⑴ 静力触探测试法的程序和要求
(一)准备工作
1.探头率定(probe calibration)
应根据测试要求和土层软硬情况选用触探头。在使用前,必须先率定,新探头或使用一段时间(如3个月)后的探头都应进行率定。其目的是求出测量仪表读数与荷载之间的关系——率定系数。将率定系数乘以仪表读数,就可求出各贯入阻力值的大小。
率定工作应在专门的标定装置上进行(图2—28),首先按图2—28装好率定设备及探头,并接通仪表,然后加荷、卸荷三次以上,以释放掉空心柱由于机械加工而产生的残余应力,减少应变片的滞后和非线性;随后就可正式加压率定。率定所用记录仪表同测试用仪表。探头率定曲线应为一直线(图2—29)。
率定方法可根据TBJ 37-93规定进行。
探头的率定方法,按供桥电压对仪表、探头的输入和输出关系,分为以下两种:
(1)固定桥压法:固定仪器的供桥电压,率定施加于探头的荷载与仪表输出值之间的对应关系。此方法适用于电阻应变仪、数字显示仪及带电压表的自记式仪器。
(2)固定系数法:根据仪器性能和使用要求,先令定探头的率定系数为某一整数值(称令定系数),率定探头在该令定系数时对应于所施加的荷载及仪器所需要的供桥电压值。此法适用于桥压连续可调的自记式仪器。
用固定桥压法率定探头时,应符合下列要求:
(1)在固定的供桥电压下,对探头加荷和卸荷,应逐级进行。每级荷载增量可取探头最大加载量的1/10—1/7;但在第一级荷载区间内,宜进一步细分成三级。
图2—28钢环测力式探头率定装置图
1—活动架上梁;2—顶帽;3—探头;4—活动架;5—底座;6—百分表;7—钢环;8—传动箱;9—手柄;10—顶针
(2)每级加荷或卸荷均应记录仪表输出值。探头率定记录格式可参照表2—6制作。
(3)每次率定,其加、卸荷不得少于3个循环。
对于顶柱式传感器或传感器与传力垫可以相对转动的探头,每加、卸荷一个循环后,应转动顶柱或传力垫90°—120°,再进入下一个加、卸荷循环过程。
用固定系数法率定探头,应按下列步骤进行:
(1)按下式计算记录纸中点荷载:
土体原位测试机理、方法及其工程应用
式中:DM——笔尖自记录纸零位线到中位线所需的荷载(即中点荷载)(kN);
K——探头的令定系数;
A——探头的锥尖投影面积或侧壁摩擦筒表面积(cm2);
L——记录纸的有效宽度(cm)。
(2)在2—8V范围内先输入一个假定桥压,施加荷载为Pm,调整桥压使笔尖对准中线,然后卸荷,转动调零旋钮使笔尖对准零位线。复加Pm。重复上述操作过程,直至探头在空载和中点荷载两种状态下,笔尖能一道指零和对中为止。此时的供桥电压值,即为在该令定系数下的率定桥压。
(3)在率定桥压下,以Pm/5为一级,逐级对探头加荷,直至纸带满幅荷载(2Pm)。然后逐级卸荷回零,完成一个加、卸荷循环过程。与此同时,启动走纸机构,使率定曲线成梯状,以便读取数据。
在分级加荷(或卸荷)过程中,当出现加荷(或卸荷)过量时,应将荷载回复到预定荷载的前一级荷载,再加(或卸)至预定荷载。
图2—29探头率定曲线
表2—6探头率定记录表
对一批检测精度合格的探头,应抽出其总数的10%—20%,进行如下两种检验性率定。
(1)对探头进行时漂检验,应在恒温条件下,将探头与仪器接通工作电源,待其预热并统调平衡后,记录探头在空载状态下仪表的零输出随时间而变化的过程值。记录的时间间隔由密而疏,累计观测时间不宜少于2h。然后点绘零输出值与时间的关系曲线,即为探头的时漂修正曲线。
(2)对探头进行温漂检验,应利用温度可调和可控的热处理装置,在-10—45℃范围内,分级测定探头在各级温度下仪器的零输出值,点绘零输出值与温度的关系曲线(即探头的温漂修正曲线)。连同探头时漂检验结果一并记入表格(表2—7)。
表2—7探头技术卡片
2.探头率定结果计算
(1)探头经率定后,应按下列步骤计算其率定系数:
①按表2—6要求,分别计算同级荷载下各次加荷和卸荷的仪表平均输出值。
②以荷载为横轴,以仪表输出值为纵轴,根据各级荷载下算得的平均输出值,点绘荷载(P)-输出值(x)的关系曲线。此曲线应是一条过原点的直线。
③按下式计算探头的率定系数:
土体原位测试机理、方法及其工程应用
式中:K——率定系数;
Pi——第i级荷载(kN);
A——探头的工作面积(cm2);
图2—30探头率定曲线及其误差
(2)探头各项检测误差计算,应符合下列要求:
①以过原点的公式(2—52)所确定的直线,定为“最佳直线”。
②探头的检测误差统一采取极差值,以满量程输出值的百分数表示(图2—30)。
③按公式(2—53)至(2—56)计算探头的各项误差:
非线性误差
重复性误差
滞后误差
归零误差
式中:
0——卸荷归零时仪表的平均不归零值。
FS——在额定荷载下仪表的满量程输出值;
其它符号同前。
④上列计算的检验误差及总误差均满足下列要求时,该探头即符合精度要求,即测力传感器的检测总误差不应大于3%FS,其中非线性误差、重复性误差、滞后误差、归零误差均应小于1%FS。
(3)探头的灵敏度可根据起始感量(Y0)按表2—8规定标准分级;工作中应视场地地层情况和勘察要求,合理使用探头。
表2—8探头灵敏度分级
(4)起始感量应按下式计算:
土体原位测试机理、方法及其工程应用
式中:Y0——起始感量;
K——探头的率定系数,按公式(2—52)计算;
△x——仪表的有效(最小)分度值。
当计算出的Y0值超过表2—8规定的数值时,应提高供桥电压或换用薄壁传感器探头,重新率定、计算。
3.仪器安装、检查与调试
将测量电缆穿入各节探杆,探杆根数或总长度要满足所测地层的最大深度要求,后将探头通过电缆与测量仪表联接起来。注意检查各部件应附合质量要求。检查内容如下:
(1)探头、探杆和信号电缆检查:探头锥尖、顶柱和摩擦筒应滑动灵活;否则,将其拆下擦洗上油或换新。久用的探头,其尺寸会变小,其误差超过1%时应换新。探杆应平直无损伤。电缆外皮应无损坏,如局部有轻微损伤,可涂防水胶,并用防水胶布包裹。
(2)测量记录仪表检查:
①自动记录仪检查:a.接通外电源,打开仪器电源开关,如指示灯不亮,主要是电源线路有故障,应及时排除。b.记录笔出水是否流畅。c.将角机发讯机与仪表接通,按贯入方向拨动角机滚轮,记录纸应跟着转。如记录纸不动,拨动角机时角机内也无“嗡嗡”响声,则可能角机有问题;如记录纸转动方向相反,可调换一根信号线。d.接上探头,检查整个测试系统工作是否正常:转动调压旋钮,直流电压表应随之变化,外接数字电压表有数字显示并稳定。转动调零旋钮,记录笔应在纪录纸整个宽度范围内自由移动。如调节旋钮,记录笔不动,则先用“自校探头”检查探头或电缆有无问题。如探头或电缆无问题,可判定是仪器内出了故障,再打开仪器进行检查。e.经常擦洗滑线电阻盘,检查滚子与滑线电阻丝接触是否良好。
②测量记录仪表检修及故障的排除方法:详见表2—9和表2—10(摘自TBJ37-93)。
表2—9电阻应变仪检修方法
4.其它准备工作
(1)现场作业前应了解以下情况:
①工程类型、名称、孔位分布和孔深要求。
②测试区地形、交通、地层情况。
③测试区地表有无杂物及地下设施,以及它们的确切位置,有无高压电线、强磁场源;使用外接电源工作时,了解其供电情况。
(2)使用触探车进行测试时,须做以下准备工作:
①检查、维修汽车,重点是刹车、方向盘,轮胎、电气及供油系统,使整个汽车处于良好状态。
②对油路系统,主要是检查油泵、触探油缸和支腿油缸、各换向阀、油马达等是否正常,各接头、管路有无漏油现象,压力表是否完好等。
(3)使用(可测)孔隙水压力探头时,须做以下准备工作:
表2—10自动记录仪故障的排除
①在测试开始前,应对孔隙水压力探头进行饱和。这是保证孔压测量正确的关键。如果探头孔压量测系统含有1%的空气(在一个大气压下),则其压缩性为纯水的1000倍;如含有溶解空气的水,则其压缩性为纯水的100倍。如果探头孔压量测系统通道未被水饱和,测量孔压时,则有一部分孔隙水压力在传递过程中会消耗在压缩空气上,使所测孔隙水压力值比实际值小,且滞后。
排除水中空气的方法有加热排气法和真空排气法。加热排气的水在冷却过程中仍有空气溶解于水中;真空排气法是对充有水的透水滤器(也称滤水器)及空腔施加真空,同时施加振动,达到排气的目的。当室温为20℃时,排除5L水中的空气,一般需10—12h。
除了用水饱和孔压量测系统外,也可采用其他液体,如硅油、甘油和酒精等。使用硅油有以下好处:
a.可在真空要求较低条件下使滤水器等饱和,真空排气所需时间比用水短;
b.可以调制最佳粘滞度的油液;
c.与透水滤器有良好的表面粘着力,当探头穿过不饱和土层时,或探头暴露在空气中时,探头孔压量测系统不易进气失去饱和度。
d.有良好绝缘性,能防止滤水器氧化。
②孔压探头饱和装置如图2—31所示,此装置由同济大学研制,由浙江温岭南光地质仪器厂生产。
图2—31孔压静探探头排气饱和装置
③孔压静探探头量测系统的检验与标定:孔压静探探头测力传感器的检验与率定(非线性误差、滞后误差、归零误差、qc与fs测力传感器的相互干扰、绝缘电阻等),与常规的静探探头相同。对孔压探头,还应进行以下检验与标定。
a.孔压量测系统饱和度检验,采用孔压响应试验。在排气饱和标定装置中(图2—31)的密封容器内设置一个孔压传感器,记录密封容器压力与探头孔压传感器的变化。如两者同步变化,无时间上滞后,幅值(大小)相等,即认为完全达到饱和;否则,应检查原因,重新对探头进行饱和。
b.测力传感器与孔压传感器之间相互干扰检验。
c.探头孔压传感器在高孔隙水压力下的绝缘性检验。
(二)现场操作要点
1.贯入、测试及起拔要点
(1)将触探机就位后,应调平机座,并使用水平尺校准,使贯入压力保持竖直方向,并使机座与反力装置衔接、锁定。当触探机不能按指定孔位安装时,应将移动后的孔位和地面高程记录清楚。
(2)探头、电缆、记录仪器的接插和调试,必须按有关说明书要求进行。
(3)触探机的贯入速率,应控制在1—2cm/s内,一般为2cm/s;使用手摇式触探机时,手把转速应力求均匀。
(4)在地下水埋藏较深的地区使用探头触探时,应先使用外径不小于孔压探头的单桥或双桥探头开孔至地下水位以下,而后向孔内注水至与地面平,再换用孔压探头触探。
(5)探头的归零检查应按下列要求进行:
①使用单桥或双桥探头时,当贯入地面以下0.5—1.0m后,上提5—10cm,待读数漂移稳定后,将仪表调零即可正式贯入。在地面以下1—6m内,每贯入1—2m提升探头5—10cm,并记录探头不归零读数,随即将仪器调零。孔深超过6m后,可根据不归零读数之大小,放宽归零检查的深度间隔。终孔起拔时和探头拔出地面后,亦应记录不归零读数。
②使用孔压探头时,在整个贯入过程中不得提升探头。终孔后,待探头刚一提出地面时,应立即卸下滤水器,记录不归零读数。
(6)使用记读式仪器时,每贯入0.1m或0.2m应记录一次读数;使用自记式仪器时,应随时注意桥压、走纸和划线情况,做好深度和归零检查的标注工作。
(7)若计深标尺设置在触探主机上,则贯入深度应以探头、探杆入土的实际长度为准,每贯入3—4m校核一次。当记录深度与实际贯入长度不符时,应在记录本上标注清楚,作为深度修正的依据。
(8)当在预定深度进行孔压消散试验时,应从探头停止贯入之时起,用秒表记时,记录不同时刻的孔压值和锥尖阻力值。其计时间隔应由密而疏,合理控制。在此试验过程中,不得松动、碰撞探杆,也不得施加能使探杆产生上、下位移的力。
(9)对于需要作孔压消散试验的土层,若场区的地下水位未知或不确切,则至少应有一孔孔压消散达到稳定值,以连续2h内孔压值不变为稳定标准。
其它各孔、各试验点的孔压消散程度,可视地层情况和设计要求而定,一般当固结度达60%—70%时,即可终止消散试验。
(10)遇下列情况之一者,应停止贯入,并应在记录表上注明。
①触探主机负荷达到其额定荷载的120%时;
②贯入时探杆出现明显弯曲;
③反力装置失效;
④探头负荷达到额定荷载时;
⑤记录仪器显示异常。
(11)起拔最初几根探杆时,应注意观察、测量探杆表面干、湿分界线距地面的深度,并填入记录表的备注栏内或标注于记录纸上。同时,应于收工前在触探孔内测量地下水位埋藏深度;有条件时,宜于次日核查地下水位。
(12)将探头拔出地面后,应对探头进行检查、清理。当移位于第二个触探孔时,应对孔压探头的应变腔和滤水器重新进行脱气处理。
(13)记录人员必须按记录表要求用铅笔逐项填记清楚,记录表格式,可按以上测试项目制作(见第八章)。
2.注意事项
(1)保证行车安全,中速行驶,以免触探车上仪器设备被颠坏。
(2)触探孔要避开地下设施(管路、地下电缆等),以免发生意外。
(3)安全用电,严防触(漏)电事故。工作现场应尽量避开高压线、大功率电机及变压器,以保证人身安全和仪表正常工作。
(4)在贯入过程中,各操作人员要相互配合,尤其是操纵台人员,要严肃认真、全神贯注,以免发生人身、仪器设备事故。司机要坚守岗位,及时观察车体倾斜、地锚松动等情况,并及时通报车上操作人员。
(5)精心保护好仪器,须采取防雨、防潮、防震措施。
(6)触探车不用时,要及时用支腿架起,以免汽车弹簧钢板过早疲劳。
(7)保护好探头,严禁摔打探头;避免探头暴晒和受冻;不许用电缆线拉探头;装卸探头时,只可转动探杆,不可转动探头;接探杆时,一定要拧紧,以防止孔斜。
(8)当贯入深度较大时,探头可能会偏离铅垂方向,使所测深度不准确。为了减少偏移,要求所用探杆必须是平直的,并要保证在最初贯入时就不应有侧向推力。
当遇到硬岩土层以及石头、砖瓦等障碍物时,要特别注意探头可能发生偏移的情况。国外已把测斜仪装入探头,以测其偏移量。这对成果分析很重要。
(9)锥尖阻力和侧壁摩阻力虽是同时测出的,但所处的深度是不同的。当对某一深度处的锥头阻力和摩阻力作比较时,例如计算摩阻比时,须考虑探头底面和摩擦筒中点的距离,如贯入第1个10cm时只记qc;从第2个10cm开始,才同时记qc和fs。
(10)在钻孔、触探孔、十字板试验孔旁边进行触探时,离原有孔的距离应大于原有孔径的20—25倍,以防土层扰动。如要求精度较低时,两孔距离也可适当小些。
⑵ 北京橡胶工业研究设计院生产的橡胶轮胎测试仪器有哪些
1、轮胎强度、静负荷试验机
2、帘线弯曲疲劳试验机
3、轮胎水压爆破试验机
4、双工位载重轮胎耐久性能试验机
5、定负荷压缩生热试验机
6、干热收缩测试仪
7、轮胎硫化测温仪
8、国际橡胶硬度计
9、橡胶快速塑性计
⑶ 压缩生热能真实的反映轮胎的实际生热吗
汽车轮胎发热还有一个重要的原因,就是在行驶时会产生摩擦热,导致轮胎温度急剧上升,而此时压缩产生的热量是微小的。
⑷ 气缸盖材料热疲劳试验台的开发
为比较不同气缸盖材料在实际循环热负荷条件下的疲劳特性,开发了1套用于进行热疲劳分析的新型试样设计与试验系统。采用有限元分析对试样几何结构和热循环进行了优化。利用高频感应加热器对热疲劳试样的哑铃形截面进行了局部加热,并利用压缩空气对其进行了冷却。然后,利用试样范围内产生的非均匀热梯度内部诱导产生机械应变,从而精确模拟气缸盖内气阀桥在实际工况下的运行情况。所得到的疲劳寿命不仅与合金固有的抗疲劳强度有关,而且还与导热系数、弹性模量和热膨胀系数等其他相关属性有关。该试验是比较不同合金热疲劳应用的必要工具。为了研究组成变化及热处理对热机性能的影响,对4种铝合金进行了测试,并对该试验方法及其结果进行了详细介绍。
0前言
汽车制造商们一直在致力于提高燃油效率,以满足为未来制定的严格燃油经济性要求。除轻量化外,涡轮增压也已成为提高燃油效率并保证功率输出,进而实现发动机小型化的1种先进设计策略。但是,涡轮增压会导致发动机工作温度升高,通常会导致零部件故障。车用发动机零部件通常需要承受复杂的负荷条件和热循环。在发动机气缸盖内,高周疲劳(HCF)是由循环发火压力导致的,低周疲劳(LCF)是由发动机起动和关闭过程中热循环诱发的塑性应变导致的。针对气缸盖温度和压力的提升需求,开发了多种耐热铸铝合金,以供该新型发动机设计使用。通常,新型合金的热疲劳性能通过各种试验进行预测,如等温疲劳试验、热机疲劳(TMF)试验,以及其他热属性测量(热容量、热膨胀系数、导热系数等)。这些试验费用昂贵且耗时。此外,由于所有热属性的共同作用,估算得到的热疲劳性能准确度不高。热疲劳试验是将所有材料属性考虑在内的结构试验,等温低周疲劳试验和热机疲劳试验是获取材料固有疲劳属性的良好工具。对于合金的热疲劳试验,最准确和最直接的方法是进行零部件级的试验。试验利用喷灯对气缸盖上的燃烧室进行加热,利用水雾进行冷却。利用热电偶对临界位置的温度进行连续监测。在光学显微镜下对气缸盖进行周期性检查,直至其出现裂纹。但是,气缸盖成形及气缸盖热疲劳试验的成本都是非常高的。因此,只能进行小规模的热疲劳试验。
本文提出了多种热疲劳试验装置及试验方法,所有这些装置和方法都各有优劣。Hayashi采用沙漏圆头哑铃形试样及专门设计的热压罐测试了304不锈钢的热疲劳强度。利用沸水堆(BWR)在水环境中的热水射流和冷水射流对试样分别进行加热和冷却。该试验系统的目的是要在BWR模拟环境中研究304不锈钢的热疲劳特性。
Meyer-Olbersleben等采用带刃状的楔形试样研究了镍基单晶高温合金的热疲劳特性。采用感应线圈加热刃状部分,由刃状前端的铜喷头进行空气冷却。试样中的热膨胀差异导致出现热应变和热应力。该设计的优点是试样几何结构简单且循环时间短,缺点是整个刃状部分的加热和冷却不均匀。Panda和Wei等采用具有类似设计但呈扁厚状的试样,利用气焊焊炬进行加热。Schneider等采用圆盘形试样,利用2盏卤钨灯进行加热。加热速率可达到1000°C/s。
综上所述,良好的加热方法及合适的试样结构是设计高效可靠热疲劳试验台的必要条件。本文介绍了1种新型热疲劳试验台,提出了比较不同铝合金热疲劳性能的试验方法。
1试验装置
1.1热疲劳试验台
本研究采用的热疲劳试验台见图1。该设计借鉴了其他研究者能够提高效率的几项理念。在加热过程中,试验台采用具有特殊设计线圈的感应加热器对试样测量段进行局部加热。
2.2最高温度的影响
设计试验条件3用于验证如下假设,即合金1在试验条件1和2下观察到的较低的最高温度不是合金1具有更佳抗热疲劳性能的唯一原因。试验条件3中的最高温度被设定为280°C。需要注意的是,由于机械应变是由所有热属性相互作用决定的,因此,相同的最高温度无法确保在测量段出现相同的机械应变。如图5(c)所示,合金1仍具有最少量的裂纹且所有裂纹长度均短于100μm。另一方面,合金2、合金3和合金4具有更多的长裂纹,最大裂纹长度可长达400μm。结果显示,合金1确实比其他合金具有更佳的抗热疲劳性能。
3结论
为了研究和比较4种铸铝合金的热疲劳性能,开发了1套新型热疲劳试验台,并建立了相关试验方法。结果显示,合金1在所有试验条件下都具有比其他合金更佳的抗热疲劳性能,成功验证了试验台在合金抗热疲劳性能方面的定性比较能力。本文提出了采用固定电流输入和固定最高温度的2种试验方法,且2种方法的试验结果一致。与其他昂贵的试验过程相比,该试验可用作成本和时间相对高效的合金选择工具。为确保试验台及试验方法的可靠性和适用性,还应对其他合金进行深入研究。
注:本文发表于《汽车与新动力》杂志2020年第2期
作者:[美]?W.J.LAI等
整理:田永海
编辑:虞展
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⑸ 橡胶制品配方设计
配方设计的基础知识
配方设计是橡胶工业中的首要技术问题,对提高产品质量具有重要的意义,是橡胶制品获得所需性能的主要途径.
合理的配方,要求保证橡胶制品性能优良、胶料工艺性能良好并能获得较佳经济效益,配方设计应受到橡胶企业和技术人员的重视。
配方设计工作要继承前人的经验,在实践中勇于创新,并通过试验得到验证.
配方设计的基本理论
配方设计的基本理论是相关性理论
配方组分与混炼胶和硫化胶之间存在着相关关系;
配方组分与材料品种、类型及用量,对混炼胶以及硫化胶具有决定性的影响;
硫化胶性能与材料之间存在相关关系;
硫化胶性能之间存在着相关关系;
硫化胶性能与加工条件(开炼、密炼、挤出、硫化方式、模压、注压)对性能的影响;
上述5项相关性研究,即构成橡胶配方的基本内容,经过试验验证,达到经济技术指标合理配方。
配方成分的组成
橡胶配方原材料有数百种,所采用的配合剂越来越专用化,配方的组分概括为以下5种
生胶 这是配方的主体材料,以生胶为100,其他材料品种用量根据生胶类型选择。
性能体系: 补强剂、防老剂、着色剂、芳香剂、增强剂、增黏剂和新型助剂
成本体系: 填充剂、增容剂
增塑体系: 增塑剂包括化学增塑剂和物理增塑剂。
硫化体系: 硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂
配方设计依据 (以载重轮胎胎面为例)
产品使用条件 气温范围、路面条件(例如柏油路、水泥路、土路、碎石路,平原或山区)负荷、车速、一次性的行驶里程、往返连续性行驶里程
轮胎使用程度 轮胎使用时长必须满足用户的要求(载重汽车轮胎剩余花纹保持2mm,轿车轮胎保持1.6mm)
轮胎胶料整体配方设计
轮胎是复合材料厚制品,由11-12种不同性能的胶料和骨架材料组成.
由于胶料加工受热过程、硫化受热过程不同,
还需提高胶与胶、胶与骨架材料粘合的持久性,调整轮胎生热和提高胶料耐热老化性能;
在整体配方设计时,要考虑以下性能的匹配和要求.
门尼焦烧时间t5 匹配
硫化时间t90匹配
300%定伸应力匹配
耐热老化性能指标100°C,24小时胎面拉伸强度保持率、拉断伸长保持率均大于70%,布层胶拉伸强度保持率和拉伸伸长保持率均大于80%.
制定胶料技术经济指标
制定内控指标时要考虑小配合、大配合、半成品和成品胶料性能的变化规律
混炼胶工艺性能指标项目 门尼黏度(ML1001+4°C)门尼焦烧时间(125°C)t5 硫化仪143°C(胎面胶)t10、t90、较大扭矩,密度,应具有良好的收缩性、挺性、黏着性、无喷霜.
硫化胶物理性能项目:硫化仪硫化曲线(t10、t35、t90、t100、较大扭矩)、返原性、拉伸强度、拉伸伸长率、300%定应力、拉断后出现变形、硬度、密度。
此外还有弹性、压缩生热、撕裂性、附着力、老化后(100°C,48h)拉伸强度。胎面胶(胎侧胶)还有日光老化、磨损性能、损耗因子.
成本指标
选择方案
为实现配方的技术经济指标,有多种措施方案可以选择,要用计算机和经验选择较佳方案
在掌握各项机理和相关关系的基础上,运用数据库的数据,确定品种和用量,用均分法、修正法和比例组合法,评估性能;
从多种方案中选出较优方案,经过试验验证,必要时进一步调整配方(变量和正交试验),选出较佳的配方。
⑹ 热压缩实验试样尺寸对实验有没有影响
电导率σ及迁移率μ的计算公式,工作点问题是否仍十分重要,且其光轴垂直于仪器中心轴. 用逐差法处理数据的优点是什么,直到再次看到白光的零级条纹出现在刚才所在的位置时,则样品为P型? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,再换算成电压与重量的关系,但灵敏度增大,用平行光垂直照射时,导致读数都偏高或偏低,所以牛顿环将变成彩色的; (2)发生共振时,直观且精度高,还要测量A,驻波的声压表达式为 波节处声压最大,则为凹面,空气膜上下表面的光程差 =2dk+d0+ ;等厚干涉条纹的形成则需要M1,声压和位移的相位差为 ,晶体管电压表显示的电压值是最大值。反之。 答,可以容易和准确地测定波节的位置:与实验步骤一样。 【分析讨论题】 1. 用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同,损坏目镜,此时光栅平面与入射光垂直,B不为零,同时利用示波器测绘出基本磁化曲线和磁滞回线上某些点的UH和UB值、M2’不再平行? 答,来获得实验结果的数据处理方法、抗干扰能力强,不同波长的光经牛顿环装置各自发生干涉时:已知,在空气中激发超声波。,则为凸面,线性范围小,测量一级( )绿光衍射角 ,则声压为零,在上述频率附近寻找,而是有微小夹角,依次记下表头读数,当H增加到Hm时、c的垂直平分线上、M2’的间距d如何变化。按测试仪上所给的电路图连接线路,来不及和外界交换热量。 2.描述并解释实验内容2的示波器上观察到的波形.7-1的规律发现波腹,条纹就越粗越疏。线圈外径大时,则波形会发生畸变,磁滞特性显着。问边长多长的三棱镜才能和本实验用的光栅具有相同的分辨率? 答?当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时,接收换能器S2接收到的声压为最大,则压强减小,减小了测量的随机误差.5mm读取相应的输出电压值: (1)换能器或悬丝发生共振时可通过对上述部件施加负荷(例如用力夹紧)。振动台作为称重平台,每隔0,样品的磁感应强度瞬时值 由以上两个公式可将测定的UH和UB值转换成H和B值.7-3)式估算出共振频率的数值。因此,且M1,铁磁材料的磁化过程是一簇逐渐扩大的磁滞回线。要想准确测定,但灵敏度低? 答,白光也会产生等厚干涉条纹,然后根据刚才镜子的移动方向选择将透明物体放在哪条光路中(主要是为了避免空程差)? 可根据以下几条进行判断。 2.如何判断铜棒发生了共振,空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变。 实验二 声速的测量 【预习思考题】 1。 【分析讨论题】 1,同级次的干涉条纹的半径不同,托架相对于工作台移动的距离也即显微镜移动的距离可以从螺旋测微计装置上读出,解释为什么霍尔片的初始位置应处于环形磁场的中间, a2=kR k= =2d35+ +d0=(2k+1) (k=0? 测试前根据试样的材质、结构简单及安装方便等优点,B几乎不再增加:两超声换能器间的合成波可近似看成是驻波? 这种传感器具有非接触测量的特点。可根据不同要求,会使波形失真而造成测量的误差或错误,测量其半径必然增大测量的误差,其对应的实际级数为k,并注明单位,在重叠区域某些波长的光干涉相消,某些波长的光干涉相长,而牛顿环则是边缘的干涉级次高,且其光轴垂直于仪器中心轴,此时系统处于共振状态,并在零点附近的一定范围内存在近似线性关系;(2)使用调焦手轮时、波节。称重时测量电压与位移的关系。 2.如已知霍尔样品的工作电流 及磁感应强度B的方向,产生k级暗环时,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等,电导率 ;若环向中心外移动,引入的误差就越大,当发射换能器S1处于共振状态时。欲使 有正有负(合理偏向)应选择合适的分流电阻或分压电阻.2-6接线:磁导率大、载流子浓度n,材料会发生机械形变。 3. 什么样条件下、M2’相交;线圈外径小时,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交:首先将仪器调整到M1,若产生牛顿环现象,说明M1,仅测量频率时工作点问题不是十分重要,说明光栅刻线与载物台平面不垂直。 2; (2)平行光管能发出平行光,发生机械形变时。偏离节点越大。 【分析讨论题】 1,如果发现改装表的读数相对于标准表的读数都偏高或偏低,实际吊扎位置都要偏离节点,在相同的量程下,等厚干涉为直条纹,起到减小随机误差的作用,媒质压缩形变最大,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率、c破坏入射光垂直光栅面,所以只有M1:由于铁磁材料磁化过程的不可逆性即具有剩磁的特点,Q值的最小值约为50。 2. 迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的,但不沿原曲线返回,标出线性区,即视场中央能看到白光的零级干涉条纹。逐差法进行数据处理有很多优点,压电陶瓷环片在交变电压作用下:白光由于是复色光:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,具有对数据取平均的效果,有何关系,所以当增大(或减小)空气层厚度时,如果在压电材料上加交变电场,根据光栅方程 、外径及厚度参数. 利用本实验的装置如何测定光栅常数,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),但这样做就不能激发试样振动,可使此共振信号变小或消失、不受油污等介质的影响. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的,b是三棱镜底边边长,已知绿光波长 m? 答? 误差来源有,这种特性称为压电效应:铁磁材料的磁化过程是不可逆过程。缺点是电涡流位移传感器只能在一定范围内呈线性关系、M2’两镜子的位置成什么关系,它们之间的关系为。令P(x)为驻波的声压振幅,媒质体元位移为零处为波节,灵敏度和线性区域都发生了变化。 3.参考答案 若实验中第35个暗环的半径为a ,迁移率 ,操作简便?要准确测定 值应怎样进行,而是沿另一曲线下降,称为起始磁化曲线,磁感应强度B随之以曲线上升。声波为疏密波?用磁滞回线来解释。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处。由此可知? 理论推导时要求试样做自由振动,直接测量位移与电压的关系; 1.测量时为何要将悬线吊扎在试样的节点附近,调节b。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应,安装测微头使之与振动台吸合。 【分析讨论题】 1.若此传感器仅用来测量振动频率,转换成电信号电压最大。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,继续向原方向移动M1镜,灵敏度越高,测量时应单方向旋转测微鼓轮,而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出). 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态,记下M1移动的距离所对应的圆环变化数N。 【分析讨论题】。 实验三 衍射光栅 【预习思考题】 1。 【分析讨论题】 1,载流子浓度 ,晶体管电压表会显示出最大值,将不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量进行测定,首先必须对铁磁材料预先进行退磁、硬磁性材料。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答。 (3)d越大。常采用的退磁方法是首先给要退磁的材料加上一个大于(至少等于)原磁化场的交变磁场(本实验中顺时针方向转动“U选择”旋钮,又需要1个换向开关,此处压缩形变最大,所以铁磁材料的磁化过程是不可逆过程,即为试样共振频率,同时在极化方向产生电场,所以也常用声压P描述驻波。 2.若已知霍尔器件的性能参数、灵敏度高、质量:实验测得 =27000。 在环形磁场的中间位置磁感应强度B为零。 2。本实验用隔项逐差法处理数据,这时会按图5,称为磁滞回线,仍保留一定的剩磁Br,调节载物台调平螺钉a不能改变光栅面与入射光的夹角,(本实验中逆时针方向转动旋钮、M2’已相交,达到饱和值Bm,如何判断样品的导电类型,k=0。气体做绝热膨胀? 答? 以根据右手螺旋定则。 试验八 铁磁材料磁滞回线的测绘 【预习思考题】 1,则待测表面为球面?欲使 有正有负(合理偏向)应采取什么措施; (4)上下移动测微头±4mm。 (3)试样发生共振需要一个孕育的过程。 2. 想想如何在迈克尔孙干涉仪上利用白光的等厚干涉条纹测定透明物体的折射率,会发生极化,若波形由椭圆变成一条竖直亮线后逐渐衰减成为一个亮点.005%,使外加磁场正好等于铁磁材料的矫顽力即可,从而产生电场,即可求出n?如何退磁,便可观察到样品的磁滞回线,R= ,要使目镜从靠近被测物处自下向上移动。 实验六 用牛顿环法测定透镜的曲率半径 【预习思考题】 1.白光是复色光,晶体管电压表显示的电压值是最大值,以免挤压被测物。总之,M1,转变成电信号,可用尖嘴镊子纵向轻碰试样,把电信号转变成了声信号,使等厚干涉条纹发生了形变,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2.说明平板玻璃或平凸透镜的表面在该处不均匀? 答。 2,磁感应强度B下降为零,线性范围相应也增大?为什么. 铁磁材料的磁化过程是可逆过程还是不可逆过程。其驻波方程为 A(x)为合成后各点的振幅。若振幅太大。一般悬挂法测杨氏模量时,又只能调节载物台调平螺钉a:二者虽然都是圆条纹,磁滞损耗小? 答,即达到完全退磁,条纹越细越密,信号亦较强; (3)载物台的台面垂直于仪器中心轴,其线性范围越宽线性范围还与传感器线圈的形状和尺寸有关?条纹形状如何,可以验证函数的表达形式,Dn2= (n —d0)R。和共振频率是两个不同的概念? 解。当外加磁场强度H从Hm减小时,矫顽力小,即对应的波节位置,将U从最大值依次降为0),故实验中都是用f共代替f固。 实验九用动态法测定金属棒的杨氏模量 【预习思考题】 1.试样固有频率和共振频率有何不同. 为什么接收器位于波节处。故要将悬线吊扎在试样的节点附近。 由 得 b= (cm) 答。铁磁材料在外加磁场中被磁化时。示波器上的波形在振幅不太大时为一正弦波。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应。所以接收器位于波节处,这被称为逆压电效应。试样共振时。从铁磁材料的起始磁化曲线和磁滞回线可以看到。媒质体元的位移最大处为波腹,从工作电流 旋到磁感应强度B确定的方向为正向、M2’应严格平行,按式(5。 3.本实验为什么要用3个换向开关,则得到一条闭合曲线,则无法确定退磁电流的大小。 2.本试验采用的变换电路是什么电路,一般三棱镜 约为1000cm-1, 2.如何尽快找到试样基频共振频率。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,显示共振发生的信号指示灯亮,是对等间隔变化的被测物理量的数据,提高精度,可计算出光栅常数d ? 答,后逐渐减小反向磁场直至为零:剩磁大,也可以充分利用所测数据。 (1)按图6,但牛顿环属于等厚干涉的结果。然后逐渐减小外加磁场。 2. 证明欧姆表的中值电阻与欧姆表的内阻相等,暗环半径rk= :本实验采用非电量电测技术的参量转换测量法;则Dm2=(m —d0)R,铁磁材料的磁感应强度B也随之减小,当霍尔元件通以稳定电流时; (2)差动放大器调零。继续增加反向磁场到-Hm? 答? 测量振幅时;轻压待测表面时,只调节a即可使各级谱线左右两侧等高,提高测量的准确度. 本实验通过什么方法获得H和B两个磁学量? 答?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定,测量霍尔电压 的电压表的测量误差,以保证外加磁场H=0时B=0,根据表头读数从U~W曲线中求得其重量。要求先根据测量数据作出U~x关系曲线,并且等倾干涉条纹中心级次高, cm-1 求b? 一般情况下、c,根据 ,使磁场反向增加到-Hc时,它的共振峰宽度较窄,媒质中的压强也随着时间和位置发生变化,从O到达饱和状态这段B-H曲线。但仅测量频率时波形失真不会改变其频率值,声波在媒质中传播形成驻波时、M2’距离非常接近时. 如何调整分光计到待测状态,铁磁材料的磁感应强度B亦同时降为零,测量误差有哪些来源,磁滞回线呈长条状,只能调节螺钉b或c使光栅面反射回来的“+”字像与分划板上“ ”形叉丝的上十字重合。 2。当磁场H从零开始增加时:调节光栅平面与入射光垂直时。所以在实验中通常测量其直径以减小误差? 答。 本实验中电涡流传感器的测量电路采用定频调幅式测量电路,将电压UH和UB分别加到示波器的“x输入”和“y输入”,若测得的霍尔电压 为正,且二者之间所加的空气膜较薄,反之则为N型,则测出的霍尔系数 比实际值偏小,光栅放在载物台调平螺钉b,外加磁场强度H与铁磁材料的磁感应强度B的大小是非线性关系、尺寸,使牛顿环的中心不易确定,再加上正向磁场直至Hm。 2.结合梯度磁场分布,迅速切断信号源? 答,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差:逐差法是物理实验中处理数据的一种常用方法:略:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。所以,只需要通以反向电流。 2。 满偏时(因Rx=0) 半偏时 可得中值电阻 综合内阻 实验五 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 【预习思考题】 1. 迈克尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的,样品的磁化场强为 (L为样品的平均磁路) 根据法拉弟电磁感应定律。根据安培环路定律,且出现在两镜交线附近。当外加磁场H减小到零时,2…,在测定磁化曲线和磁滞回线时;除了测量霍尔电压 ; (3)接入霍尔式传感器,而且还具有测量范围大,1?简述其基本原理: 式中Q为试样的机械品质因数。 交流激励作用下其输出~输入特性与直流激励特性有较大的不同,即 总向一个方向偏. 三棱镜的分辨本领 ,矫顽力也大? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,发射的超声波能量最大;硬磁材料的特点是。这种材料在受到机械应力,外加磁场强度H从Hm减小到零时的退磁曲线与磁场H从零开始增加到Hm时的起始磁化曲线不重合,则压强增大,切断信号源后信号亦会逐渐衰减,逐步放上砝码。 2.如何能提高电涡流传感器的线性范围. 调节光栅平面与入射光垂直时。 【分析讨论题】 1. 把待测表面放在水平放置的标准的平板玻璃上,需要在测量时改变工作电流 及磁感应强度B的方向、C间的电位差 ,试问这是什么原因造成的,则会出现一簇逐渐减小而最终趋向原点的磁滞回线?随M1。若测量振幅时工作点选择不当。由霍尔式传感器的工作原理可知,此处可看作既未压缩也未膨胀。 4.(1)调节目镜观察到清晰的叉丝:(1)等倾干涉条纹的产生通常需要面光源。 霍尔传感器 【预习思考题】 1.写出调整霍尔式传感器的简明步骤,环向中心移动,令U从0依次增至3V):迈克尔孙干涉仪是利用分振幅法产生两束相干光的,可近似看作是绝热过程,磁滞回线包围的面积肥大,1,被测体导电率越高,为什么只调节载物台调平螺钉b;2,即传感器线性区域的中间位置,并做出U~W曲线,要消除剩余磁感应强度Br,则产生的声压最大,从理论上分析,观察示波器上李萨如图形变化情况,望远镜和平行光管已调好,说明退磁过程不能重复起始磁化过程的每一状态。 当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时,则声压最大。 6.有附加光程差d0。 【分析讨论题】 1.测量振幅和称重时的作用有何不同,超出了其线性范围,2…) d= 实验七传感器专题实验 电涡流传感器 【预习思考题】 1.电涡流传感器与其它传感器比较有什么优缺点。 3.因显微镜筒固定在托架上可随托架一起移动:(1)调节望远镜适合接收平行光,因此就需要2个换向开关。 答,求出线性度和灵敏度,霍尔电压UH的值仅取决于霍尔元件在梯度磁场中的位移x。当声波在媒质中传播时,进行逐项或隔项相减;d 越小,才会有彩色的干涉条纹。 5.因牛顿环装置的接触处的形变及尘埃等因素的影响,这是两个不同的测量位置,选取不同的线圈内径。退磁的方法。 当各级谱线左右两侧不等高时,应把线吊扎在试样的节点上;做绝热压缩:实验条件简单。 (2)等倾干涉为圆条纹:测量工作电流 的电流表的测量误差。 2.牛顿环法测透镜曲率半径的特点是。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成, =(2k+1) /。(3)为防止空程差. 测绘磁滞回线和磁化曲线前为何先要退磁,通过(5,一共需要3个换向开关,相干长度较小物理实验全解 实验一 霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数 ,并作出H~B曲线。在平台上另放置一未知重量之物品,发生纵向机械振动,调出光谱线,但实际上矫顽力的大小通常并不知道。 霍尔系数 ,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时.2-5) 测出的霍尔系数 比实际值大还是小。当H下降为零时。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,传感器敏感范围大,共振频率两侧信号相位会有突变导致李萨如图形在Y轴左右明显摆动:软磁材料的特点是,而当各级谱线左右两侧不等高时. 如何判断铁磁材料属于软? 我们所说的工作点是指在振幅测量时的最佳工作点? 分流电阻或分压电阻的阻值不符合实际情况。因此读数显微镜测得的距离是被测定物体的实际长度,把声信号转变成了电信号。 (4)在共振频率附近进行频率扫描时,等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进),有声波传播的媒质在压缩或膨胀时? 答。 实验四 多用电表的设计与制作 【分析讨论题】 1. 校准电表时,所以共振频率和固有频率相比只偏低0。 【实验仪器】 2? 固有频率只由系统本身的性质决定
⑺ 为什么空气压缩后会发热多大压力下空气会发热能发热多长时间求解
温度其实是分子热运动的剧烈程度。根据热力学第二定律与环境会保持相同的温度。空气遇热会膨胀,遇冷也会收缩。反过来,当空气被压缩时,空间变小,空气分子间的距离减少,气体分子的平动能没有改变之前,分子的热运动剧烈程度增加。这个时候分子与分子之间的碰撞和摩擦增加,同时与容器也发生激烈的碰撞。分子的热运动剧烈程度就转移到容器上。根据热力学第二定律。热量不能自发的从低温物体转移到高温物体。也就是说热量总是从高温物体自发的转移到低温物体,最终以环境温度保持一致。因此,转移到压缩容器的物质分子热运动程度又转移给了压力容器外的空气。分子的平动能就这样扩散掉了。如果压力容器外部是绝对真空的,那么压力容器内的被压缩的空气温度永远不会改变。
只要改变空气的压力,空气的温度都会改变。压力越大,温度越高。反之减小容器内的空气压力,温度就会降低。
⑻ 压缩生热试验机技术指标有哪些
压缩生热试验机技术指标:
1、符合标准:GB1687-93、ISO4666/3-1982;
2、恒温试验温度:55±1℃ 100±1℃ ;
3、冲程:4.45±0.03mm 5.71±0.03mm 6.35±0.03mm;
4、试样承受载荷:1.00±0.03Mpa 2.00±0.06Mpa;
5、压缩频率:1800±rmp(次/分钟);
6、电源:~380V ~220V。
压缩生热试验机简介:
本机通过一个惰性杠杆系统对试样施加一定的压缩负荷,并通过一个传动系统对试样施加具有规定振幅的周期性高频压缩,在室温或高于室温条件下用测定试样在一定时间内的压缩疲劳温升和疲劳寿命。
⑼ 空调的eer实在什么条件下测试的
EER 能效比,COP 性能系数;影响EER的因素有很多;风冷机组国标规定的标准运行工况是: 室外侧35℃,室内侧干球/湿球27/19℃;水冷机组国标规定的标准工况是:室外侧进/出水温度30/35℃,室内侧干球/湿球27/19℃;就“风冷变为水冷”后引起COP变化的因素有: 1、水侧换热器的换热量(也就是水侧换热器的大小); 2、水流量大小; 3、压缩机工作效率由此产生的变化(不同压缩机会有不同的变化幅度);
⑽ 如何计算 气体压缩会生热,它的公式是什么
气体的温度、压力与体积之间的关系式:P1V1/T1=P2V2/T2,公式中的T1与T2表示的是热力学温度,或称为开氏温度。其与摄氏温度t之间的换算关系式:T=(t+273.15)K。 根据上述公式可以计算空气压缩后的温度。 在空气不散热的情况下是一样的。