动态应变

摘要： 针对高幅值应变量的动态校准问题,提出了基于霍普金森杆的动态应变激光绝对法校准装置,设计数据处理系统。受环境因素和测试系统本身的影响,激光测振仪和应变放大器的输出电压存在一定的零漂。对电压值进行修正,并基于LabVIEW平台编制数据处理软件,实现应变片的动态校准。针对零漂的处理,提出了零线自动选取算法,程序根据实际电压自动截取一段水平零线,并计算零线平均值作为零漂值。经试验验证,零漂处理后,零线波动范围与峰值的比值降低约50%,应变的最大相对偏差降低,提高了应变片灵敏系数校准的可靠性和准确性。数据处理系统使用灵活,操作简单,数据分析可靠。

摘要： 目的研究超高压水射流与船用A级钢表面的相互作用及冲蚀机理。方法使用200 MPa的超高压水对船用A级钢进行射流冲蚀实验,并用20 MPa高压水射流进行对比实验。利用ASMC2–4电阻应变仪采集水射流冲击过程中船板背面的动态应变信号,同时使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等设备对船用A级钢冲击前的微观组织、物相和冲击后的材料表面形貌与元素分布进行观察分析。结果在200 MPa压力下船用A级钢冲击中心区域背面平均微应变为180×10^(−6),微应变振幅为35×10^(−6)~50×10^(−6),水射流对A级钢的冲击力为循环脉动交变应力;在射流交变应力作用下材料表面发生疲劳破坏,水射流冲蚀后A级钢中心区域以长条状渗碳体硬质相为主,还存在有未被冲蚀的珠光体组织;在200 MPa超高压射流作用下材料表面还存在着典型的剥落坑、层蚀、穴蚀等断裂形貌。结论建立了船用A级钢水射流冲蚀剥离模型,阐明了水射流冲蚀作用机理。

摘要： 针对风力驱动机械装置的叶片失速问题,文章通过将翼型向内侧凹变的被动控制方式应用到某小型水平轴风力机叶片吸力面,发现在80%弦长处实施长度为350 mm凹变形式的叶片,可在风机旋转轴心与来流风向偏差30°范围内对风轮做功能力有一定提升作用。在此基础上,在来流方向发生偏斜的情况下,文章对低频下易触发的圆盘振动和轴向窜动的结构动态响应两种振动形式的振频和动态应变的变化特征进行了细致分析。

摘要： 为研究固体推进剂在湿法缠绕包覆工艺过程中的应变特性,基于光纤光栅传感器,搭建了固体推进剂药柱在连续缠绕包覆中的动态应变测试系统,以实现对压伸成型的改性双基推进剂在湿法缠绕包覆工艺中的动态应变进行测试,分析了不同缠绕层数下的药柱受到的应变情况和固化过程的应变特性及其原因。结果表明,基于光纤光栅传感器的固体推进剂药柱湿法缠绕包覆工艺中动态应变测试技术,能够准确测试出湿法包覆缠绕工艺中固体推进剂所受到应变的变化特性,恒定的缠绕张力和送纱速率作用下,当前缠绕层会对已缠绕层的张力产生一定的放松作用,表现出“放松效应”;固化过程中树脂放热和降温时的收缩是导致药柱表面产生应变的主要因素;在整个工艺中,推进剂药柱表面受到的应变均在其结构最大破坏应变2.5%范围内,能够满足湿法纤维缠绕包覆工艺。基于光纤光栅传感器的固体推进剂药柱湿法缠绕包覆工艺中动态应变测试技术,可为推进剂药柱在湿法纤维缠绕包覆工艺中受到的动态应变特性研究提供有利的技术支撑。

摘要： 采用聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜传感器对模切压力进行在线动态应变测试.建立PVDF压电方程,结合模切幅面特点,采用了阵列式压电传感器检测方法,并根据传感器特点给出了任意PVDF电荷输出模型,结合不同区域检测到的载荷,给出了总载荷及平均载荷计算方法.PVDF薄膜传感器测量范围广、响应频率高、柔韧性好,能够满足模切冲击碰撞载荷的检测,采用阵列式传感器设计方法,形成模切压力检测模型,既能有效反映不同采集区域载荷分布特点,又能求出整体载荷及均布载荷.采用压电薄膜传感器,实现了模切压力在线检测,提高了检测精度,解决了长期以来模切压力检测困难的问题,为实现模切机高速稳定运行提供了新的途径.

摘要： 对于某重型卡车的双金属鼓式制动器,在近500°C高温工况下,进行了台架试验,测量了制动器在制动过程中的动态应变和动态温度特性.采用ABAQUS有限元(FE)软件,进行了热—应力—磨损耦合仿真分析.结果表明:制动鼓外表面的周向应变呈现近似周期性的交变特性;周向为制动鼓的主要变形方向,最大周向应力出现在开口边缘处;摩擦片的磨损量分布极不均匀.验证了该双金属鼓式制动器有限元计算模型的准确性,试验与仿真结果可为鼓式制动器的失效分析和结构优化提供基础.

摘要： 应变测量技术在测量机械构件受力变化特征和重要工程结构监测中发挥着不可替代的作用.在传统应变测量电路的外接增益电阻和高阶滤波电路中, 电阻温漂特性产生的测量误差一直是亟待解决的问题.设计了一款基于程控式放大器AD8231, 24位数模转换器AD1256, RAM处理器的高精度应变测量系统方案;通过电路优化, 实现了电阻温漂补偿从而提高测量精度的目的.试验结果表明该应变测量系统方案的测量精度高达0.1με.%Strain measurement technology plays an irreplaceable role in measuring the variation characteristics of mechanical components and the monitoring of important engineering structures. However in the external gain resistance and high order filter circuits of traditional strain measurement circuits, the measurement error caused by the resistance temperature drift is always an urgent problem to be solved. A high precision strain measurement system based on the programmable amplifier AD8231, 24 digital/analog converter AD1256, RAM processor is designed. Through circuit optimization, the temperature drift problem is well compensated. As a result the measurement accuracy gets great improvement. The experimental results show that the precision of the strain measurement system is up to 0.1 με.

摘要： 为监测压电陶瓷驱动器并联驱动时各自的动态输出状态,利用压电陶瓷驱动器中位移放大机构的菱形对称结构建立全桥应变测量方法,通过位移放大机构菱边在振动过程中的动态应变变化来反映压电陶瓷驱动器的工作状态.对不同状态下位移放大机构菱边的动态应变进行实验研究,结果表明:利用位移放大机构对称菱边建立的全桥应变测量方法能够有效获取位移放大机构在振动过程中的动态应变变化,且能够对位移放大机构的运行状态进行实时监测,在带负载和不带负载情况下,设计的位移放大机构菱边在振动过程中的应变量级都在几个微应变,该测量结果也反映出设计的位移放大机构刚度较好,能够保证压电陶瓷驱动器有较好的输出性能.

摘要： 对120m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除倾倒过程中折断部位的受力变化及破坏过程进行了动态应变观测,烟囱开始失稳时间为起爆后3.25s,5.05s后,烟囱折断冲击地面.监测应变分析说明倒塌中心线两侧应力不对称,烟囱倒塌方向偏离中心线约10°.

摘要： 本文论述了利用LabVIEW开发的动态应变采集与处理系统、系统的硬件和软件构成与特点,讨论了软件编制中调零等问题的解决方法,最后给出在动态应变测试方面的应用实例.

摘要： 本文以硬涂层薄板复合结构为例,提出面向硬涂层复合结构的高阶疲劳测试方法和流程.另外,在充分考虑硬涂层复合结构高阶疲劳测试的技术难点的基础上,对在涂层结构不粘贴应变片的前提条件下获得关注位置的动态应变,准确预测高阶疲劳测试所需的激振幅度,有效克服硬涂层复合结构应变软化现象干扰并准确获取高阶固有频率等关键环节进行了详细论述.最后,通过实例测试,证明本方法的实用性,可以用来客观评价硬涂层复合材料抵抗高周疲劳的能力,还可用来检验硬涂层涂敷工艺效果.

摘要： 以悬臂等强度梁为研究对象,用成熟且具有高可靠性的传统应变片测试系统和先进的光纤光栅测试系统,对等强度梁相应测点处的静态应变和动态应变进行了测量.通过以应变片测量为基准的实验分析方法,明确光纤光栅测试系统在应变测量方面具有和应变片相同的可靠性和准确性,为今后将光纤光栅测试系统引入高速旋转机械的在线监测打下了基础.

摘要： 本文在利用轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值计算方法和利用弹性力学非稳态有限元法计算轴流水轮机转轮叶片动态的应力和应变的基础上,利用弱耦合技术,完成了轴流式水轮机非定常湍流计算和转轮非稳态弹性力学动态应力和动态应变的流固耦合分析,并对结果进行了讨论。

摘要： 某核电站调试期间发现电动泵入口管系在小流量运行时振动强烈.本文作者运用电测方法测量了管系实际动态应变,根据ASME和BS标准估算了管道的疲劳寿.

摘要： 采用在两端固支圆柱壳内表面粘贴双工作应变片并组成相对连接直流桥路输出的原理，测量了其在脉冲Ｘ光辐射下产生的动态应变随方位角的分布。并采用“ABAQUS”有限元程序进行了相同条件的结构响应数值模拟计算。所得计算值与实测值大体符合。

摘要： 介绍了多孔材料的基本特性,进行了爆炸容器内多孔铝和蛭石材料在爆炸冲击条件下对容器壁的防护性能的实验研究,分析了其作用机理.结果表明,多孔铝和蛭石对于爆炸冲击具有较好的削弱效应,可以在很大程度上提高爆炸容器的强度,但两者各有其不同特点.

摘要： 介绍了多孔材料的基本特性,进行了爆炸容器内多孔铝和蛭石材料在爆炸冲击条件下对容器壁的防护性能的实验研究,分析了其作用机理.结果表明,多孔铝和蛭石对于爆炸冲击具有较好的削弱效应,可以在很大程度上提高爆炸容器的强度,但两者各有其不同特点.

摘要： 介绍了多孔材料的基本特性,进行了爆炸容器内多孔铝和蛭石材料在爆炸冲击条件下对容器壁的防护性能的实验研究,分析了其作用机理.结果表明,多孔铝和蛭石对于爆炸冲击具有较好的削弱效应,可以在很大程度上提高爆炸容器的强度,但两者各有其不同特点.

摘要： 本发明揭示了一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处理模块，同步触发模块的同步触发输出口分别连接激光器和数据采集模块。

摘要： 本发明揭示了一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处理模块，同步触发模块的同步触发输出口分别连接激光器和数据采集模块。

摘要： 本实用新型揭示了一种纳应变量级的动态光纤应变传感装置，激光器连接第一耦合器，所述第一耦合器的两个分光端分别连接参考光纤和传感光纤的一端，所述参考光纤上安装有偏振控制器，所述参考光纤和传感光纤的另一端连接第二耦合器，所述第二耦合器连接数据采集模块，所述数据采集模块输出所采集的信号至数据处理模块，同步触发模块的同步触发输出口分别连接激光器和数据采集模块。

摘要： 本发明公开了一种从海量桥梁动态应变数据中自动化分离温度应变成分的方法。本方法基于应变监测数据的EMD分解，采用高斯混合模型聚类(GMM)，由EMD分解所产生IMFs的Hilbert边际谱变化特征，对IMFs进行属性分类，实现从监测应变中自动化分离温度效应。本发明克服了传统方法中预设温度效应阈值参数而引发的精度低且不具普适性、需人工干预而无法达到自动化实施的局限性，能够自动化地从桥梁动态应变数据中高精度、自适应、无参数分离温度应变成分，且抗噪性好，适应了从海量桥梁应变数据中在线、瞬时分离温度应变成分的工程需求，具有广泛的工程应用潜力。

摘要： 本发明公开了一种考虑动态应变时效的热机多轴应力应变关系确定方法，包括(1)确定基本参数；(2)通过累计应力率张量，更新应力张量；(3)利用屈服准则判断步骤(2)算得的应力张量是否进入非弹性阶段，如果还在弹性阶段，按照步骤(5)进行下一步计算，如果进入非弹性阶段，按照步骤(4)进行下一步计算；(4)利用屈服准则的值，计算累积非弹性应变率，非弹性应变率张量，弹性应变率张量，背应力率偏量和各向同性硬化参数率，并通过累计背应力率偏量，更新背应力偏量，通过累计各向同性硬化参数率，更新各向同性硬化参数；(5)判断加载是否完成，如果已完成，则获得考虑动态应变时效影响的热机多轴应力应变关系。

摘要： 本发明公布了一种可消除横向应变影响的压电动态应变传感器，由1-3型压电传感器和3-3型压电传感器组成。通过理论推导并结合实际的传感器尺寸计算，可选择适当的传感器尺寸比例并通过合适的接线方式使之组合为一组可消除横向应变影响的压电动态应变传感器。该压电动态传感器使用时粘贴于目标结构表面，可消除目标结构横向应变变化的影响，仅对特定方向的应变变化敏感并起到传感作用。本发明可以促进压电动态应变传感器在工程结构上的广泛应用。

摘要： 本发明公开了一种从海量桥梁动态应变数据中自动化分离温度应变成分的方法。本方法基于应变监测数据的EMD分解，采用高斯混合模型聚类(GMM)，由EMD分解所产生IMFs的Hilbert边际谱变化特征，对IMFs进行属性分类，实现从监测应变中自动化分离温度效应。本发明克服了传统方法中预设温度效应阈值参数而引发的精度低且不具普适性、需人工干预而无法达到自动化实施的局限性，能够自动化地从桥梁动态应变数据中高精度、自适应、无参数分离温度应变成分，且抗噪性好，适应了从海量桥梁应变数据中在线、瞬时分离温度应变成分的工程需求，具有广泛的工程应用潜力。

摘要： 本发明公开了一种考虑动态应变时效影响的热机多轴应力应变关系确定方法，包括(1)确定基本参数；(2)通过累计应力率张量，更新应力张量；(3)利用屈服准则判断步骤(2)算得的应力张量是否进入非弹性阶段，如果还在弹性阶段，按照步骤(5)进行下一步计算，如果进入非弹性阶段，按照步骤(4)进行下一步计算；(4)利用屈服准则的值，计算累积非弹性应变率，非弹性应变率张量，弹性应变率张量，背应力率偏量和各向同性硬化参数率，并通过累计背应力率偏量，更新背应力偏量，通过累计各向同性硬化参数率，更新各向同性硬化参数；(5)判断加载是否完成，如果已完成，则获得考虑动态应变时效影响的热机多轴应力应变关系。

摘要： 本发明涉及一种使用振弦式应变计的动态应变测量方法，属于电学领域，应用于结构安全健康监测行业。微控制器通过微控制器I/O（控制脉冲产生器，通过激振线圈激励钢弦，钢弦起振后在感应线圈内产生感应电动势并通过信号放大器和抗混叠滤波器调理后通过模数转换器转换成数字信号，并通过时SPI接口传输给DMA控制器，最终把数据存放在队列缓冲器，微控制器内核对不断刷新数据的队列缓冲器内的数据进行FFT运算得到动态的应变数据。本发明解决了目前使用应变电阻测量动态应变的零点漂移、已损坏、寿命短等问题。

摘要： 本发明公布了一种可消除横向应变影响的压电动态应变传感器，由1－3型压电传感器和3－3型压电传感器组成。通过理论推导并结合实际的传感器尺寸计算，可选择适当的传感器尺寸比例并通过合适的接线方式使之组合为一组可消除横向应变影响的压电动态应变传感器。该压电动态传感器使用时粘贴于目标结构表面，可消除目标结构横向应变变化的影响，仅对特定方向的应变变化敏感并起到传感作用。这一发明可以促进压电动态应变传感器在工程结构上的广泛应用。