程表征高分子熔体的单轴拉伸特性，用Galerkin有限元方法求解挤出胀大流动。数值模拟表明，单轴拉伸特性对长口模挤出胀大略有影响。

摘要： 本文提出了一种混凝士材料宏观力学特性分析的新方法----随机多尺度力学模型分析方法。从阐述混凝士材料的细观尺度入手，首先采用Monte Carlo法生成由骨料颗粒及砂浆基质组成的混凝土试件的随机骨料模型；然后采用材料特征单元尺度法来剖分有限元网格并投影到建立的随机骨科模型上，各单元网格的力学特性则采用复合材料等效化方法来确定。通过分析，给出了混凝土单轴拉伸情况下的变形及宏观应力应变关系，结果与实验结果相比较为吻合；与细观力学模型相比，本文方法极大地节省了计算资源，具有高效性。

摘要： 荷载作用下混凝土的渗透性能是影响实际工程中混凝土结构耐久性的重要因素.针对混凝土承受不同的荷载作用综述了国内外在此领域的研究现状，特别关注了实验加载设备和渗透实验方法，分析了目前实验方法的特点和不足.针对持续加载方法，设计了持续单轴拉伸加载装置和持续弯曲加载装置，探讨了不同渗透实验方案，并对后续耦合环境因素和建立荷载水平、混凝土损伤和渗透性能等之间模型提出设想.

摘要： 在常温下对经医用酒精浸泡过的TC4钛合金试样进行了单轴拉伸实验和超声疲劳实验，研究酒精溶液对TC4钛合金力学性能的影响。单轴拉伸实验结果表明酒精对TC4钛合金的单轴拉伸力学性能影响极小，而经酒精浸泡再放置一段时间后，TC4钛合金的屈服强度和断面收缩率有一定的变化。疲劳试验结果表明经酒精浸泡后，TC4钛合金的疲劳性能明显下降。本文认为酒精溶液对TC4钛合金性能的影响是由于钛合金在酒精溶液中发生渗氢反应，使钛合金固溶氢浓度增加，在外载荷作用下，氢向材料缺陷处扩散富集，形成氢脆效应的结果。

摘要： 材料拉伸直至破坏的单轴本构关系对于材料与结构的大变形分析或断裂行为研究有重要意义。本文提出了一种将试验与数值分析相结合获取材料拉伸直至颈缩破断全程的本构关系的新方法。该方法首先通过构造初始缺陷实现了拉伸试样的颈缩有限元模拟，应用自行研制的对中夹具和CCD光测图像分析方法测量材料拉伸全程的位移与载荷、试样颈缩根部直径与位移和颈缩形状曲线等变形特性，以变形特性曲线为校核对象，借助ANSYS APDL命令流程序实现材料单轴本构关系的迭代求解，最终获得了材料单轴真实应力应变等效关系。由本文方法获得的全程本构关系曲线对光滑圆棒试样P-V试验曲线、d-V试验曲线和颈缩变形曲线的模拟与试验结果吻合很好，对漏斗结构试样P-V试验曲线模拟结果也吻合很好，从而验证了本文方法的有效性和合理性，由本文方法预测的316L不锈钢破断时的应力应变同传统方法得到的结果差异明显，且试样颈缩根部截面中心的应力大于根部边缘的应力。

摘要： 本发明涉及一种用于利用拉伸框对塑料材料片段进行单轴或双轴拉伸的设备，具有以下特征：所述拉伸框包括两对相互垂直延伸的导轨，所述导轨带有在其上能移动相互分开或相互靠近的夹钳，用于拉伸塑料材料片段；所述设备构造成，使得除了在拉伸过程开始时的起始位置(SP)和在执行拉伸过程之后的末端位置(EP)，所述导轨(7a、7b；9a、9b)以及由此还有安装在导轨上的夹钳(19)附加地还能移动到装料位置(BP)，并且所述装料位置(BP)设置成，使得所述装料位置不对称地位于拉伸框(3)之内，并且由此与相对置的拉伸框侧边相比，至少更为靠近拉伸框(5)的一个纵向侧边。

摘要： 本发明涉及一种用于单轴或双轴拉伸膜片材的装置，该装置优选地借助于拉伸机架，膜优选地主要由聚合物制成，其中，所述膜的方形或矩形的片材在4个边上每边至少用两个夹钳固定，为了更好地拉伸，该装置被设计成，上侧夹钳零件(11)在位于待拉伸的膜以外的旋转轴处铰接安装，并且特别地下侧固定的夹钳零件(13)支承铰链，上侧夹钳零件(11)可向上旋转，并且至少一个夹紧缸(14)被旋转90度安装以增强夹紧力，这样就增强了在上侧的、旋转的夹钳零件(11)的夹紧力。

摘要： 本发明一种由单轴驱动转换成双轴变比例拉伸的材料性能测试装置及方法，尤其是适用于于橡胶、沥青、非晶体高聚物、含能材料等在拉伸的过程中存在一定形变的粘弹性材料；包括夹头、上导轨、下导轨、导向杆、滑块、拉绳、预紧装置及滑轮，所述结构相同地上导轨与下导轨相对设置，上导轨与导轨之间通过导向杆相连，所述下导轨朝向上导轨一面上开设有凹槽，其中凹槽上还滑动设有滑块；本发明提供的由单轴驱动转换成双轴变比例拉伸的材料性能测试装置上可完成多种加载比例的双轴拉伸试验，充分利用了现有单轴试验设备，解决了双向拉伸试验设备匮乏、设备昂贵造成的双向拉伸试验困难，为理论研究和工程设计提供了有力支持。

摘要： 本发明涉及一种用于利用拉伸框对塑料材料片段进行单轴或双轴拉伸的设备，具有以下特征：所述拉伸框包括两对相互垂直延伸的导轨，所述导轨带有在其上能移动相互分开或相互靠近的夹钳，用于拉伸塑料材料片段；所述设备构造成，使得除了在拉伸过程开始时的起始位置(SP)和在执行拉伸过程之后的末端位置(EP)，所述导轨(7a、7b；9a、9b)以及由此还有安装在导轨上的夹钳(19)附加地还能移动到装料位置(BP)，并且所述装料位置(BP)设置成，使得所述装料位置不对称地位于拉伸框(3)之内，并且由此与相对置的拉伸框侧边相比，至少更为靠近拉伸框(5)的一个纵向侧边。

摘要： 本发明涉及一种用于单轴或双轴拉伸膜片材的装置，该装置优选地借助于拉伸机架，膜优选地主要由聚合物制成，其中，所述膜的方形或矩形的片材在4个边上每边至少用两个夹钳固定，为了更好地拉伸，该装置被设计成，上侧夹钳零件(11)在位于待拉伸的膜以外的旋转轴处铰接安装，并且特别地下侧固定的夹钳零件(13)支承铰链，上侧夹钳零件(11)可向上旋转，并且至少一个夹紧缸(14)被旋转90度安装以增强夹紧力，这样就增强了在上侧的、旋转的夹钳零件(11)的夹紧力。

摘要： 本发明公开了一种单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置，主要由滑杆、滑筒、拉杆、框架、固定圈、上拉伸架、螺栓、垫圈、立柱、扳手、夹具、滑动连接件、铆钉a、铆钉b、螺杆、下拉伸架组成。框架是整个装置的主体结构，框架的两条竖直梁内有滑槽，滑动连接件在滑槽内与上、下拉伸架、拉杆连接起来，当竖直方向上夹具中的试件得到拉伸力，通过上、下拉伸架带动滑动连接件在竖直方向上运动，带动拉杆的运动，实现水平方向上的夹具运动，使夹具中的试件得到水平方向上第二轴向的拉伸力，进而实现双轴拉伸。本发明的双轴拉伸实验装置可以提供双向拉力和位移，模拟平面应力状态，并且工作时水平载荷和竖直载荷可以相互抵消，使得结构非常安全。

摘要： 一种基于单轴拉伸试验机的组装式双轴拉伸装置，包括多个基座组件和多个滑槽杆组件，多个基座组件包括上基座组件、下基座组件、左基座组件和右基座组件，各个基座组件上分别设有夹具连接口，上基座组件和下基座组件的夹具连接口连线与左基座组件和右基座组件的夹具连接口连线垂直，上基座组件和下基座组件分别和单轴拉伸试验机的两个连接头连接；滑槽杆组件包括杆体带有滑槽的连杆，多根滑槽杆组件分布在基座组件的正面和背面，将基座组件顺次两两连接，滑槽杆组件在上基座组件和下基座组件的连接均为转动连接，滑槽杆组件上的滑槽和相应的左基座组件及右基座组件滑动连接。本装置可满足在仅有单轴拉伸试验机的条件下进行双轴拉伸试验的需求。

摘要： 本发明公开了一种单轴拉伸转换双轴拉伸的实验装置，主要由滑杆、滑筒、拉杆、框架、固定圈、上拉伸架、螺栓、垫圈、立柱、扳手、夹具、滑动连接件、铆钉a、铆钉b、螺杆、下拉伸架组成。框架是整个装置的主体结构，框架的两条竖直梁内有滑槽，滑动连接件在滑槽内与上、下拉伸架、拉杆连接起来，当竖直方向上夹具中的试件得到拉伸力，通过上、下拉伸架带动滑动连接件在竖直方向上运动，带动拉杆的运动，实现水平方向上的夹具运动，使夹具中的试件得到水平方向上第二轴向的拉伸力，进而实现双轴拉伸。本发明的双轴拉伸实验装置可以提供双向拉力和位移，模拟平面应力状态，并且工作时水平载荷和竖直载荷可以相互抵消，使得结构非常安全。

摘要： 本发明公开了一种用于材料拉伸实验的纺锤头缺口的单轴拉伸试样。试样开口处采用了纺锤形结构，中心对称布局；两侧纺锤头缺口的小头轴线共线；纺锤头缺口由五段圆弧与两平行线构成；两纺锤头缺口以试样中心为轴可转动角度，可获得不同特性的拉伸试样。本试样结构简单、便于加工，可适用于不同材料、不同厚度的实验场景；本试样断裂面处的应力三轴度约为0.03，十分逼近纯剪切状态。

摘要： 本实用新型公开了一种高温拉伸试验机单轴拉伸拉杆连接装置，它包括连接头、拉紧螺母、球面套、球芯和拉杆，连接头的上端的径向方向开设有用于与拉伸试验机横梁连接的销钉孔，下端的外表面上开设有外螺纹，拉紧螺母与连接头配合连接，球面套内开设有内腔孔，内腔孔的上部开设有内螺纹，内腔孔的下部开设有内球面区域，连接头的下端与内腔孔的上部配合连接，球芯置于内腔孔内，球芯的外球面与内球面区域配合且非固定接触，球芯的轴向方向开设有内螺纹通孔，拉杆的上端通过内螺纹通孔与球芯固定连接，拉杆的下端与试验件连接。本实用新型的有益效果是：结构简单、安装便捷、同轴度高、能够消除热应力影响。