崔鹤鑫:一级绞缆结构力学行为实验研究论文

崔鹤鑫:一级绞缆结构力学行为实验研究论文

本文主要研究内容

作者崔鹤鑫(2019)在《一级绞缆结构力学行为实验研究》一文中研究指出:基于独特的空间螺旋特征,绳缆结构相较单一股线具有高的弹性模量和优异的抗拉强度,在日常生产生活中应用非常广泛,在一些新型智能结构与能源装置中也有重要的应用。如采用多股高分子材料绞缆而成的人工肌肉,因其结构轻盈、无应力滞后、能量密度高等特征成为现代智能结构研究的重要方向之一。另外,对于国际热核聚变实验堆(ITER)这种新能源装置,其所希冀的是通过管内电缆导体(CICC)绕制而成的超导磁体产生强磁场来约束高温等离子体的运动,进而实现可控的热核聚变。因此,CICC导体的力学行为直接决定了该大型装置的安全性和功能性设计。通常CICC导体是由近千根超导股线经4至5级绞缆,其中直径相同的2根超导股线和1根纯铜股线绞缆形成一级缆,之后3根一级缆再绞缆形成二级缆,依次类推,最终形成具有复杂空间结构的螺旋状绳缆结构。这样一级绞缆结构的力学行为分析成为了这种复杂结构力学行为预测的前提和基础。此外,在绞缆制备过程或运行工况下相互接触的股线会挤压产生大量的接触变形,而这种接触变形对股线力学行为的研究截至目前尚未见报道。本硕士学位论文以一级缆力学行为实验研究为主体,重点考虑一级缆结构的等效杨氏模量实验与理论预测,并实验研究了拉伸载荷作用下一级缆结构的退扭行为及接触变形对股线单元力学性能的影响,所开展的主要工作如下:首先,针对一级缆结构等效杨氏模量开展了实验和理论建模研究。在完成一级缆结构制备的基础上,通过循环加载方式消除线间空隙,得到了该结构的等效杨氏模量。实验结果表明:随着初始螺旋角的减小,等效杨氏模量随之减小。接着,将实验结果与经典的Costello理论进行对比分析,发现由于扭转残余应力的存在,Costello理论值与实验值之间存在较大误差。本论文先给出不同直径的一级缆结构扭转残余应变与初始螺旋角之间满足的统一线性关系表达式,再结合Costello理论模型建立了新的修正模型,其结果与实验结果定性定量吻合良好。其次,对一级缆结构在拉伸过程中的退扭行为开展了实验研究。自主设计并完成了一级缆结构拉伸过程中退扭行为的实验测试平台,通过该测试平台对六绕一钢绞线结构以及一级铜绞线结构进行了实验测量,分析了单位长度退扭角与轴向拉力之间的关系;同时完成了相同直径,不同初始螺旋角对拉伸过程中一级缆结构退扭行为的影响测量。最后,开展了预制接触变形(压痕)对股线单元的应力-应变曲线的影响实验研究。为避免电子万能试验机的夹头对股线试样产生损伤,自主设计并制作了配套夹具,保证了股线单元应力-应变曲线测量的准确度。随后,对含有压痕的Nb3Sn超导股线以及T2紫铜线应力-应变曲线开展实验测量,重点考虑了压痕深度和压痕个数对其影响。结果表明:随着压痕深度的增加,其应力-应变曲线的塑性区长度逐渐减小;当压痕深度达到某一临界值后,材料的塑性区消失,断裂应力逐渐降低。当压痕深度相同时,随着压痕个数的增加,断裂应力几乎保持不变,而塑性区长度随之增加。

Abstract

ji yu du te de kong jian luo xuan te zheng ,sheng lan jie gou xiang jiao chan yi gu xian ju you gao de dan xing mo liang he you yi de kang la jiang du ,zai ri chang sheng chan sheng huo zhong ying yong fei chang an fan ,zai yi xie xin xing zhi neng jie gou yu neng yuan zhuang zhi zhong ye you chong yao de ying yong 。ru cai yong duo gu gao fen zi cai liao jiao lan er cheng de ren gong ji rou ,yin ji jie gou qing ying 、mo ying li zhi hou 、neng liang mi du gao deng te zheng cheng wei xian dai zhi neng jie gou yan jiu de chong yao fang xiang zhi yi 。ling wai ,dui yu guo ji re he ju bian shi yan dui (ITER)zhe chong xin neng yuan zhuang zhi ,ji suo xi ji de shi tong guo guan nei dian lan dao ti (CICC)rao zhi er cheng de chao dao ci ti chan sheng jiang ci chang lai yao shu gao wen deng li zi ti de yun dong ,jin er shi xian ke kong de re he ju bian 。yin ci ,CICCdao ti de li xue hang wei zhi jie jue ding le gai da xing zhuang zhi de an quan xing he gong neng xing she ji 。tong chang CICCdao ti shi you jin qian gen chao dao gu xian jing 4zhi 5ji jiao lan ,ji zhong zhi jing xiang tong de 2gen chao dao gu xian he 1gen chun tong gu xian jiao lan xing cheng yi ji lan ,zhi hou 3gen yi ji lan zai jiao lan xing cheng er ji lan ,yi ci lei tui ,zui zhong xing cheng ju you fu za kong jian jie gou de luo xuan zhuang sheng lan jie gou 。zhe yang yi ji jiao lan jie gou de li xue hang wei fen xi cheng wei le zhe chong fu za jie gou li xue hang wei yu ce de qian di he ji chu 。ci wai ,zai jiao lan zhi bei guo cheng huo yun hang gong kuang xia xiang hu jie chu de gu xian hui ji ya chan sheng da liang de jie chu bian xing ,er zhe chong jie chu bian xing dui gu xian li xue hang wei de yan jiu jie zhi mu qian shang wei jian bao dao 。ben shuo shi xue wei lun wen yi yi ji lan li xue hang wei shi yan yan jiu wei zhu ti ,chong dian kao lv yi ji lan jie gou de deng xiao yang shi mo liang shi yan yu li lun yu ce ,bing shi yan yan jiu le la shen zai he zuo yong xia yi ji lan jie gou de tui niu hang wei ji jie chu bian xing dui gu xian chan yuan li xue xing neng de ying xiang ,suo kai zhan de zhu yao gong zuo ru xia :shou xian ,zhen dui yi ji lan jie gou deng xiao yang shi mo liang kai zhan le shi yan he li lun jian mo yan jiu 。zai wan cheng yi ji lan jie gou zhi bei de ji chu shang ,tong guo xun huan jia zai fang shi xiao chu xian jian kong xi ,de dao le gai jie gou de deng xiao yang shi mo liang 。shi yan jie guo biao ming :sui zhao chu shi luo xuan jiao de jian xiao ,deng xiao yang shi mo liang sui zhi jian xiao 。jie zhao ,jiang shi yan jie guo yu jing dian de Costelloli lun jin hang dui bi fen xi ,fa xian you yu niu zhuai can yu ying li de cun zai ,Costelloli lun zhi yu shi yan zhi zhi jian cun zai jiao da wu cha 。ben lun wen xian gei chu bu tong zhi jing de yi ji lan jie gou niu zhuai can yu ying bian yu chu shi luo xuan jiao zhi jian man zu de tong yi xian xing guan ji biao da shi ,zai jie ge Costelloli lun mo xing jian li le xin de xiu zheng mo xing ,ji jie guo yu shi yan jie guo ding xing ding liang wen ge liang hao 。ji ci ,dui yi ji lan jie gou zai la shen guo cheng zhong de tui niu hang wei kai zhan le shi yan yan jiu 。zi zhu she ji bing wan cheng le yi ji lan jie gou la shen guo cheng zhong tui niu hang wei de shi yan ce shi ping tai ,tong guo gai ce shi ping tai dui liu rao yi gang jiao xian jie gou yi ji yi ji tong jiao xian jie gou jin hang le shi yan ce liang ,fen xi le chan wei chang du tui niu jiao yu zhou xiang la li zhi jian de guan ji ;tong shi wan cheng le xiang tong zhi jing ,bu tong chu shi luo xuan jiao dui la shen guo cheng zhong yi ji lan jie gou tui niu hang wei de ying xiang ce liang 。zui hou ,kai zhan le yu zhi jie chu bian xing (ya hen )dui gu xian chan yuan de ying li -ying bian qu xian de ying xiang shi yan yan jiu 。wei bi mian dian zi mo neng shi yan ji de ga tou dui gu xian shi yang chan sheng sun shang ,zi zhu she ji bing zhi zuo le pei tao ga ju ,bao zheng le gu xian chan yuan ying li -ying bian qu xian ce liang de zhun que du 。sui hou ,dui han you ya hen de Nb3Snchao dao gu xian yi ji T2zi tong xian ying li -ying bian qu xian kai zhan shi yan ce liang ,chong dian kao lv le ya hen shen du he ya hen ge shu dui ji ying xiang 。jie guo biao ming :sui zhao ya hen shen du de zeng jia ,ji ying li -ying bian qu xian de su xing ou chang du zhu jian jian xiao ;dang ya hen shen du da dao mou yi lin jie zhi hou ,cai liao de su xing ou xiao shi ,duan lie ying li zhu jian jiang di 。dang ya hen shen du xiang tong shi ,sui zhao ya hen ge shu de zeng jia ,duan lie ying li ji hu bao chi bu bian ,er su xing ou chang du sui zhi zeng jia 。

论文参考文献

  • [1].微纳尺度接触力学行为实验研究[D]. 杨承铭.昆明理工大学2013
  • 读者推荐
  • [1].Bi-2223高温超导带材的制备及工艺优化[D]. 黄英建.西安理工大学2019
  • [2].白光LED用新型高效稀土掺杂磷酸盐荧光粉的制备与光谱性能研究[D]. 郭衡.太原理工大学2019
  • [3].REBCO高温超导带材机械及电磁力作用下层间剥离行为的数值模拟[D]. 段昊.兰州大学2019
  • [4].模具材料冲蚀磨损性能与机理分析[D]. 蒋奔.郑州大学2019
  • [5].超导磁场直流电源建模与控制方法研究[D]. 刘恩良.西安理工大学2019
  • [6].高温超导带材失超行为的光纤光栅测量研究[D]. 陈佳祥.兰州大学2019
  • [7].玻璃纤维增强聚丙烯基复合材料的侵彻性能研究[D]. 刘宇航.哈尔滨工程大学2019
  • [8].CICC股线等效模量及力学性能分析[D]. 刘天怡.兰州大学2019
  • [9].东周青铜食器称谓与功用整理研究[D]. 李琦.吉林大学2019
  • [10].微米尺度NbTi超导材料的低温力学性能研究[D]. 喇世仁.兰州大学2016
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州大学的崔鹤鑫,发表于刊物兰州大学2019-07-29论文,是一篇关于一级绞缆结构论文,股线论文,等效杨氏模量论文,退扭行为论文,压痕论文,应力论文,应变论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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