拉伸力学性能

摘要： 采用电弧熔丝增材制造方法成形了2024铝合金薄壁构件,研究了固溶时效热处理前后构件的微观组织和拉伸力学性能。结果表明,沉积态构件中,Al_(2)Cu相和Al_(2)CuMg相主要呈网状连续分布于晶界处,少量Al_(2)Cu相呈颗粒状分布于晶界交点或晶粒内部;热处理后Al_(2)Cu相呈颗粒状或棒状弥散分布。沉积态构件抗拉强度为250MPa,热处理态构件抗拉强度为426MPa。

摘要： 文章通过对4种不同强度的经编聚酯土工格栅开展室内单轴拉伸试验,研究了拉伸速率对其拉伸性能的影响。试验结果表明:在单轴拉伸过程中,拉伸速率对不同标称抗拉强度土工格栅的影响不同,但4种土工格栅的拉伸曲线具有相似性,说明土工格栅经纬向纱线的拉伸失效机制具有相似性,破坏时应变均在10%以上。随着拉伸速率的增大,土工格栅的拉伸强度增加,峰值应变减小,割线拉伸模量增大。试验结果对加筋结构内部力学机制的分析具有重要的参考价值。

摘要： 目的研究聚乙烯泡沫的拉伸力学性能,并构建聚乙烯泡沫的拉伸本构模型。方法利用万能材料试验机对不同密度的聚乙烯泡沫进行不同拉伸速率的单轴拉伸实验,得到聚乙烯泡沫的拉伸应力–应变曲线;在Sherwood–Frost唯象本构模型框架的基础上,构建将密度和应变耦合的密度项,以及将应变率、应变和密度耦合的应变率项的拉伸本构模型。结果聚乙烯泡沫在断裂前的拉伸力学特性为非线性弹性,表现出明显的应变率强化效应,现有的密度项和应变率项与实验数据的拟合精度较低,最大平均误差分别可达11.76%、7.90%。新构建的密度项和应变率项与实验数据拟合精度较好,最大平均误差分别为1.17%、1.92%。结论新构建的拉伸本构模型能够更精确地描述聚乙烯泡沫单轴拉伸的应力应变关系,为聚乙烯泡沫的综合力学性能的进一步研究提供参考。

摘要： 目的开展时效过程中61.5%IACS高导耐热铝合金导线析出第二相特性及其电导率与拉伸力学性能变化规律的研究,评价其热稳定性。方法经过150~230°C长达630 h时效,揭示第二相的组成、形态与分布及其对时效态铝合金导线电导率与拉伸力学性能的影响规律。结果时效态铝合金导线中,颗粒状及针状A1_(3)Zr(Y,Er)、A1_(3)(Zr(Y)_(x)Er_(l‒x))第二相在Al晶内、晶界析出,A1_(3)Fe相颗粒弥散分布于Al晶界。伴随着时效过程,铝合金导线的抗拉强度与伸长率先上升、再逐渐下降;同时,铝合金导线的电导率先增大、后逐渐趋于稳定。该趋势随时效温度的升高而越加明显。结论第二相的析出、长大是影响时效态铝合金导线力学性能及电导率的主要原因。经230°C、1 h时效,铝合金导线的强度保持率高达94%,满足GB/T 30551—2014的要求。所有时效态铝合金导线的电导率均高于其初始值,该高导耐热铝合金导线的热稳定性良好。

摘要： 混凝土作为最常见的土木工程材料,其抗拉性能对工程结构的受力性能和抗裂能力具有重要影响.相较于单轴拉伸试验和弯曲拉伸试验,劈裂拉伸试验作为一种抗拉强度间接测试方法,因其测试方法简单、便于使用,且测试结果与单轴拉伸强度更为接近,而广泛用于混凝土抗拉强度测试中,受到国内外学者的极大关注.由于混凝土材料种类较多,本文主要针对普通混凝土(Ordinary Portland concrete,OPC)、纤维增强混凝土(Fiber reinforced concrete,FRC)、高强混凝土(High strength concrete,HSC)、活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,RPC)和超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)等混凝土材料进行研究.针对混凝土劈裂拉伸性能的研究方法,本文从实验方法和数值模拟两个角度综述了其研究进展.此外,探讨了加载带宽度、试件尺寸、加载速率、缺口模式等因素对混凝土劈裂拉伸性能测试方法的影响,发现劈裂拉伸试验具有明显的尺寸效应并且加载带宽度和加载速率对劈裂拉伸强度有所影响;分别论述了不同缺口模式的实验原理和方法并对比了各缺口模式的适用情况.最后,进一步探讨了劈裂拉伸性能与抗拉、抗压力学性能的相互关系,并提出一定的适用范围,为今后混凝土的劈裂拉伸性能的研究应用提供科学指导.

摘要： 为研究HTPB/AP复合底排药(CBBG)单轴拉伸力学性能,进行了准静态(233～301 K,8.3× 10-5～8.3× 10-1 s-1)和冲击(233～323 K,1 200～8 000 s-1)加载实验.实验结果表明,各工况下的真应力应变曲线均有明显的屈服点,初始模量、屈服应力及后屈服阶段形态均呈现显著的温度和应变率相关性.在不可逆热力学框架内,推导了热力学力表达式和内变量演化法则,结合初始模量和屈服应力模型,建立了黏弹-黏塑-损伤本构模型.根据HTPB/AP CBBG宽泛温度和应变率实验数据,利用一维形式的本构模型进行了参数辨识和模型验证.结果表明,该模型能较准确描述黏弹性阶段和后屈服阶段.不同工况下的损伤演化律表明,冲击加载和低温均有利于损伤扩展.

摘要： 为更好地了解筒状纬编针织物抵抗拉伸变形的能力,基于对织物试样尺寸测量得到的几何结构参数,借助Rhino 3D建模软件建立了纬编针织物线圈模型和筒状纬编针织物模型;同时利用有限元分析软件ABAQUS在单位线圈和筒状织物2个方面研究了筒状纬编针织物的纵向拉伸性能;对织物拉伸过程进行有限元模拟和实验验证,并对针织物拉伸过程中纱线形变和应力分布进行探讨,将有限元仿真结果和拉伸实验结果进行对比分析.结果表明:筒状针织物纵向拉伸时,发生线圈转移和纱线伸长现象,其形变和应力变化的有限元分析结果描述准确,应力-应变数值计算结果与实验结果的差异在8％以内,证明有限元仿真的可行性.

摘要： 聚脲作为一种涂层或夹层材料被用在爆炸冲击领域,对目标结构具有良好的防护作用.为研究聚脲材料的力学性能,利用万能试验机和分离式霍普金森拉杆试验装置对聚脲材料分别进行准静态和动态拉伸加载试验.得到碳化硅与聚脲纳米复合材料在低应变率(0.001～0.1 s-1)和高应变率(1260～4500 s-1)范围内的真应力-真应变曲线,并分析了应变率强化效应和纳米碳化硅颗粒含量对聚脲力学性能的影响.结合超弹性理论构建了含有应变率效应的准静态和动态本构模型,对试样的模型参数进行了拟合.结果表明:应变率越高,试样的流动应力越大,且动态加载下的流动应力要显著大于准静态,表现出明显的应变率强化效应;碳化硅与聚脲纳米复合材料的力学性能优于纯聚脲材料;碳化硅与聚脲纳米复合材料流动应力与相对应变率的对数在一定应变率范围内基本上满足线性关系;通过对聚脲动态拉伸力学性能数值模拟,仿真结果和试验结果吻合性很好,验证了拉伸试验应力-应变结果的准确性;本构模型拟合结果和试验结果吻合较好,说明所构建的本构模型能够较好地描述碳化硅与聚脲纳米复合材料的力学行为.

摘要： 对不同灰粉比的苯丙乳液基水泥复合材料进行定伸、拉伸和剪切试验,通过测量弹性恢复率、拉伸剪切力学性能指标、变形性能指标、能耗性能指标和负荷位移,研究了灰粉比对苯丙乳液基水泥复合材料定伸黏结性能、拉伸力学性能、剪切力学性能及破坏形态的影响,结合FESEM试验和压汞测孔(MIP)试验结果,分析了灰粉比对苯丙乳液基水泥复合材料力学性能及破坏形态影响规律的微观机制.结果 表明:适当增大灰粉比能够改善苯丙乳液基水泥复合材料的微观形貌,优化孔隙结构,提高密实度,显著增强了复合材料的力学性能;随着灰粉比的增大,苯丙乳液基水泥复合材料的定伸黏结性能逐渐降低,拉伸剪切力学性能不断增强,拉伸剪切变形性能和能耗性能均先提升后降低.灰粉比为30％～35％时,苯丙乳液基水泥复合材料的拉伸剪切力学性能最佳;灰粉比为45％时,苯丙乳液基水泥复合材料的拉伸剪切变形性能和能耗性能均低于灰粉比为20％的苯丙乳液基水泥复合材料.随着灰粉比的增大,苯丙乳液基水泥复合材料能够承受的拉伸和剪切负荷位移均先增大后减小,其破坏形态逐步由"内聚破坏"转为"黏结破坏".

摘要： 埋入光纤传感器的复合材料作为一种智能材料,集智能、耐腐蚀及比强度高等优异性能于一体而倍受关注.基于智能材料的诸多优点和其广泛的应用价值,使得对其力学性能的研究变得尤为重要.本文以纤维增强塑料为例,利用有限元方法对其光纤埋入后的拉伸力学性能开展了详细研究,建立了复合材料光纤埋入后拉伸力学性能数值计算方法,获得了复合材料埋入光纤后的应力分布规律和光纤埋入位置对复合材料结构拉伸性能的影响规律,为光纤埋入复合材料的设计提供了技术指导.

摘要： 采用超声波连续铸轧工艺制备Al-Mg-Mn合金带坯,研究了超声波功率对Al-Mg-Mn合金带坯组织性能的影响.结果表明:施加超声波振动可细化Al-Mg-Mn合金带坯的晶粒组织,减轻元素的偏析程度.超声波的功率越大,Al-Mg-Mn合金带坯的晶粒越细小,元素偏析程度越小,拉伸力学性能越高.当超声波功率为800W时,Al-Mg-Mn合金带坯的抗拉强度为211.4MPa,伸长率为18.4％,与未施加超声波振动相比,此时Al-Mg-Mn合金带坯的抗拉强度提高了15.8％,伸长率提高了26％.

摘要： 采用铸锻复合一体化成形技术制备AZ91D镁合金,研究了T6热处理后AZ91D镁合金的组织与拉伸力学性能.结果表明,铸锻成形AZ91D镁合金由α-Mg晶粒和β-Mg17Al12相组成,抗拉强度为240.3MPa,伸长率为4.14％.经T6热处理后,AZ91D镁合金抗拉强度提高至279.3MPa,伸长率提高至5.48％,与未热处理相比,AZ91D镁合金抗拉强度和伸长率分别提高了16.2％和32.3％.

摘要： 采用搅拌铸造方法制备颗粒尺寸为20-50μm的SiCp/6061铝基复合材料,研究了SiC颗粒尺寸对6061铝基复合材料显微组织、拉伸力学性能和耐磨性能的影响.结果表明:通过搅拌铸造方法制备6061铝基复合材料,SiC颗粒在6061铝基复合材料中整体分布较为均匀,且随SiC颗粒尺寸增大,6061铝基复合材料中SiC颗粒的分布均匀性提高.SiC颗粒尺寸越小,6061铝基复合材料的抗拉强度和伸长率越高.在SiC颗粒尺寸为20μm时,6061铝基复合材料的抗拉强度和延伸率分别为296MPa、5.5％.随SiC颗粒尺寸增大,6061铝基复合材料的耐磨性能提高,磨损率逐渐下降.

摘要： 利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了Mg-3.52Sn-3.32Al和Mg-6.54Sn-4.78Al合金铸态试样、挤压棒材及挤压板材的组织和相组成,并测试了其拉伸力学性能.结果表明,两合金的铸态组织均由α-Mg基体、Mg2Sn和少量较弥散的β-Mg17Al12相组成,呈现较优异的铸态拉伸力学性能.经热挤压后,两合金棒材和板材组织均发生明显的动态再结晶,棒材平均晶粒尺寸仅6～8μm,板材在挤压和横向方向上的平均晶粒尺寸要稍大些,同时存在较多细小微米颗粒.挤压棒材和板材拉伸力学性能得到显著提高,Mg-3.52Sn-3.32Al合金挤压棒材的综合拉伸力学性能优于AZ31B合金,室温抗拉强度σb、屈服强度σ0.2和伸长率δ分别达到295MPa、200MPa和21.5％,而Mg-6.54Sn-4.78Al合金挤压棒材的综合拉伸力学性能与ZK60合金相当,室温σb、σ0.2和δ分别达到355MPa、275MPa和11.0％;两合金挤压板材室温σb分别达到270MPa和295～315MPa.

摘要： 针对大吨位脆性断裂特征材料——精轧螺纹钢的常规静态拉伸力学性能试验方法进行研究.研制的全新特种抗冲击材料试验机,解决了常规试验机拉伸破断时巨大的惯性冲击振动易损坏试验机的问题,避免了脆性断裂带来的试验安全风险,能保护所有测量仪器和测试设备.研制成功合理而科学的精轧螺纹钢夹具,保证精轧螺纹钢断在两夹具之间的中间段,同时能准确测量精轧螺纹钢整个拉伸试验过程应力-应变全曲线,精确测量脆性材料所有拉伸力学性能指标,开创了大吨位脆性材料力学性能试验设备新理念.

摘要： 对先进超超临界锅炉候选合金C263,基于FAT(有限元辅助试验)方法进行室温、700°C和730°C三种温度下直至破断的单轴拉伸试验,以此为基础进行三个温度下的低循环疲劳试验;获得了全程单轴本构关系和相应的Mason-Coffin寿命预测模型及材料的循环本构关系.试验结果表明,该合金的室温拉伸力学性能明显优于高温性能,而700°C和730°C下的拉伸力学性能差异较小;在三种温度下表现出明显的循环硬化特征,高温显著降低抗疲劳性能.

摘要： 可伸长锚杆在目前的锚杆支护巷道中应用极其广泛,但可伸长锚杆作用机理的研究尚需进一步深入.弯曲式锚杆是可伸长锚杆的重要类型,采用万能液压试验机对Φ18mm直径的不同弯曲段的弯曲锚杆进行拉伸试验,研究了弯曲锚杆的变形特点、基本力学参数和破坏形态.对比相同材料的直锚杆拉伸试验,弯曲式锚杆出现塑性的强度要小于普通直杆,能提供良好的初期变形效果,但屈服强度和极限强度没有明显降低,弯曲锚杆的弯曲段与直杆段过渡连接处容易破坏,相关试验结论对于软岩或硬岩巷道支护具有借鉴意义.

摘要： 本文将以高强Ⅱ玻璃纤维和T700碳纤维为增强材料的树脂基体复合材料进行一系列动态拉伸实验,在此基础之上研究应变率和增强材料种类对拉伸极限的影响.

摘要： 维管束作为竹材的主要承载结构单元,其性能的高低对竹材宏观力学性能有着重要的影响。本文用机械剥离的方法制取维管束,用微型万能力学试验机测试了维管束的拉伸强度和模量。结果表明,毛竹维管束的断裂属于脆性断裂,没有明显的屈服点和塑性变形。纤维含量和弹性模量及拉伸强度间具有很好的线性关系。随着纤维含量的增加,弹性模量和拉伸强度都增大。

摘要： 本发明公开了一种用于薄膜材料拉伸力学性能测试的拉伸夹具，该夹具包括两个用于在其间夹持薄膜试样的夹头和一根具有一凸起块的轴；一个横梁，其延伸方向垂直于轴的延伸方向，横梁在其延伸方向的中间位置具有一个通孔，轴的一端嵌入在该通孔内并可沿该孔作伸缩运动。凸起块和横梁之间设置有压缩弹簧。两根力杆对称分布在轴两侧，每根力杆的一端都分别通过连接杆与轴的凸起块连接，连接杆的两端分别与力杆和凸起块可转动连接，每根力杆的另一端都分别与一个夹头连接，每根力杆在其两端之间都分别与所述横梁的一端可转动连接。本发明的拉伸夹具结构简单，装夹方便，在低温下有效地克服了试件打滑的现象。

摘要： 本发明公开了一种拉伸夹具，用于非金属材料拉伸力学性能测试，该夹具在使用时与哑铃状标准试样的一端部固定连接。该夹具包括一具有上、下表面的板状主体；主体内限定了一个从上表面向下表面延伸的凹陷区域，凹陷区域具有一位于主体侧边上的开口端；区域的形状和大小与标准试样的端部基本相同，以便在使用时将标准试样的端部嵌入该区域内。本发明的拉伸试验夹具与国内外现使用的夹具相比，体积小重量轻，而且结构简单，装夹方便，在低温下很好地克服了试件打滑的现象，并且在低温环境下能够实现多样品测量，大大节约了成本。本发明的低温拉伸夹具可适用于各种高分子材料、复合材料等非金属材料的力学性能测试，具有较高的应用价值。

摘要： 本发明公开了双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备，包括支撑底板，所述支撑底板的上表面中心通过螺栓连接的方式连接有双轴电机，双轴电机的输出轴两端均通过联轴器连接的方式连接有螺纹柱，通过环形挂钩可以将检测的拉线与第一拉力检测器或者第二拉力检测器连接，通过电动伸缩杆可以带动转动固定板转动，通过双轴电机带动螺纹柱转动，通过螺纹柱带动滑动连接座移动，通过滑动连接座来进行拉动，通过第一拉力检测器和第二拉力检测器可以进行检测，本双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备结构简单，操作简便，不但使得对检测更加方便，而且可以从拉伸力和微观力学来检测。

摘要： 本发明涉及一种双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备。所述双轴拉伸力学性能测试仪器主要针对薄膜材料进行拉伸试验，使用时将待测试的试件放入夹具上板组件和夹具下板组件之间固定，使用拉伸装置对试件进行双轴或单轴拉伸，然后利用作用力检测装置检测拉伸方向上试件所受到的力，并通过位移检测装置检测拉伸方向上试件产生的尺寸变化；同时，由于本发明提供的拉伸力学性能测试仪器的体积小，结构紧凑，可以直接与Raman光谱仪、XRD、超景深显微镜或光学显微镜相结合，实现对被测试试件的微观损伤演变进行原位表征，为研究材料的微观损伤演变规律和失效机理提供参考。

摘要： 本发明涉及一种提高蚕丝拉伸力学性能的方法及其高拉伸性能的蚕丝，通过超声波处理液态金属与海藻酸钠水溶液，制备具有高生物相容性的海藻酸钠包覆的液态金属纳米液滴。通过喂养蚕喷洒液态金属纳米液滴的桑叶，获得液态金属改性的蚕丝纤维。液态金属纳米液滴阻碍了蚕丝蛋白中随机卷曲/α‑螺旋向β‑片层的转变过程，导致了随机卷曲/α‑螺旋和β‑转角含量，本质上增强其拉伸机械性能，断裂强度为814MPa，断裂伸长率为70％的蚕丝。本发明中用到的液态金属对家蚕无毒害作用，不需要复杂的制备工业、成本低廉、对于提高蚕丝的机械性能具有显著效果。

摘要： 本发明公开了一种拉伸夹具，用于非金属材料拉伸力学性能测试，该夹具在使用时与哑铃状标准试样的一端部固定连接。该夹具包括一具有上、下表面的板状主体；主体内限定了一个从上表面向下表面延伸的凹陷区域，凹陷区域具有一位于主体侧边上的开口端；区域的形状和大小与标准试样的端部基本相同，以便在使用时将标准试样的端部嵌入该区域内。本发明的拉伸试验夹具与国内外现使用的夹具相比，体积小重量轻，而且结构简单，装夹方便，在低温下很好地克服了试件打滑的现象，并且在低温环境下能够实现多样品测量，大大节约了成本。本发明的低温拉伸夹具可适用于各种高分子材料、复合材料等非金属材料的力学性能测试，具有较高的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种用于薄膜材料拉伸力学性能测试的拉伸夹具，该夹具包括两个用于在其间夹持薄膜试样的夹头和一根具有一凸起块的轴；一个横梁，其延伸方向垂直于轴的延伸方向，横梁在其延伸方向的中间位置具有一个通孔，轴的一端嵌入在该通孔内并可沿该孔作伸缩运动。凸起块和横梁之间设置有压缩弹簧。两根力杆对称分布在轴两侧，每根力杆的一端都分别通过连接杆与轴的凸起块连接，连接杆的两端分别与力杆和凸起块可转动连接，每根力杆的另一端都分别与一个夹头连接，每根力杆在其两端之间都分别与所述横梁的一端可转动连接。本发明的拉伸夹具结构简单，装夹方便，在低温下有效地克服了试件打滑的现象。

摘要： 本发明公开了一种双轴拉伸力学性能测试仪器，其结构包括固定底板、伸缩底座、装夹机构、伸缩杆、连接顶座，固定底板上端面与伸缩底座底部相固定，并且伸缩底座顶部与装夹机构下端相连接，滑动轴带动调节机构在固定片上进行横向等距移动，从而对薄膜进行较好的贴合装夹，抵触片对薄膜一侧表面进行缓冲抵触，避免抵触片与薄膜之间产生较大的摩擦，防止薄膜在进行拉伸性能测试时发生破损，伸缩杆的下端在连动杆上的滑动槽内部进行滑动，从而使得连动杆对右端的推片施加往上顶的力，这时通过扭力轴带动顶片发生轻微转动，从而使得顶片对薄膜往上顶，避免薄膜从夹具内部发生脱落，确保对薄膜的拉伸性能进行有效的测试。

摘要： 本实用新型涉及一种双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备。所述双轴拉伸力学性能测试仪器主要针对薄膜材料进行拉伸试验，使用时将待测试的试件放入夹具上板组件和夹具下板组件之间固定，使用拉伸装置对试件进行双轴或单轴拉伸，然后利用作用力检测装置检测拉伸方向上试件所受到的力，并通过位移检测装置检测拉伸方向上试件产生的尺寸变化；同时，由于本实用新型提供的拉伸力学性能测试仪器的体积小，结构紧凑，可以直接与Raman光谱仪、XRD、超景深显微镜或光学显微镜相结合，实现对被测试试件的微观损伤演变进行原位表征，为研究材料的微观损伤演变规律和失效机理提供参考。

摘要： 本实用新型公开了一种用于薄膜材料拉伸力学性能测试的拉伸夹具，该夹具包括两个用于在其间夹持薄膜试样的夹头和一根具有一凸起块的轴；一个横梁，其延伸方向垂直于轴的延伸方向，横梁在其延伸方向的中间位置具有一个通孔，轴的一端嵌入在该通孔内并可沿该孔作伸缩运动。凸起块和横梁之间设置有压缩弹簧。两根力杆对称分布在轴两侧，每根力杆的一端都分别通过连接杆与轴的凸起块连接，连接杆的两端分别与力杆和凸起块可转动连接，每根力杆的另一端都分别与一个夹头连接，每根力杆在其两端之间都分别与所述横梁的一端可转动连接。本实用新型的拉伸夹具结构简单，装夹方便，在低温下有效地克服了试件打滑的现象。