多功能脆性材料力學(xué)性能試驗(yàn)儀的研制.pdf

1、玻璃、陶瓷、混凝土等脆性材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一類(lèi)重要的結(jié)構(gòu)材料，但是，由于它的脆性，這類(lèi)材料也是最容易發(fā)生突發(fā)事故、最不安全的材料，每年由此而引起的事故給我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了巨大的損失。因而，脆性材料的安全性越來(lái)越引起人們的重視，如何更有效的對(duì)脆性材料進(jìn)行性能測(cè)試，尤其是力學(xué)性能測(cè)試，甚至是構(gòu)件在服役狀態(tài)下的在線(xiàn)檢測(cè)，顯得尤為重要和緊迫。
　　本文基于模塊化設(shè)計(jì)思想，研制了一臺(tái)專(zhuān)門(mén)針對(duì)脆性材料力學(xué)性能測(cè)試的多功能脆性材

2、料試驗(yàn)儀，其主要包括機(jī)械加載模塊、支撐平臺(tái)、功能模塊、測(cè)控系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等模塊，通過(guò)對(duì)這些模塊的不同組合可實(shí)現(xiàn)不同的功能及滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)合要求；系統(tǒng)除了具有測(cè)試脆性材料的彈性模量、極限應(yīng)變、強(qiáng)度、硬度、韌性等常規(guī)性能外，還具有無(wú)損測(cè)試玻璃構(gòu)件不同位置的局部強(qiáng)度和表面預(yù)應(yīng)力，進(jìn)而對(duì)玻璃構(gòu)件的安全可靠性和壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)等功能。
　　本文從設(shè)計(jì)思想闡述及方案對(duì)比入手，并結(jié)合本課題的理論背景及設(shè)計(jì)要求，闡述了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案選擇及系統(tǒng)各模塊

3、的組成及原理，本文對(duì)系統(tǒng)核心的加載模塊和支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)和計(jì)算做了重點(diǎn)介紹，特別是對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并對(duì)重點(diǎn)部件進(jìn)行選擇和核算，使之滿(mǎn)足系統(tǒng)整體要求；其次，通過(guò)UG建立了系統(tǒng)實(shí)體模型方便了機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且基于ANSYS對(duì)機(jī)構(gòu)中的主要變形部件——底板和傳感器支架進(jìn)行有限元分析，改進(jìn)了設(shè)計(jì)結(jié)果，使關(guān)鍵部件的剛性滿(mǎn)足了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求；此外，通過(guò)對(duì)聲發(fā)射監(jiān)控、敏感位移壓痕兩個(gè)特殊功能模塊的進(jìn)行構(gòu)建，擴(kuò)展了試驗(yàn)儀的功能；再次，本文對(duì)試