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固體火箭發(fā)動機柔性接頭拉伸載荷下強度分析
摘要: 柔性接頭是固體火箭發(fā)動機擺動噴管的執(zhí)行部件, 由若干同心的環(huán)狀球體的彈性件、增強件以及前后
法蘭相互交替地粘接在一起而成, 采用軸對稱有限元法對柔性接頭在拉伸載荷下進行了強度分析, 得到了在
015M Pa 彈射壓強的拉伸載荷作用下柔性接頭應力分布, 由此計算彈性件與增強件之間界面最大拉應力及層
間剪應力分別為2134M Pa 和0128M Pa, 界面粘接強度滿足使用要求。
固體火箭發(fā)動機柔性接頭拉伸載荷下強度分析.PDF
金屬圓棒膠粘接頭在高拉伸速率下的抗拉強度評價方法
提取曲線峰值,按照公式(1)計算膠粘接頭的抗拉強度,結(jié)果如表2和圖12所示,相同測試溫度下,隨著拉伸速率的減小,抗拉強度逐漸減小,12000mm/s到200mm/s的強度降幅較大,200mm/s和120mm/s的強度相差較小,高溫下接頭抗拉強度對拉伸速率更為敏感,從12000mm/s到200mm/s的抗拉強度下降了約62%,而相同速率變化,常溫和低溫抗拉強度則分別下降了31%和22%。相同拉伸速率下,常溫下的接頭粘接性能最好,低溫和高溫環(huán)境中接頭抗拉強度均有不同程度的降低。
圖7 室溫下高速拉伸載荷-位移曲線
圖8 低溫下高速拉伸載荷-位移曲線
圖9 高溫下高速拉伸載荷-位移曲線
圖10 高速相機拍攝拉伸過程(25℃-200mm/s)
圖11 高速相機拍攝拉伸過程(55℃-12000mm/s)
表2 膠粘接頭在不同拉伸速率和溫度下的抗拉強度
圖12 不同溫度和拉伸速率下的對接抗拉強度
界面失效模式分析
對接樣品在不同溫度以及拉伸速率測試后的失效模式如圖13~15所示,其中常溫12000mm/s和120mm/s測試中以混合失效模式為主,即膠粘劑本體、膠粘劑與基材的粘接界面均發(fā)生了破壞,而200mm/s的失效模式則出現(xiàn)了①界面分層(4號和5號樣品),②混合破壞(1號樣品),③基材本身的破壞和混合破壞同時出現(xiàn)(2號和3號樣品)等不同的失效模式。低溫下的失效模式也以混合破壞為主。高溫測試中,12000mm/s拉伸失效以混合破壞為主,200mm/s和120mm/s以界面失效為主。
展開 汽車用橡膠密封條性能要求,及拉伸強度測試誤差案例分析
性能測試案例
為什么TPE/TPV拉伸強度測試數(shù)據(jù)差異這么大?
最近有個客戶咨詢,采購的同一批TPE 的拉伸強度數(shù)據(jù)從7MPA,下降到了4MPA?根據(jù)國高材多年的實踐總結(jié)的經(jīng)驗,拉伸強度測試數(shù)據(jù)的正確性,取決于以下幾個方面:
1. 拉力機器的正常,力傳感器不光是在某個點計量正常,而且需要整個線性正常。我們的拉力機就曾經(jīng)碰到,在測試10mpa以下的強度時候,是正常的,超過10mpa以上,則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致,比如試樣的厚度,因為熱塑性彈性體比較軟,測試厚度的時候,你壓緊一點,厚度就小,松一點,厚度就大,那厚度大,那測試的拉伸強度就偏小;還有夾具夾試樣的位置,如果越是夾的邊緣,則拉伸強度偏低;
3. 測試的環(huán)境,通常溫度高,則拉伸強度小,反之,則大;
4. 試樣的制作,這個最影響拉伸強度大小了,選擇不同的加工工藝(注塑或模壓)制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質(zhì)量波動的角度來談一下,為什么會造成這個結(jié)果?
(國高材分析測試中心壓片機)
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下,進行剪切流動,從而充滿型腔,冷卻成型,注塑工藝剪切力最大,流動最迅速,材料之間也進行了充分的混合,而模壓工藝成型,材料受到的剪切非常薄弱,流動也僅限于局部,材料之間沒有進行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點,所以,一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動,導致試樣塑化的差異性很大,所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當熱塑性彈性體材料流動性比較差的情況下,差異更明顯。
展開 汽車用橡膠密封條性能要求,及拉伸強度測試誤差案例分析
我們的拉力機就曾經(jīng)碰到,在測試10mpa以下的強度時候,是正常的,超過10mpa以上,則偏低20%的情況。
2. 測試人員手法一致,比如試樣的厚度,因為熱塑性彈性體比較軟,測試厚度的時候,你壓緊一點,厚度就小,松一點,厚度就大,那厚度大,那測試的拉伸強度就偏小;還有夾具夾試樣的位置,如果越是夾的邊緣,則拉伸強度偏低;
3. 測試的環(huán)境,通常溫度高,則拉伸強度小,反之,則大;
4. 試樣的制作,這個最影響拉伸強度大小了,選擇不同的加工工藝(注塑或模壓)制作的試樣偶都不同。這次再從試樣質(zhì)量波動的角度來談一下,為什么會造成這個結(jié)果?
(國高材分析測試中心壓片機)
4.1 熱塑性彈性體成型需要一定的溫度下,進行剪切流動,從而充滿型腔,冷卻成型,注塑工藝剪切力最大,流動最迅速,材料之間也進行了充分的混合,而模壓工藝成型,材料受到的剪切非常薄弱,流動也僅限于局部,材料之間沒有進行充分的融合。
4.2 由于橡膠加工和熱塑性彈性體的加工不同點,所以,一般是推薦使用注塑成型工藝來制作熱塑性彈性體的測試試樣。熱塑性彈性體模壓加工由于缺乏剪切流動,導致試樣塑化的差異性很大,所以并不能確保每次試樣是制作的完全一樣。尤其是當熱塑性彈性體材料流動性比較差的情況下,差異更明顯。我們對TPV進行了不同溫度下注塑試樣測試結(jié)果的對比,也對不同流動性的TPV進行了相同注塑溫度下注塑試樣的測試結(jié)果對比,基本得出如下結(jié)論:
a. 注塑溫度高的情況下,TPV的拉伸強度更好,并且試片不同區(qū)域截取的拉伸試樣所測得的結(jié)果波動變小;
b. TPV流動性好的情況下,則試片不同區(qū)域截取的拉伸試樣所測得的結(jié)果波動變小。
展開 
清華大學Nature子刊:拉伸強度高達80 GPa的超強碳納米管管束
之后,研究人員制備得到一種具有統(tǒng)一取向、無缺陷、初始應變均勻以及內(nèi)部碳納米管長度可連續(xù)達到厘米尺度的碳納米管束,這種碳納米管束表現(xiàn)出高達80 GPa的拉伸強度(所對應的工程拉伸強度高達43 GPa),高于其他任何高強度纖維。該成果以“Carbon nanotube bundles with tensile strength over 80 GPa”為題發(fā)表在Nat. Nanotech.上。
Abaqus橡膠拉伸模擬:仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
(1)
背景
實物整體圖如下:
剖面圖:
外面是剛性法蘭,主體是橡膠球體,橡膠球體里面有嵌入的簾布層,簾布層里面有加固環(huán),加固環(huán)也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸,固定約束,橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時接觸。分析在加載過程中該模型的應力和變形情況。
(2)
Step By Step 建模操作圖文演示
1.
創(chuàng)建幾何模型
2.
創(chuàng)建三種材料屬性和截面屬性
3.
裝配
4.
設置兩個靜態(tài)分析步
5.
定義接觸屬性、兩個接觸對和兩個約束
6.
設置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網(wǎng)格
8.
提交計算查看結(jié)果
整體變形云圖
加固環(huán)應力云圖
橡膠應力云圖
整體應力剖面圖
文章來源:FILWTBY
展開 中國海大劉晨光教授團隊開發(fā)出一種高強度,可拉伸,自愈合的滸苔多糖-聚丙烯酰胺復合水凝膠傷口敷料,實現(xiàn)海洋綠藻到生物材料的便捷轉(zhuǎn)化
因此,制備強度大、韌性好、可拉伸、可任意形變且穩(wěn)定的PEP基水凝膠具有極大的挑戰(zhàn)性。
為了提高滸苔多糖基水凝膠的機械性能和穩(wěn)定性,增加其功能性,劉晨光教授團隊使用簡單、快捷的一鍋法制備了以物理交聯(lián)的滸苔多糖(PEP)長鏈為第一網(wǎng)絡,以共價交聯(lián)的聚丙烯酰胺(PAM) 短鏈為第二網(wǎng)絡的雙網(wǎng)絡水凝膠(PEP-PAM)。該水凝膠具有超強的機械性能,其抗壓強度達到1.1 ± 0.1 MPa,斷裂延伸率達到507.2 ± 53.1%,彈性模量達到123.5 ± 23.4 kPa,可比擬天然皮膚或表皮的的彈性模量(88.0 kPa – 300.0 kPa)。此外,PEP-PAM水凝膠具有任意形變的能力,可打結(jié)、彎曲、扭曲、拉伸和壓縮,移除拉伸和壓縮力量后,水凝膠可恢復到原來的形狀。
流程圖. 雙網(wǎng)絡水凝膠(PEP-PAM)的制備及在全層皮膚傷口應用示意圖。
圖1. 在外力作用下不同形式的水凝膠樣品的圖像(拉伸:直徑8.0毫米;壓縮:直徑15.0毫米)。(A)打結(jié)和交叉拉伸,(B)直接拉伸,(C)扭曲拉伸,(D)彎曲和(E)承受200 g的重量。(F,H)壓縮和疏松的PEP-PAM水凝膠,(G,I)壓縮和彎曲的僅PAM水凝膠。
該PEP-PAM水凝膠的自愈合行為無需額外的化學修飾和外界因素的刺激,可在10 min內(nèi)完成自修復。水凝膠的自愈合行為與水凝膠體系的動態(tài)鍵及多重氫鍵有關(guān)。水凝膠具有組織粘附性,與新鮮豬皮組織的粘附性可達22.1 ± 2.5 kPa,主要歸因為滸苔多糖(PEP)的活性基團與組織表面基團(胺基、咪挫基、羥基等)的多重作用,靜電相互作用和氫鍵作用。
展開 鋼材單向拉伸試驗Abaqus模擬 附Abaqus詳細教程下載
圖3 FEM模型
求解器選擇
本例中采用Abaqus/Standard進行求解。建議求解時勾選“Discontinuous analysis”并且增加不收斂迭代次數(shù)(
)。算例INP文件可以在“閱讀原文”中獲得。
對比分析
應力云圖與應力-應變曲線對比如下圖所示,可見數(shù)值分析能較好反映試驗結(jié)果。
圖4 應力云圖
圖5 應力-應變曲線對比
總結(jié)
普通金屬拉伸試驗可通過處理試驗機位移獲得應力-應變?nèi)€;
Abaqus本構(gòu)采用真實應力-應變關(guān)系,損傷斷裂也如此;
筆者處理的1.0mm Q235冷板、1.5mm Q235熱板損傷演化中的指數(shù)參數(shù)均為-5;
斷裂理論仍在不斷發(fā)展,材料模型在不斷完善。
下載地址:Abaqus詳細教程
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Abaqus拉伸斷裂模擬 ¥20
<p>Abaqus狗骨頭拉伸斷裂模擬,鋼材拉伸斷裂模型,提供cae文件、odb文件、視頻教程,可供參考學習!</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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展開 鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬

Abaqus二維復合材料拉伸失效
[圖片]
ABAQUS 單向拉伸大變形模擬
靜態(tài)模擬一種軟材料POE的單向拉伸,拉伸應變希望到300%,但是總是在100%就失敗了。不知道哪里出了問題,有沒有高手幫幫忙。
Abaqus復合材料螺栓連接件拉伸 ¥89
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Abaqus復合材料螺栓連接件拉伸
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顯示動力學
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層間插入Cohesive層模擬分層
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復合材料采用Puck VUMAT子程序,內(nèi)附有cae,inp,puck子程序,ODB等文件
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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