高温后6061-T4系铝合金板材单向循环拉伸力学性能试验研究

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作者 赵子雁 孙国华 +1 位作者 陈慧娴 黎明 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期166-176,共11页

为明晰GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》推荐的6061-T4系铝合金板材在火灾后力学性能的退化规律,设计完成了38个6061-T4铝合金试件在室温及高温后的单向循环拉伸试验,重点评估了铝合金板材在不同冷却方式及单向循环荷载作用下的破... 为明晰GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》推荐的6061-T4系铝合金板材在火灾后力学性能的退化规律,设计完成了38个6061-T4铝合金试件在室温及高温后的单向循环拉伸试验,重点评估了铝合金板材在不同冷却方式及单向循环荷载作用下的破坏特征、初始弹性模量、强度、应变退化和耗能等。研究结果表明:6061-T4铝合金板材的单向循环拉伸应力-应变曲线无明显屈服平台,显著屈服后并未呈现明显的强化特征;在加热温度为100~300℃区间时,铝合金试件表面银白色光泽变暗但不明显,表面状况不宜作为评估6061-T4铝合金试件火灾损伤程度的评价依据;温度对6061-T4铝合金初始弹性模量影响较小,冷却方式对6061-T4铝合金试件高温后力学性能影响不大。当温度低于200℃时,温度对铝合金板材强度影响不明显;当温度高于200℃时,随着温度升高,铝合金板材强度呈显著降低趋势;常温下单向循环拉伸试验过程中铝合金试件屈服应变略低于单向加载试件,由于循环受拉过程的塑性累积损伤,导致试件在单向循环荷载作用下的延性劣化;随着温度的不断升高,试件屈服会趋于更早,其变形能力呈现先变差后变好的规律;6061-T4铝合金试件累积耗能随着温度升高逐渐降低,且耗能大小与铝合金材料强度及单向循环拉伸圈数正相关。 展开更多

关键词 6061-T4铝合金 单向循环拉伸试验 高温 耗能 冷却方式

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Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点循环拉伸性能试验研究 被引量：2

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作者 梁刚 陆志涵 +1 位作者 刘云贺 郭宏超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期303-313,共11页

为研究Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点在地震作用下的力学行为,对11个梁翼缘板与柱段焊接组成的节点进行了低周循环拉伸性能试验,研究了梁翼缘板与钢管宽度比α、厚度比β以及钢管宽厚比λ等参数对节点破坏模式、承载力、延性和耗能能力... 为研究Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点在地震作用下的力学行为,对11个梁翼缘板与柱段焊接组成的节点进行了低周循环拉伸性能试验,研究了梁翼缘板与钢管宽度比α、厚度比β以及钢管宽厚比λ等参数对节点破坏模式、承载力、延性和耗能能力的影响规律。结果表明:在循环拉伸荷载作用下,Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点的失效模式主要分为连接处焊缝断裂、连接处钢管面板断裂或梁翼缘板被拉断三种;高强钢梁翼缘板与钢管宽度比、钢管柱宽厚比对焊接节点的受力行为影响较大,当宽厚比α由25.0减小到18.75时,节点的应变能减小了134%;当节点破坏时,具有新型焊接通过孔构造的焊接节点极限位移超过传统构造节点近2倍,前者延性性能较好。研究成果可为高强钢管柱与梁焊接节点的抗震设计以及进一步的理论研究提供依据。 展开更多

关键词 高强钢 焊接节点 循环拉伸试验 破坏模式 耗能能力

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镭射BOPP基膜循环拉伸力学性能的试验研究 被引量：1

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作者 杜子康 于法月 +2 位作者 夏家良 何邦贵 钟灵杰 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第1期111-117,共7页

目的为研究双向拉伸聚丙烯(Biaxially Oriented Polypropylene,BOPP)薄膜在重复拉伸使用后的弹性模量变化以及应变变化趋势。方法以26μm BOPP薄膜为研究对象,以1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 N为最大加载力分别进行加载周期为15次的单轴... 目的为研究双向拉伸聚丙烯(Biaxially Oriented Polypropylene,BOPP)薄膜在重复拉伸使用后的弹性模量变化以及应变变化趋势。方法以26μm BOPP薄膜为研究对象,以1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 N为最大加载力分别进行加载周期为15次的单轴循环拉伸试验,总结对比循环次数以及加载力对弹性模量及棘轮应变的影响,分析薄膜性能变化趋势。结果通过对比同一加载应力不同循环下的弹性模量以及棘轮应变,发现在预设加载力下随着循环次数增加,薄膜弹性模量呈增大趋势,且增大幅度逐渐减小,其棘轮应变与弹性模量变化趋势一致;通过取均值对比不同加载力下的弹性模量以及棘轮应变变化,发现薄膜弹性模量随加载力增大而先增大后减小,最大应变以及最小应变均随加载力的增加而增大。结论通过试验研究得出了BOPP薄膜在循环拉伸中弹性模量及棘轮应变随加载力、循环次数增大的变化趋势;对薄膜性能变化有了一定的预测,并为实际加工中的张力选择提供了指导性建议。 展开更多

关键词 双向拉伸聚丙烯薄膜 单轴循环拉伸试验 弹性模量 棘轮应变

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ETFE薄膜单轴循环拉伸力学性能 被引量：8

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作者 胡建辉 陈务军 +2 位作者 孙瑞 赵兵 罗仁杰 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期69-75,共7页

对6组250μm厚乙烯-四氟乙烯(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)薄膜进行了不同应力幅值单轴循环拉伸试验.利用自编MATLAB程序分析了试验所得应力-应变曲线,得到了循环弹性模量、屈服应力、棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数;分... 对6组250μm厚乙烯-四氟乙烯(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)薄膜进行了不同应力幅值单轴循环拉伸试验.利用自编MATLAB程序分析了试验所得应力-应变曲线,得到了循环弹性模量、屈服应力、棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数;分别建立了循环弹性模量、棘轮应变和滞回环面积与循环次数的关系式.试验和分析结果表明:随着循环次数的增加,循环弹性模量、棘轮应变和滞回环面积的变化率逐渐减小,分别近似稳定于13,14,14次循环. 展开更多

关键词 单轴循环拉伸试验 乙烯-四氟乙烯(ETFE)薄膜 弹性模量 屈服应力 棘轮应变 滞回环面积

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浮空器膜材循环拉伸力学性能及弹性常数研究 被引量：15

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作者 陈建稳 陈务军 赵兵 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期40-46,共7页

对全新飞艇蒙皮膜材Uretek3216L进行了单轴循环拉伸试验,采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行5种应力比例下的拉伸试验.探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变化规律,对双轴耦合弹性模量的理论公式进行... 对全新飞艇蒙皮膜材Uretek3216L进行了单轴循环拉伸试验,采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行5种应力比例下的拉伸试验.探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变化规律,对双轴耦合弹性模量的理论公式进行了推导,分析了纬经向应力比对耦合弹性模量的影响规律.结果表明,单轴循环的第15次和第1次循环相比,经纬向弹性模量分别增大了20.7%和39.1%,其中第2次循环增大幅度最大,经纬向均占总增量的60%以上.对于双轴试验,随纬经向应力比R的增大,经向耦合弹性模量增大而纬向减小.确定了膜材的单、双轴应力下的弹性模量和3D应力应变响应曲面. 展开更多

关键词 浮空器膜材 双轴拉伸试验 3D应力应变响应面 弹性模量 循环拉伸试验

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Kapton薄膜高温单轴循环拉伸的力学性能 被引量：3

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作者 刘岩 刘俨震 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期731-738,共8页

以25μm厚充气可展结构膜材Kapton(聚酰亚胺膜)为研究对象,选取6种温度工况(20,50,80,110,140,170℃)对其进行高温下单轴循环拉伸试验.通过分析不同循环次数和温度下的应力-应变数据,阐释了高温循环荷载作用下材料的受力机理与性能表征... 以25μm厚充气可展结构膜材Kapton(聚酰亚胺膜)为研究对象,选取6种温度工况(20,50,80,110,140,170℃)对其进行高温下单轴循环拉伸试验.通过分析不同循环次数和温度下的应力-应变数据,阐释了高温循环荷载作用下材料的受力机理与性能表征,分别建立了循环弹性模量与循环次数和温度的关系式,并获得了对棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数的影响规律.试验和分析结果表明:随着循环次数的增加,弹性模量逐步增大,滞回环面积减小;高温使得弹性模量显著降低,而滞回环面积增大;以最后一次循环加载后的结果来看,温度对TD(垂直膜材长度方向)的棘轮应变影响更大.研究所得结论可为极端温度场下的充气可展结构设计及在轨交变高低温测试提供参考. 展开更多

关键词 Kapton薄膜 单轴循环拉伸试验 高温 弹性模量 棘轮应变 滞回环面积

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Kapton膜材低温单轴循环拉伸力学性能研究 被引量：1

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作者 刘岩 刘俨震 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期493-500,共8页

为明晰充气天线反射面膜材的低温循环拉伸力学性能,对25μm厚的Kapton膜材进行了低温(20、0、-10、-40、-70℃)下的单轴循环拉伸试验,通过分析不同循环次数和温度下的应力-应变曲线,阐释了低温循环荷载作用下材料的受力机理与性能表征,... 为明晰充气天线反射面膜材的低温循环拉伸力学性能,对25μm厚的Kapton膜材进行了低温(20、0、-10、-40、-70℃)下的单轴循环拉伸试验,通过分析不同循环次数和温度下的应力-应变曲线,阐释了低温循环荷载作用下材料的受力机理与性能表征,分别建立了弹性模量与循环次数和温度的关系式,并获得了参量对棘轮应变以及滞回环面积的影响规律.试验结果表明:随着循环次数的增加,弹性模量逐步增大,滞回环面积减小;低温使得弹性模量显著提高,而滞回环面积减小;以最后一次循环加载后的结果来看,温度对膜材垂直方向的棘轮应变影响更大.研究所得结论可为极端温度场下的充气可展结构设计及在轨交变高低温测试提供参考. 展开更多

关键词 Kapton膜材 单轴循环拉伸试验 低温 弹性模量 棘轮应变 滞回环面积

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乙烯-四氟乙烯薄膜循环拉伸的黏弹塑性本构模型

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作者 游晋 胡建辉 陈务军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1665-1669,共5页

对250μm厚乙烯-四氟乙烯(Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene,ETFE)薄膜进行了单轴循环拉伸试验,通过试验得出ETFE薄膜的应力应变曲线,基于宏观现象和各向同性材料小应变假设,推导了适用于ETFE薄膜单轴循环拉伸第1次加载和卸载的本构方程... 对250μm厚乙烯-四氟乙烯(Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene,ETFE)薄膜进行了单轴循环拉伸试验,通过试验得出ETFE薄膜的应力应变曲线,基于宏观现象和各向同性材料小应变假设,推导了适用于ETFE薄膜单轴循环拉伸第1次加载和卸载的本构方程,编写了采用两步法确定本构方程中参数的程序,利用程序模拟了ETFE薄膜在循环拉伸状态下第1次加载和卸载的应力应变关系.通过与试验得到的应力应变关系对比分析,验证了该本构方程和程序的正确性.提出的ETFE薄膜的本构方程可以较为准确地预测ETFE材料的应力应变关系,为ETFE薄膜结构的分析和计算提供参考. 展开更多

关键词 黏弹塑性本构模型 乙烯-四氟乙烯 单轴循环拉伸试验 两步法

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三轴拉伸试验下K0固结饱和黏土的动剪切模量和阻尼比 被引量：2

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作者 贺张悦 王建华 郭鹏 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1623-1631,共9页

开展一系列的等幅循环应力的K0固结饱和黏土的循环三轴拉伸试验,结果表明动剪切模量G不仅与循环剪应变γcy有关,还与累积应变γp有关。为了进一步研究其影响,开展逐级加载的循环三轴拉伸试验。结果表明,随着累积应变的增加,初始动剪切模... 开展一系列的等幅循环应力的K0固结饱和黏土的循环三轴拉伸试验,结果表明动剪切模量G不仅与循环剪应变γcy有关,还与累积应变γp有关。为了进一步研究其影响,开展逐级加载的循环三轴拉伸试验。结果表明,随着累积应变的增加,初始动剪切模量Gmax逐渐下降。在某一围压下以Gmax作为归一化参数,建立G/Gmax-γcy关系,验证在其他围压下具有较好的适用性。累积应变、围压对阻尼比影响不大,可以认为阻尼比随振动剪应变有唯一对应关系。根据一组循环三轴拉伸试验下建立的动剪切模量和阻尼比关系,可以应用到其他应力组合的循环三轴拉伸试验。 展开更多

关键词 K0固结饱和黏土 循环三轴拉伸试验 动剪切模量 阻尼比

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考虑温度和加载影响的离子型中间膜拉伸力学性能

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作者 陈素文 陆钰佳 邵筱 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1265-1274,共10页

为研究温度和加载影响的离子型中间膜的拉伸力学性能,在低应变率范围内对其进行了-40℃~80℃的单调拉伸试验以及室温下的循环加卸载拉伸试验。基于试验结果,确定了离子型中间膜的力学性能特征指标。结果表明,随着应变率的升高和温度的降... 为研究温度和加载影响的离子型中间膜的拉伸力学性能,在低应变率范围内对其进行了-40℃~80℃的单调拉伸试验以及室温下的循环加卸载拉伸试验。基于试验结果,确定了离子型中间膜的力学性能特征指标。结果表明,随着应变率的升高和温度的降低,其强度普遍提高,但极限应变有所降低;断后试件有约80%的不可恢复变形;循环加卸载拉伸曲线的包络线与其相同条件下的单调拉伸试验曲线基本一致,随卸载应变的升高,其加卸载耗能能力提高,而割线卸载模量先减小后增大。基于试验结果,给出了低应变率下的G’Sell本构关系。在此基础上,根据割线卸载模量的变化,提出了加卸载应力-应变的变模量模型,对比模型预测关系曲线与试验曲线,两者吻合较好。 展开更多

关键词 离子型中间膜 单调和循环加卸载拉伸试验 应变率效应 温度效应 本构模型 变模量模型

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超弹性形状记忆合金丝力学性能试验 被引量：9

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作者 阎石 王琦 王伟 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第3期458-463,共6页

目的研究形状记忆合金循环拉伸时的基本力学性能,为基于形状记忆合金的阻尼器设计奠定基础.方法采用循环拉伸的试验方法,考虑循环次数、加载速率、峰值应变等参数对形状记忆合金的应力应变关系、阻尼和残余应变等性能的影响,把试验结果... 目的研究形状记忆合金循环拉伸时的基本力学性能,为基于形状记忆合金的阻尼器设计奠定基础.方法采用循环拉伸的试验方法,考虑循环次数、加载速率、峰值应变等参数对形状记忆合金的应力应变关系、阻尼和残余应变等性能的影响,把试验结果同Grasser理论模型进行对比,研究影响形状记忆合金超弹性性能的主要因素、影响规律和结果.结果在一定的加载速率下,随着循环次数的增加,应力-应变曲线逐渐下移,20次循环后趋于稳定.随着循环次数的增加,相变应力和阻尼逐渐减小,残余应变逐渐增加并趋于稳定;加载应变越快,耗能能力略有减低;随应变幅值的增加,超弹性SMA丝材料的耗能能力和等效阻尼近似线性增加,材料模量随应变幅值的增加明显降低,但应变幅值对材料的相变应力影响较小.结论经过一定次数的循环以后,形状记忆合金能表现出稳定的非线性应力应变关系和耗能能力,是制作阻尼器的较理想材料. 展开更多

关键词 形状记忆合金 超弹性 循环拉伸试验 滞回模型 应变率

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考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法研究

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作者 俞昊然 李维滨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期148-157,187,共11页

为了模拟实际情况中超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材在循环拉伸荷载作用下的残余应变,解决SMA棒材在自复位体系中应用时结构的自复位性能数值模拟结果偏于理想的问题,提出了一种可以考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法... 为了模拟实际情况中超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒材在循环拉伸荷载作用下的残余应变,解决SMA棒材在自复位体系中应用时结构的自复位性能数值模拟结果偏于理想的问题,提出了一种可以考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法。采用基于唯象理论的Auricchio本构模型,对4个超弹性SMA棒材算例进行有限元模拟,在此基础上,采用材料置换的思路,以等效弹塑性金属的塑性变形来反映SMA棒材受力后的残余变形,给出了具体的SMA棒材残余变形有限元模拟方法,并根据试验数据对模拟结果进行了验证。研究结果表明,基于Auricchio本构模型的SMA棒材有限元模拟结果无法表现材料的残余变形,而采用所提出的可以考虑残余变形的SMA棒材数值模拟方法能够较好地反映SMA棒材包括残余应变在内的各项力学性能。 展开更多

关键词 形状记忆合金(SMA) 残余变形 数值模拟 超弹性效应 自复位 循环拉伸试验

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