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应变片尺寸对增量钻孔法标定系数的影响研究
1
作者
俞聪
张克明
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第6期123-128,共6页
钻孔法测量残余应力过程中,标定系数是极其重要的一环,其误差直接影响着残余应力测量的结果。对于目前标定系数的求解,有限元模拟是一种主流的方式。首先,通过均匀应力场进行分析,采用有限元计算标定系数,针对应变测量方式对标定系数的...
钻孔法测量残余应力过程中,标定系数是极其重要的一环,其误差直接影响着残余应力测量的结果。对于目前标定系数的求解,有限元模拟是一种主流的方式。首先,通过均匀应力场进行分析,采用有限元计算标定系数,针对应变测量方式对标定系数的影响,分别进行了对应变片钻孔法中应变片的长宽及位置对标定系数的影响的研究,采用单因素分析法研究了每个因素对标定系数的影响。在考虑的应变片长度时,最大误差存在于应变片长度GL=1.2 mm和GL=2.8 mm,a系数最大误差能达到66.48%,最小误差也有21.77%,b系数的误差较小,最大误差为56.29%,最小误差只有7.77%。在考虑的应变片宽度时,GW=1.0 mm和GW=2.0 mm,b系数最大的误差也能达到25.49%,a系数的最小误差为13.83%。通过应变片尺寸对增量钻孔法标定系数的影响研究,可以为增量钻孔法测量残余应力的结果准确性提高一定的参考与指导。
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关键词
增量钻孔法
校准系数
应变片尺寸
有限元模拟
误差分析
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职称材料
增量钻孔法测量纤维层压板残余应力与验证分析
2
作者
俞聪
张克明
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第5期82-88,共7页
在汽车行业、航空航天等领域,残余应力在产品设计中日益重要,碳纤维在结构轻量化中起着关键作用。通过建立碳纤维层压板的有限元模型,计算实验残余应力,并验证了其准确性与经典层合板理论结果的对比。针对复合材料不同铺层方向结构,通...
在汽车行业、航空航天等领域,残余应力在产品设计中日益重要,碳纤维在结构轻量化中起着关键作用。通过建立碳纤维层压板的有限元模型,计算实验残余应力,并验证了其准确性与经典层合板理论结果的对比。针对复合材料不同铺层方向结构,通过对层合板前四层残余应力实验值与理论值分析,得到其结构的铺层方向最小残余应力层合板,为层合板设计奠定基础。结果表明,[45/90/-45/0/45/90/-45/0]铺层方向层压板层间残余应力最小,应力分量σx的理论值与实验值最大之差为0.421 MPa。最大剪切应力测量值为1.7103 MPa,最大观测误差值为18.8%。发生在第二次钻孔深度增量(方向为90°)。应力分量σy的理论值与实验值的最大差值为0.7306 MPa,验证了增量钻孔法测复合材料残余应力的可靠性,研究成果可为航空航天领域等复合材料铺层结构的设计及制造提供指导。
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关键词
增量钻孔法
碳纤维层压板
校准系数矩阵
层合板理论
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职称材料
考虑黏接工艺对云纹干涉钻孔法标定系数基本机理的影响
3
作者
张克明
曹宇
+5 位作者
席尚宾
郑佩
张振亚
黄甲
刘文城
姚骏
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2024年第7期1-8,41,共9页
云纹干涉法与钻孔法相结合的增量钻孔技术被公认为是一种测量内部残余应力的有效方法。该技术中使用的黏接剂在试验过程中起着将应变从结构表面传递到光栅层的关键作用。然而,在求解标定系数时,往往没有考虑黏接剂的影响。基于有限元软...
云纹干涉法与钻孔法相结合的增量钻孔技术被公认为是一种测量内部残余应力的有效方法。该技术中使用的黏接剂在试验过程中起着将应变从结构表面传递到光栅层的关键作用。然而,在求解标定系数时,往往没有考虑黏接剂的影响。基于有限元软件,从黏接剂的材料性质、粘接层的形状和尺寸、粘接层的厚度、钻孔的增量和应变测量方法5个方面考察了黏接剂对标定系数的影响。通过比较有无黏接剂时的标定系数误差,说明了黏接剂的影响。结果表明,忽略黏接剂的影响会显著影响标定系数的精度,将黏接剂从有限元模型中剔除会导致低估标定系数,标定系数的误差超过2.5%,并且与钻孔增量和测量方法有很大关系。此外,黏接剂对薄壁构件的影响比对较厚的试件更显著。
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关键词
增量钻孔法
云纹干涉
法
黏接剂
残余应力
有限元模拟
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职称材料
题名
应变片尺寸对增量钻孔法标定系数的影响研究
1
作者
俞聪
张克明
机构
上海理工大学机械工程学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第6期123-128,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11802316)。
文摘
钻孔法测量残余应力过程中,标定系数是极其重要的一环,其误差直接影响着残余应力测量的结果。对于目前标定系数的求解,有限元模拟是一种主流的方式。首先,通过均匀应力场进行分析,采用有限元计算标定系数,针对应变测量方式对标定系数的影响,分别进行了对应变片钻孔法中应变片的长宽及位置对标定系数的影响的研究,采用单因素分析法研究了每个因素对标定系数的影响。在考虑的应变片长度时,最大误差存在于应变片长度GL=1.2 mm和GL=2.8 mm,a系数最大误差能达到66.48%,最小误差也有21.77%,b系数的误差较小,最大误差为56.29%,最小误差只有7.77%。在考虑的应变片宽度时,GW=1.0 mm和GW=2.0 mm,b系数最大的误差也能达到25.49%,a系数的最小误差为13.83%。通过应变片尺寸对增量钻孔法标定系数的影响研究,可以为增量钻孔法测量残余应力的结果准确性提高一定的参考与指导。
关键词
增量钻孔法
校准系数
应变片尺寸
有限元模拟
误差分析
Keywords
incremental drilling method
calibration coefficients
strain gauge size
finite element simulation
error analysis
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
增量钻孔法测量纤维层压板残余应力与验证分析
2
作者
俞聪
张克明
机构
上海理工大学机械工程学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第5期82-88,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11802316)。
文摘
在汽车行业、航空航天等领域,残余应力在产品设计中日益重要,碳纤维在结构轻量化中起着关键作用。通过建立碳纤维层压板的有限元模型,计算实验残余应力,并验证了其准确性与经典层合板理论结果的对比。针对复合材料不同铺层方向结构,通过对层合板前四层残余应力实验值与理论值分析,得到其结构的铺层方向最小残余应力层合板,为层合板设计奠定基础。结果表明,[45/90/-45/0/45/90/-45/0]铺层方向层压板层间残余应力最小,应力分量σx的理论值与实验值最大之差为0.421 MPa。最大剪切应力测量值为1.7103 MPa,最大观测误差值为18.8%。发生在第二次钻孔深度增量(方向为90°)。应力分量σy的理论值与实验值的最大差值为0.7306 MPa,验证了增量钻孔法测复合材料残余应力的可靠性,研究成果可为航空航天领域等复合材料铺层结构的设计及制造提供指导。
关键词
增量钻孔法
碳纤维层压板
校准系数矩阵
层合板理论
Keywords
incremental drilling method
carbon fiber laminate
calibration coefficient matrix
laminated panel theory
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
考虑黏接工艺对云纹干涉钻孔法标定系数基本机理的影响
3
作者
张克明
曹宇
席尚宾
郑佩
张振亚
黄甲
刘文城
姚骏
机构
上海理工大学
上海交通大学
宁波工程学院建筑与交通工程学院
西北工业大学民航学院
江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院有限公司
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2024年第7期1-8,41,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11802316)
国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金项目(COMAC-SFGS-2022-1874)
常州市“龙城英才计划”项目(CQ20210045)。
文摘
云纹干涉法与钻孔法相结合的增量钻孔技术被公认为是一种测量内部残余应力的有效方法。该技术中使用的黏接剂在试验过程中起着将应变从结构表面传递到光栅层的关键作用。然而,在求解标定系数时,往往没有考虑黏接剂的影响。基于有限元软件,从黏接剂的材料性质、粘接层的形状和尺寸、粘接层的厚度、钻孔的增量和应变测量方法5个方面考察了黏接剂对标定系数的影响。通过比较有无黏接剂时的标定系数误差,说明了黏接剂的影响。结果表明,忽略黏接剂的影响会显著影响标定系数的精度,将黏接剂从有限元模型中剔除会导致低估标定系数,标定系数的误差超过2.5%,并且与钻孔增量和测量方法有很大关系。此外,黏接剂对薄壁构件的影响比对较厚的试件更显著。
关键词
增量钻孔法
云纹干涉
法
黏接剂
残余应力
有限元模拟
Keywords
incremental hole drilling technique
moiréinterferometry
bonding agent
residual stress
finite element simulation
分类号
TG146.2 [金属学及工艺—金属材料]
TG115 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
应变片尺寸对增量钻孔法标定系数的影响研究
俞聪
张克明
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
增量钻孔法测量纤维层压板残余应力与验证分析
俞聪
张克明
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑黏接工艺对云纹干涉钻孔法标定系数基本机理的影响
张克明
曹宇
席尚宾
郑佩
张振亚
黄甲
刘文城
姚骏
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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