压电电-气转换循环疲劳试验
自动检测与转换技术题库(含答案)
第一章检测技术的基础知识(本文档适合电气工程类专业同学朋友们,希望能帮到你们)一、填空题1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要容的应用技术学科。
2.一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,其中敏感元件是必不可少的。
4.在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。
5.准确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6.仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的,而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。
(因为U≥2/3Umax)8、有一温度计,它的量程围为0~200℃,精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为 1℃,当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,它的作用是将非电量转换成与之具有一定关系的电量。
10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。
11、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv,其灵敏度为60mv/mm 。
二、选择题1.在一个完整的检测系统中,完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。
A.传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2.构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.嵌入式微处理器3.有四台量程均为0-600℃的测量仪表。
今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤2.5%,选用精度为 D 的最为合理。
A.5.0级B.2.5级C.2.0级D.1.5级4.有四台量程不同,但精度等级均为1.0级的测温仪表。
今欲测250℃的温度,选用量程为 C 的最为合理。
QC-T-30-2004机动车用电喇叭技术条件
QC/T 30-2004(2004-02-10发布,2004-08-01实施)代替QC/T 30-1992前言本标准是对QC/T 30-1992进行的修订,主要性能要求及其试验方法引用了GB 15742-2001《机动车用喇叭的性能要求及试验方法》的规定。
依据QC/T 413-2002《汽车电气设备基本技术条件》的有关规定,增加了其他必要的技术要求与试验方法,以及标志、包装、储存和保管等内容,以便适应电喇叭设计、制造、检验、使用及维修等。
GB l5742-2001是为保证安全而对机动车用喇叭(包括电喇叭、气喇叭、电-气动喇叭)声压级、耐久性等主要性能及试验方法所做的规定;本标准则在此基础上增加了其他性能要求及环境试验要求,是机动车用电喇叭的产品标准。
与QC/T 30-1992相比,主要有如下一些改动:——增加了电喇叭的分类及型号编制的规定。
——增加了低温和高温储存的规定:低温和高温试验时间由2h改为8h。
——增加了对电子电喇叭的规定:其耐久性规定为200000次,且不允许进行调整,同时规定了电磁兼容性能和极性反接性能要求。
——对基频重新进行了定义。
——取消了表1按膜片直径区分声压级,改为符合GB l5742--2001的规定。
——取消了定频振动,扫频振动时间规定为三个方向各8h。
——盐雾试验时间由16h增至48h,试验后考核漆层质量。
——湿热试验改为温度/湿度组合循环试验,共10个循环。
本标准自实施之日起,同时代替QC/T 30-1992。
本标准由中国汽车工业协会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:哈尔滨飞奔汽车电器有限公司、上海实业交通电器有限公司、哈尔滨工业大学固泰电子有限公司、湖北中生汽车电器有限公司、瑞安日正汽车部件有限公司。
本标准主要起草人:洛如孝、蒋洪田、孙全颖、黄承华、陈是。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:QC/T 30-1979、QC/T30-1984、QC/T 30-1992。
建筑结构试验形考答案(1-4)doc资料
《建筑结构试验》第一次形成性考核解析说明:本次形成性考核是针对教材第一章和第二章的内容编写的。
一、选择题1B 2C 3D 4B 5C 6D 7A 8D二、填空题1生产检验科学研究2振动疲劳3实测值设计值4周期性的反复的5容重获得6均布集中7拉力压力8液压荷载支承三、判断题1√2×3√4√5√6×7√8×四、简答题1.生产检验性试验通常解决哪些问题?答:生产检验性试验以直接生产为目的。
生产检验性试验通常解决以下问题:(1)结构的设计和施工通过试验进行鉴定;(2)预制构件的性能检验;(3)工程改建或加固;(4)工程事故的处理;(5)服役结构的可靠性鉴定。
2.科学研究性试验通常解决哪些问题?答:科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定各种规范,为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。
科学研究性试验通常解决以下问题:(1)验算结构计算理论的假定;(2)为制定设计规范提供依据;(3)为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验。
3.结构试验按试验对象、荷载性质、试验场所以及试验持续时间可分为哪几类?答:结构试验按试验对象、荷载性质、试验场所以及试验持续时间可将结构分为真型试验与模型试验;静力试验与动力试验;短期荷载试验与长期荷载试验。
4.何谓构件抗裂检验系数、承载力检验系数与承载力极限标志?答:构件抗裂检验系数就是构件开裂荷载实测值与构件正常使用荷载标准值之比。
承载力极限荷载实测值与承载力检验荷载设计值之比称为承载力检验系数。
当构件丧失承载能力时,由于受力形式不同,呈现不同的破坏形态,称为承载力极限标志。
根据承载力极限标志的不同,规定了不同的构件承载力检验系数允许值。
5.施加均布荷载的方法有哪几种?答:重物加载的作用:通过重物加载这种方式可以实现均布荷载的加载,也可以实现集中荷载的加载。
气压加载适用于对板壳等大面积的结构物施加均布荷载。
材料性能与测试
重量法
通过测量材料在腐蚀介质 中的重量变化来评估其耐 腐蚀性能。
深度法
测量材料腐蚀后的深度或 厚度变化来评估耐腐蚀性 能。
电化学方法
利用电化学原理测量材料 的腐蚀电流、电位等参数 来评估耐腐蚀性能。
抗氧化性能评估方法
热重分析法
通过测量材料在高温下的重量变化来 评估其抗氧化性能。
化学分析法
通过分析材料氧化后的产物来评估其 抗氧化性能。
压缩、弯曲和剪切试验方法
压缩试验
压缩试验主要测定材料在轴向压力作用下的力学行为,试样破坏时的最大压缩载荷除以试 样的横截面积,称为压缩强度或抗压强度。
弯曲试验
弯曲试验是测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验,试样在弯曲过程中外层受到拉伸 ,内层受到压缩,在其横截面上存在着一个既不受拉,又不受压的应力为零的纤维层,称 为材料的中性层。
其他化学性能测试技术
01
02
03
04
光谱分析法
利用光谱原理分析材料的化学 成分和结构来评估其性能。
质谱分析法
通过质谱仪测量材料的质谱图 来评估其化学成分和性能。
核磁共振法
利用核磁共振原理测量材料的 分子结构和化学环境来评估其
性能。
X射线衍射法
通过X射线衍射仪测量材料的 晶体结构来评估其性能和组成
。
人工智能在材料性能测试中应用
01
数据处理
利用人工智能技术处理大量实验 数据,提取有用信息,提高数据 处理效率。
智能预测
02
03
优化设计
基于机器学习算法,建立材料性 能预测模型,实现对材料性能的 快速预测。
利用人工智能技术优化材料设计 方案,提高材料性能和使用寿命 。
大物实验报告声速的测定
大物实验报告声速的测定篇一:大学物理实验报告-声速的测量实验报告声速的测量【实验目的】1.学会用共振干涉法、相位比较法以及时差法测量介质中的声速2.学会用逐差法进行数据处理;3.了解声速与介质参数的关系。
【实验原理】由于超声波具有波长短,易于定向发射、易被反射等优点。
在超声波段进行声速测量的优点还在于超声波的波长短,可以在短距离较精确的测出声速。
超声波的发射和接收一般通过电磁振动与机械振动的相互转换来实现,最常见的方法是利用压电效应和磁致伸缩效应来实现的。
本实验采用的是压电陶瓷制成的换能器(探头),这种压电陶瓷可以在机械振动与交流电压之间双向换能。
声波的传播速度与其频率和波长的关系为:vf(1)由(1)式可知,测得声波的频率和波长,就可以得到声速。
同样,传播速度亦可用v?L/t(2)表示,若测得声波传播所经过的距离L和传播时间t,也可获得声速。
1. 共振干涉法实验装置如图1所示,图中S1和S2为压电晶体换能器,S1作为声波源,它被低频信号发生器输出的交流电信号激励后,由于逆压电效应发生受迫振动,并向空气中定向发出以近似的平面声波;S2为超声波接收器,声波传至它的接收面上时,再被反射。
当S1和S2的表面近似平行时,声波就在两个平面间来回反射,当两个平面间距L为半波长的整倍数,即L=n×,n=0,1,2, (3)2λ时,S1发出的声波与其反射声波的相位在S1处差2nπ(n=1,2 ……),因此形成共振。
因为接收器S2的表面振动位移可以忽略,所以对位移来说是波节,对声压来说是波腹。
本实验测量的是声压,所以当形成共振时,接收器的输出会出现明显增大。
从示波器上观察到的电信号幅值也是极大值(参见图2)。
图中各极大之间的距离均为λ/2,由于散射和其他损耗,各级大致幅值随距离增大而逐渐减小。
我们只要测出各极大值对应的接收器S2的位置,就可测出波长。
由信号源读出超声波的频率值后,即可由公式(1)求得声速。
压电薄膜特性参数的测量方法_王青萍
收稿日期:2009-01-19基金项目:国家高技术/八六三0计划基金资助项目(2007AA03Z120);国家自然科学基金资助项目(60777043) 作者简介:王青萍(1980-),女,陕西绥德人,硕士生,主要从事压电薄膜的性能研究。
文章编号:1004-2474(2009)04-0608-05压电薄膜特性参数的测量方法王青萍1,3,范跃农2,3,姜胜林3(1.湖北第二师范学院物理与电子工程系,湖北武汉430205;2.景德镇陶瓷学院机械电子工程系,江西景德镇333403;3.华中科技大学电子科学与技术系教育部敏感陶瓷工程研究中心,湖北武汉430074)摘 要:随着电子元器件向微型、高灵敏、集成等方向发展,薄膜材料及器件在微机电(M EM S)系统中得到广泛应用,而测量压电薄膜特性参数的方法与体材料相比有很大的不同。
介绍了当前测量压电薄膜特性参数的两大类方法:直接测量法(包括气腔压力法、悬臂梁法、激光干涉法和激光多普勒振动法)和间接测量法(传统阻抗分析法),详细分析了这些方法的基本原理、测试表征、应用状况及存在的问题,比较了这些方法的优缺点,并对未来压电薄膜特性参数的测试表征作了展望。
关键词:压电薄膜;压电参数;测量方法中图分类号:T N30;T M 282 文献标识码:AMeasurement Methods for Piezoelectric Coefficient of Piezoelectric Thin FilmsWANG Qing -ping 1,3,FAN Yue -nong 2,3,JIANG Sheng -lin 3(1.H ub ei University of E ducation ,Physics &Electronics Dept.Wuhan 430205,Ch ina; 2.Jingdezhen Ceramic Institute,M ech anis m &Electronics Dept.,Jingdezhen 333403,China; 3.Dept.of Electronic Science and T ech nology,Engin eering Research Centre for Function al Ceramics M OE H uazhong University of Science and T ech nology,W uhan 430074,Chin a)Abstract:F ilm mater ials and dev ices have been widely used in micr o -electr omechanical sy stem (M EM S)system wit h the develo pment o f micromation,hig h sensit ivity and integr ation of electr onic devices.But the measurement met ho ds for piezo electric pr operties o f piezoelect ric thin films ar e ver y differ ent fro m those of bulk materials.T wo categ or ies of measur ing piezoelectric pro per ties o f piezoelect ric thin films wer e intr oduced in this paper:direct meas -urement(including pneumatic pr essure r ig,cant ilev er method,laser interfer ometer method and laser Do ppler vibr o -meter met ho d)and indirect measur ement(conventional impedance analy zer ).T he basic pr inciple,measurement char -acter izat ion,applicatio n status and problems wer e all illustrated in this paper,t he adv antag es/disadv antag es o f these techniques wer e co mpar ed fo r piezoelectr ic applicatio ns and the futur e dev elo pment of measurement characterization of piezo electr ic thin f ilms w ere predicted.Key words:piezoelect ric thin film;piezoelectr ic coefficient;measurement methods压电薄膜作为一种很有前景的材料被广泛应用在微机电系统(MEM S)中,比如微致动器、微泵、化学传感器及移动通信中的射频滤波器[1-4]等。
42870《传感器与检测技术(第2版)》胡向东(试卷12套)综合试题(4套).doc
综合测试题及参考答案(4套)综合试题一一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题冃要求的,请将正确选项前的字母填在题示的括号内。
错选、多选和未选均不得分。
1、传感器的主要功能是()。
A.检测和转换B.滤波和放大C.调制和解调D.传输和显示2、在直流电路中使用电流表和电压表测量负载功率的测量方法属于()。
A.直接测量B.间接测量C.组合测量D.等精度测量3、电阻应变片配用的测量电路中,为了克服分布电容的影响,多采用()oA.直流平衡电桥B.直流不平衡电桥C.交流平衡电桥0.交流不平衡电桥4、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有()0A.直流电桥B.变压器式交流电桥C.相敏检波电路D.运算放大电路5、实用热电偶的热电极材料中,用的较多的是()0A.纯金属B.非金属C.半导体D.合金6、光电管和光电倍增管的特性主要取决于()。
A.阴极材料B.阳极材料C.纯金属阴极材料D.玻璃壳材料7、用光敏二极管或三级管测量某光源的光通量时,是根据它们的什么特性实现的()0A.光谱特性B.伏安特性C.频率特性0.光电特性8、超声波测量物位是根据超声波在两种介质的分界面上的什么特性而工作的()oA.反射B.折射C.衍射D.散射9、下列关于微波传感器的说法中错误的是()。
A.可用普通电了管与晶体管构成微波振荡器B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性C.用电流一电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头D.町分为反射式和遮断式两类10、用N型材料SnO?制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后,与N0?接触后()。
A.电阻值变小B.电阻值变人C.电阻值不变D.不确定二、简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1、什么是传感器动态特性和静态特性?简述在什么条件下只研究静态特就能够满足通常的盂要,而在什么条件下一般要研究传感器的动态特性?实现不失真测量的条件是什么?2、分析如图6.1所示自感式传感器当动铁心左右移动时自感L变化情况(已知空气隙的长度为xl和x2,空气隙的而积为S,磁导率为线圈匝数W不变)。
电芯检验与试验作业指导书
电芯检验与试验作业指导书一、引言电芯是现代电池的核心组成部分,用于储存和释放电能。
电芯的品质直接关系到电池性能的稳定性、安全性和寿命。
因此,进行电芯检验与试验是保证电池产品质量的重要环节。
本文档旨在指导电芯检验与试验的操作步骤和注意事项。
二、电芯检验1. 引水性测试- 使用合适的工具将电芯上表面涂抹一层引水液体。
- 倾斜电芯,观察水滴的移动情况。
- 引水性良好的电芯,水滴会快速均匀地移动,证明电芯表面没有污染物。
- 若水滴移动不均匀或中途停滞,则可能存在电芯表面污染现象,需要进一步检查。
2. 外观检查- 使用适当的工具检查电芯外壳的完整性。
- 观察是否有凹陷、裂纹、锈蚀等表面缺陷。
- 若发现电芯外壳有明显损坏或异常情况,需要及时更换或修复。
3. 尺寸测量- 使用合适的尺测量电芯的长度、直径和重量。
- 尺寸测量是判定电芯是否符合规格要求的重要依据。
- 若尺寸超出规格范围,需要进行进一步分析和处理。
4. 电气性能测试- 使用电阻计测试电芯的内部电阻。
- 通电测试电芯的开路电压和闭路电压。
- 电气性能测试可以评估电芯的电导率和电力输出能力。
5. 安全性能测试- 使用恒流放电仪进行电芯的放电测试。
- 观察放电过程中电芯的温度、压力和内阻的变化情况。
- 安全性能测试是确保电芯在使用过程中不会发生过热、过压等异常情况的重要手段。
三、电芯试验1. 老化试验- 将电芯放置在特定的环境条件下进行长时间放电试验。
- 观察电芯在高温、低温、高湿度等条件下的性能变化情况。
- 老化试验可以评估电芯的稳定性和寿命。
2. 热冲击试验- 将电芯暴露在高温和低温环境中,进行循环加热和降温。
- 观察电芯在温度变化过程中是否出现异常反应。
- 热冲击试验可以验证电芯的耐温性能和热膨胀性能。
3. 短路试验- 将两个电芯的正负极直接连接,观察短路后的反应。
- 注意使用适当的安全措施,避免发生短路事故。
- 短路试验可以评估电芯的安全性和短路保护功能。
压电驱动共振式高频疲劳试验机构的设计与实验
De i n a x r m e t o e o l c r c r s n n e sg nd e pe i n f pi z e e t i e o a c h g r q e y f tg e t s i a hi e i h f e u nc a i u e tng m c n
Jii i e s t ,Ch n c u 3 0 5,C i a; l n Un v r iy a g h n1 0 2 hn
镁合金疲劳1
高频载荷作用下镁合金AZ91的疲劳性能研究窦秋芳,王清远*(四川大学土木工程及力学系,成都,610065)摘要:镁合金由于具有质量轻,比强度和比刚度高以及良好的铸造性能等特点,在理论研究和实际应用中引起了人们的极大关注.超声疲劳试验技术应用于疲劳断裂研究领域具有省时、省力、省钱等优点,适用于材料的长寿命疲劳和低速率裂纹的扩展研究。
该试验技术不仅适用于材料疲劳学和断裂力学的基础研究,而且其成果已应用到航空、航天等工业领域和医学领域。
本文利用20kHz超声疲劳实验方法,对镁合金AZ91疲劳性能进行了研究,获得了镁合金AZ91的S-N曲线。
利用扫描电镜(SEM)对镁合金AZ91在室温下疲劳断口的形貌进行观察,研究了疲劳裂纹的起始与扩展特征。
关键词:超声疲劳;长寿命疲劳;疲劳断口;S-N曲线Study on Gigacycle Fatigue Behavious of Magesium Alloy AZ91DOU Qiu-fang1 W ANG Qing-yuan1(Department of Civil Engineering and Mechanics, Sichuan University, Chengdu 610065, China)Abstract: Magnesium alloys are very attractive as structural materials because of their low density and their rather high strength-to-weight ratio and high rigidity-to-weight ratio. Ultrasonic fatigue test is time saving and effective method to investigate the long life fatigue and very slow crack growth behaviors of metals. Besides scientific investigations in laboratory, ultrasonic fatigue is also used for industrial and medicine applications. The long life fatigue of AZ91 Magnesium alloy is tested with 20 kHz ultrasonic fatigue method. The fatigue fracture surface is observed by means of SEM. The characteristic of fatigue crack initiation and propagation has been studied.Keywords: Ultrasonic fatigue,Long life fatigue,Fracture surface,S-N curve1引言由于重量轻,比强度和比刚度高,耐腐蚀,铸造及机械加工性能好,镁合金被视为重要的工程材料之一,广泛应用于汽车、电子通讯、军工、航空、航天等领域。
压电式电-气转换器的循环疲劳试验
2c 年 0r 7
仪 表 技 术 与 传 感 器
Isrme t T c n q e a d S n o n tu n e h i u n e s r
20 0r 7 N .l o 1
第 l 期 l
压 电式 电 一气 转 换 器 的循 环 疲劳 试 验
s ut eadt l tc nu actnf r c l o i e e dv e e pud .yb  ̄ n sur w v oaeo f l ny t c r n e e r- em t as r i ie ftkr l e c r e one B r ga qae ae lg fm: c r u h e ip c i r epn p s n i w e x d i vt e n
tltef iu tT ep sigrt u su 0 , hc ulsu u d t nfr I rd c dmak t f en wtp fee- e"h t et .h as aern p t 9 % w ihb i pf n a o 1 t po u ea re t e eo lc ag e s n o d o i o go n oh y
t c p e ma ct n frd vc i l i o lcr c aos r - n u t a s e ie w t e ee t ca t tr . i i r e lp z i u Ke l S ee t c p e ma c t nfrd vc ; iz ee t c c p s e ds s c cig ft e e p r n y WO d : l r - n u t a se e e pe o l r o o i c ; y l i x e i t c i i r i c i m t i n ag u me
高频疲劳试验机操作规程
高频疲劳试验机操作规程高频疲劳试验机操作规程1. 试验目的高频疲劳试验机是用于测试材料在高频循环载荷下的疲劳性能的设备。
本操作规程主要目的是指导操作人员正确、安全地操作高频疲劳试验机,确保试验结果的准确性和试验设备的正常运行。
2. 设备准备2.1 确保试验机的电源和电气控制系统正常工作,无异常情况。
2.2 检查试验机的机械部件,确保各个部件无松动、损坏等情况。
2.3 准备试验样品,并按照标准要求做好标记和记录。
3. 试验操作步骤3.1 打开试验机电源,待电源指示灯亮起后,按下启动按钮,使试验机进入待机状态。
3.2 调整试验机的工作模式和试验参数。
根据试验要求,设置试验机的循环次数、频率等参数。
3.3 将试验样品放置在试验机夹持装置上,并调整夹持装置以确保样品的固定和稳定。
3.4 检查试验样品和夹持装置是否适合试验需要,并调整试验机的夹持力,使其适合试验样品。
3.5 按下启动按钮,开始试验。
试验过程中,注意观察试验机和样品的运行情况,确保运行平稳。
3.6 试验结束后,按下停止按钮,试验机停止工作。
3.7 关闭试验机电源,完成试验。
4. 安全注意事项4.1 操作人员必须穿戴好个人防护装备,包括安全帽、护目镜、防护手套等。
4.2 在操作试验机时,禁止戴手套,以免因手套卡在设备中引起危险。
4.3 禁止在试验机工作过程中,随意接近试验机或触摸试验样品,以免因失控引起危险。
4.4 对于试验机和电气设备的维修和保养,只能由专业人员进行,不得自行操作或擅自拆卸。
4.5 在试验机工作过程中,应始终注意试验机和试验样品的运行情况,一旦发现异常情况,应立即停止试验并进行检查和维修。
5. 试验数据记录和分析5.1 在试验之前,确保试验机和测试仪器的校准和正常工作。
5.2 设计并建立试验数据记录表,包括试验次数、应力幅值、循环数等试验参数,以及试验结果和观察情况等。
5.3 按照试验要求,记录试验数据,并对试验结果进行分析和汇总。
材料的疲劳强度分析
材料的疲劳强度分析疲劳是材料在循环载荷下产生的疲劳变形和疲劳破坏的一种失效形式。
在实际使用中,许多工程材料常处于交变或脉动载荷的作用下,例如机械零件、飞机翼、车轮等。
因此,了解材料的疲劳强度十分重要,可以有效预测材料在长期使用中的寿命和安全性。
材料的疲劳强度是指材料在循环载荷下能够承受的最大应力。
疲劳是一种累积性失效,慢慢积累的微小裂纹会逐渐扩展,最终导致材料断裂。
而裂纹的扩展速度与波动应力的强度、应力幅值以及加载频率有关。
在进行材料的疲劳强度分析时,通常需进行以下几个步骤:一、制备测试样品:根据研究的材料和结构形式,制备出代表性的材料测试样品。
例如,对于金属材料,可以选择制备标准的疲劳试样,如疲劳断裂试样。
二、加载测试样品:将测试样品放置于疲劳试验机中,对其施加循环载荷。
载荷可以是完全反转载荷、不完全反转载荷或只有一方向载荷等。
同时,需记录测试样品所受的载荷幅值、频率等参数。
三、监测实时数据:在加载过程中,需要实时监测样品的应变和应力变化。
这可以通过应变片、应变计或者压电传感器等装置来实现。
实时数据的监测可以帮助研究人员了解材料的疲劳行为。
四、分析测试结果:通过分析实验数据,可以得到材料的疲劳强度曲线。
通常使用S-N曲线表示材料的疲劳寿命,即循环载荷下材料能够承受的应力幅值与寿命的关系。
此外,还可以通过计算疲劳裂纹扩展速率来评估材料的疲劳性能。
五、疲劳寿命预测:利用得到的疲劳强度曲线和实际应力情况,可以用来预测材料的疲劳寿命。
疲劳寿命预测对于工程设计和材料选择非常重要,可以保证工程结构的可靠性和安全性。
综上所述,材料的疲劳强度分析是通过实验测试和数据分析,来评估材料在循环载荷下的疲劳性能和寿命。
准确了解材料的疲劳强度对于工程设计、寿命预测和安全性评估具有重要意义。
通过科学的方法和有效的测试,可以为材料的疲劳强度分析提供可靠的数据支持。
2023年安徽建筑焊工(建筑特殊工种)考试内部全考点题库附答案
2023年安徽建筑焊工(建筑特殊工种)考试内部全考点题库附答案1、【单选题】下列属于人的不安全行为的是()。
(1)室内地面不平、较滑(2)室内作业场所狭窄、杂乱(3)手代替工具操作(4)物体存放不当(5)冒险进入危险场所( D )A、(1)。
(2)。
(3)B、(1)。
(3)。
(5)C、(2)。
(4)。
(5)D、(3)。
(4)。
(5)2、【单选题】两焊件端面间构成()夹角的接头称为角接接头。
( C )A、大于25º小于130ºB、大于30º小于150ºC、大于30º小于135ºD、大于135º3、【单选题】为了减少焊件变形,应选择()。
( A )A、X型坡口B、I型坡口C、工字梁D、L型坡口4、【单选题】乙炔瓶表面温度不得超过()。
( B )A、30度B、40度C、50度D、60度5、【单选题】以下灭火剂中,()破坏大气的臭氧层,要逐步淘汰。
( D )A、干粉B、泡沫C、二氧化碳D、12116、【单选题】作业人员应按其职务和工作性质,学习本规程的全部或部分,并应每年考试()次,考试合格方能上岗。
因故间断工作连续()个月以上者,应重新学习本规程,并经考试合格后,方能恢复工作。
( B )A、一,三B、一,六C、二,三D、三、四7、【单选题】合金钢的性能主要取决于它的(),但可以通过热处理的方法改变其组织和性能( C )A、工艺性能B、机械性能C、化学成份D、力学性能8、【单选题】在孔与洞口边的高处作业必须设置防护设施,包括因施工工艺形成的深度在()的桩孔边、沟槽边和因安装设备、管道预留的洞口边等。
( A )A、2米以上B、2米及以上C、3米以上D、3米及以上9、【单选题】在焊条药皮中,能促使电弧稳定燃烧的物质是()。
( A )A、碳酸钙B、萤石C、白云石D、氢氧化钙10、【单选题】坠落范围半径R随高度h不同而不同,当半径R为3米时,高度h为()。
电气性能试验要求
电气性能测试要求一、总纲1)长时间过压测试:检测部件对经受长时间过电压的稳定性能2)瞬态过压测试:由于切断用电器和在气体短时冲击(Tip-In)情况下而导致底板线束中的瞬态过电压。
用这项试验模拟这种过电压3)瞬态欠压测试:由于接通用电器而导致底板线束中的瞬态欠电压。
用这项试验模拟这种欠电压4)跳变启动:模拟汽车外部启动。
从营运汽车和其提高的底板线束电压中产生最大试验电压5)甩抛负荷测试:由于电气负荷卸载,在与降低浮充能力的蓄电池连接情况下,由于发电机性能而导致一种高能的浪涌脉冲。
应用这项试验模拟这种脉冲6)叠加交流电压测试:交流电压有可能叠加于底板线束上。
在整个发动机运转期间均有可能存在叠加的交流电压。
这项试验就是模拟这种情况7)供电电压缓慢下降和缓慢提升:模拟供电电压缓慢下降和缓慢提升,正如像汽车蓄电池缓慢放电和缓慢充电的过程那样8)供电电压缓慢下降快速提升:这项试验是模拟蓄电池电压缓慢下降到0 V和又急遽施加蓄电池电压的情况,例如通过施加外部启动电源9)复位特性测试:这项试验是模拟和检测部件在其环境中的复位特性。
必须详细说明检测的边际条件(例如:互联、端子、系统)10)短时中断测试:这项试验是模拟各种持续时间在短时中断情况下的特性11)启动脉冲测试:在启动时(开动发动机)蓄电池电压有一个较短的时间段降落在一个低值上,然后又稍微有所提升。
大多数部件在启动之前短时直接被激活,然后在开动期间被脱激,接着在开动之后发动机运转时又被激活。
用这种试验来验证这些条件下的正常工作。
12)具有智能发电机调整装置的电压波动波形:模拟在应用智能发电机调节装置情况下的底板线束特性。
在最大300ms范围之内在电压变化之前的DC(直流电流)检测这种特性足够了13)插脚中断:模拟各插脚的线路中断。
以两种不同的工作状态进行试验。
因为这种具有时间特征的中断可能引起各种各样的失灵(从不良触点到持久中断),所以必须使用各种各样的脉冲形状14)插头中断:模拟插头线路中断15)极性变换:检测试件在外部启动辅助下对蓄电池极性变换连接的耐受性。
燃料电池实验.
燃料电池综述燃料电池以氢和氧为燃料, 通过电化学反应直接产生电力, 能量转换效率高于燃烧燃料的热机。
燃料电池的反应生成物为水, 对环境无污染, 单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。
因此它的应用从最早的宇航等特殊领域, 到现在人们积极研究将其应用到电动汽车,手机电池等日常生活的各个方面,各国都投入巨资进行研发。
1839年,英国人格罗夫(W. R . Grove 发明了燃料电池,历经近两百年,在材料,结构, 工艺不断改进之后, 进入了实用阶段。
按燃料电池使用的电解质或燃料类型, 可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池, 质子交换膜燃料电池, 直接甲醇燃料电池, 磷酸燃料电池, 熔融碳酸盐燃料电池, 固体氧化物燃料电池 6种主要类型, 本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。
燃料电池的燃料氢 (反应所需的氧可从空气中获得可电解水获得, 也可由矿物或生物原料转化制成。
本实验包含太阳能电池发电(光能-电能转换 ,电解水制取氢气(电能-氢能转换 ,燃料电池发电(氢能-电能转换几个环节,形成了完整的能量转换,储存, 使用的链条。
实验内含物理内容丰富, 实验内容紧密结合科技发展热点与实际应用, 实验过程环保清洁。
能源为人类社会发展提供动力, 长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害, 资源枯竭之困。
为了人类社会的持续健康发展, 各国都致力于研究开发新型能源。
未来的能源系统中, 太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤,石油和天然气,而燃料电池将成为取代汽油, 柴油和化学电池的清洁能源。
目前在开发、试验、运行的有:1. 磷酸型燃料电池 (PAFC除日本外,目前世界约有 60台 PAFC 发电设备在运转,总输出功率约为 4.1万千瓦。
发电效率约为 30% ~ 40%,美国已完成基础研究, 200千瓦级电厂用电池近期有望商品化,但大容量电厂用电池处于停滞状态。
德国已引进美国 200千瓦级电厂用电池进行试验运行。
磷酸型燃料电池的制造厂家目前主要为日本和美国,设备主要销往欧、亚。
40Cr钢超高周疲劳性能及疲劳断口分析
( 4)
水淬 ,560 ℃ 回火调质处理 , 热处理后的机械性能为 σ b = 915 MPa , σ s = 805 MPa 。 本文用超声振动频率为 20 kHz , 试样材料 40Cr - 3 [4 ] 钢的 Ed = 211 GPa , ρ = 7 820 kg・ m , 试样几何 尺寸取 R1 = 115 mm , R2 = 5 mm , L 1 = 1411 mm , 谐 振长度 L 2 = 1614 mm 。为了试样中部喇叭形便于机 械加工 , 用圆弧代替式 ( 3 ) 所定义的曲线 , 由此 引起的几何及应力值误差忽略不计 。圆弧半径 R0 计算如下 :
40Cr 钢超声疲劳 ( f = 20 kHz , R = - 1 ) 载荷 5 10 下 10 周次~10 周次范围内的疲劳寿命 ( S2N) 曲
图 4 为 σ= ± 500 MPa , N = 9192 × 10 试样在扫 描电镜下低倍宏观断口形貌 , 断口分为疲劳源区 、 疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区 。
( 10)
c =
( x) ω S′ ,K = , S ( x) c
Ed
超声疲劳研究的疲劳寿命范围在 10 周次以上 ,
( 2)
4
ω π ρ , = 2 f
其应力幅值远低于材料的屈服强度 , 因此认为试验 应力与应变满足线性关系 。由式 ( 7) 可获得试样 内沿轴向横截面的应力及应变分布 : ( ) ε( x ) = d U x dx σ( x ) = Edε( x ) 在 x = 0 处 , 应力 ( 应变) 最大 : φ σ max = A 0 Edβ
收稿日期 : 2002212209
建筑结构试验问答题答案
建筑结构试验问答题答案第一章结构试验概论一、名词解释1、相似模型试验:是指用适当的比例尺和相似材料制成与原型几何相似的试验对象,在模型上施加相似力系,使模型受力后重演原模型结构的实际工作状态,最后按相似条件由模型试验的结果推算实际结构的工作。
2、结构动力试验:是研究结构在不同性质动力作用下结构动力特性和动力反应的试验。
3、结构动力特性试验:是指结构在受动力荷载激励时,在结构自由振动或强迫振动情况下测量结构自身所固有的动力性能的试验。
4、结构动力反应试验:指结构在动力荷载作用下,量测结构的动力性能参数和动态反应的试验。
5、结构疲劳试验:指结构构件在等幅稳定,多次重复荷载的作用下,哦测试结构疲劳性能而进行的动力试验。
6、刚度检验法:是以30%-60%的设计荷载进行加载,测得结构变形和材料的应变与理论计算对比,如果符合得较好,可以承认试验结构和材料的可靠性。
7、承载力检验:一般加载到小于极限荷载的某一预定荷载值,检测结构受载后的反应。
8、缩尺模型试验:是原型结构缩小几何比例尺寸的试验代表物。
二、问答题1、生产性试验一般用来解决哪些问题?答:生产性试验一般用来解决:○1综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量○2鉴定预制构件的产品质量○3对已建结构进行可靠度检验,推断和估计结构的剩余寿命○4对工程改建或加固,通过试验判断结构的实际承载能力○5对受灾结构和工程质量事故,通过试验提供技术依据。
2、结构静力试验有什么特点?答:结构静力试验的特点:○1加载设备相对简单○2荷载可以逐步施加○3可以停下来仔细观测结构变形的发展,给人们以最明确和清晰的破坏概念。
3、试举出常用于动力试验中的方法有哪几种?答:常用于动力试验中的方法有:○1结构动力特性试验○2结构动力反应试验○3结构疲劳试验。
4、结构试验按试验荷载的性质不同可以分为哪几类?答:结构试验按试验荷载的性质不同可以分为:○1结构静力试验○2结构动力试验○3结构抗震试验。
工程结构实验简答题答案
1.直接作用和间接作用包括哪些内容?直接作用主要是荷载作用,包括结构的自重,建筑物楼层面的活荷载,重荷载,施工荷载,作用于工业厂房上的旧吊车荷载,机械设备的振动荷载,作用于桥梁上车辆的振动荷载,作用于海洋平台上的海浪冲击荷载等,在特殊情况下,还有地震,爆炸等荷载。
间接作用主要有温度变化,地基不均匀沉降和结构内部物理或化学作用等.2.常用的加载方法和加载设备有哪些?目前采用的加载方法和加载设备有很多种类,在静力试验中有利用重物直接加载或通过杠杆作用间接加载的重力加载方法,有利用液压加载器千斤顶和液压加载试验机等液压加载方法,有利用绞车差动滑轮组,弹簧和螺旋千斤顶等机械设备的机械加载方法,以及利用压缩空气或真空作用的特殊加载方法等.在动力实验中可以利用惯性力或电磁系统激振,比较先进的设备是由自动控制,液压和计算机系统相结合而组成的电液伺服加载系统和由此作为振源的地震模拟振动台加载等设备,此外,也可以采用人工爆炸和利用环境随机激振脉动法的方法。
3.重力加载技术包括哪几种方法?不同方法有何优缺点?直接重力加载法,优点是设备简单,取材方便,荷载恒定,缺点是荷载量不能很大,操作笨重.间接重力加载法(杠杆加载方法),优点是荷载恒定,对持久荷载试验及进行刚度与裂缝的研究尤为适合,缺点是能产生的荷载值小,即使用了杠杆放大,最大荷载也在200kN以下。
4.液压加载系统主要由哪些设备组成?工作原理是什么?常用的液压加载设备有哪些?液压加载系统主要由液压加载器(千斤顶),油泵,阀门等通过油管连接起来,配以测力计和荷载架等组成一个加载系统。
工作的原理是利用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸,使之推动活塞,对结构施加荷载.常用的液压加载设备有:手动油压千斤顶,同步液压加载系统,双向液压加载千斤顶和结构试验机加载设备。
5.电液伺服加载系统由哪几部分组成?其自控系统的工作原理是怎样的?电液伺服加载系统主要由液压源,控制系统和执行系统三大部分组成,其自控系统的工作原理为将一个工作指令(电信号)加给比较器,通过比较器后进行伺服放大,输出电流信号振动伺服阀工作,从而使液压执行机构的作动器(双饲作用千斤顶)的活塞杆动作,作用在杆件上,连在作动器上的荷载传感器或连在试件上的位移传感器都有信号输出,给放大器放大后,由反馈选择器选择其中一种,通过比较器与原指令输入信号进行比较,若有差值信号,则进行伺服放大,使执行作动器继续工作,直到差值信号为零时,伺服放大的输出信号也为零,从而使伺服阀停止工作,即位移或荷载达到了所要给定之值,达到了进行位移或荷载控制的目的。
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收稿日期:2007-04-06 收修改稿日期:2007-06-29压电式电-气转换器的循环疲劳试验黄爱芹1,孙宝元2(1.滨州学院自动化系,山东滨州 256603;2.大连理工大学机械学院,辽宁大连 116023) 摘要:介绍了以压电复合圆盘作为执行器的新型电-气转换器,论述了该转换器核心装置的基本结构、电-气转换原理;通过给其执行部件———压电陶瓷复合圆盘施加频率为20H z 、幅值为20V 的方波电压107次,对转换器进行了循环疲劳试验,通过比较循环试验前后电-气转换器转换性能的变化,研究了其循环疲劳性能,合格率达90%,为新型压电式电-气转换器的产品化和市场化打下了基础。
关键词:电-气转换器;压电复合圆盘;循环疲劳试验中图分类号:TH867.91 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2007)11-0058-02Cycling F atigue Test of E lectric 2pneumaticTransfer Device with Piezoelectric ActuatorsH UANG Ai 2qin 1,S UN Bao 2yuan 2(1.Binzhou U niversity ,Binzhou 256603,China ;2.Dalian U niversity of T echnology ,Dalian 116023,China)Abstract :A new type of electric 2pneumatic trans fer device whose actuator is based on piezoelectric com posite was introduced .The structure and the electric 2pneumatic trans fer principle of its kernel device were expounded.By bringing a square wave v oltage of frequency 20H z and size 20V to bear on the execution unit —piezoelectric ceramic com posite plate for 10000000times ,it makes a cycle fatigue test on the trans fer ,studies its cycle fatigue per formance by com paring the changes of the trans fer ’s converter per formance of before and af 2ter the fatigue test.The passing rate runs up to 90%,which builds up foundation for g oing to produce and market of the new type of elec 2tric 2pneumatic trans fer device with piezoelectric actuators.K ey w ords :electric 2pneumatic trans fer device ;piezoelectric com posite discs ;cycling fatigue experiment 0 引言压电智能式电-气转换器以压电陶瓷双晶片作为主要执行部件。
由于压电器件在交变电场下经过长时间工作以后,会出现性能趋向劣化等情况,并时常伴随电阻的异常变化、微裂纹的萌生和扩展等,严重时会导致器件的失效,这成为限制压电陶瓷大规模应用的主要问题[1-2]。
通过对压电双晶片做循环疲劳试验,对压电式电-气转换器的电致疲劳性能进行了试验研究。
1 压电陶瓷复合圆盘压电陶瓷在外电场作用下,会产生机械变形,这种现象称为逆压电效应。
压电陶瓷双晶片是由两片形状大小完全相同的压电陶瓷片对称粘贴在弹性梁的两侧,或直接粘贴在一起而形成的,压电双晶片是一种应用很广的压电元件,它具有单位电压所产生的变形量大的突出优点,另外,它是利用逆压电效应将电能转换为机械能,可以通过一个电输入信号而非机械量输入来产生所需的运动,可以实现机电隔离,而且它还不受温度、外界振荡等环境的影响。
双晶片通常有悬臂梁和复合圆盘两种结构,如果压电陶瓷晶片为圆盘型,则压电双晶片又叫压电复合圆盘,其结构如图1所示。
与悬臂梁结构相比,复合圆盘结构应用更加广泛,而且且它可以克服悬臂梁抗干扰弱、易振颤的缺陷,反应灵敏、响应快、稳定可靠、重复性好。
在图1所示的复合圆盘结构中,上下两片压电陶瓷片方向相同、极性相反,如果中间金属电极四周被固支,则在外电场的作用下,上下两片压电陶瓷在横向方向上会一个伸长而另一个缩短,二者所产生的差动作用将使整个复合圆盘产生向上或向下(根据电压的极性不同)的弯曲变形。
2 压电式电-气转换器转换装置结构及工作原理压电式电/气转换装置如图2所示,采用喷嘴/挡板机构的转换原理,创新之处是它的挡板选用图1所示的压电陶瓷复合圆盘,有助于实现产品的智能化。
其转换原理为:0114MPa 的恒定气源经右侧的主节流孔进入被压室,并从喷嘴与挡板的间隙流入大气,由喷嘴和压电陶瓷复合圆盘挡板所形成的气流通道可以看成一个可变节流口,喷嘴与挡板之间的间隙的变化将引起通过其间隙的空气流量的变化。
输入主节流口的气源压力(0114MPa )是固定不变的,在一定间隙范围内,当挡板靠近喷嘴时,被压室的压力即输出压力将随之增大;反之,当挡板离开喷嘴时,输出压力将随之减小。
这样,输出压力与喷嘴挡板间隙有着一一对应的关系,也就是通过对喷嘴挡板间距进行精确的控制即可实现由输入气压到输出气压的转换。
在挡板初始位置固定的情况下,因压电复合圆盘固定在上、下端盖之间,四周固支,所以给其施加外加电压,它就会产生向上/向下的弯曲变形,从而可以改变喷嘴和挡板之间的间隙,外加电压越大,间隙就越大,从而输出气压即由大变小,反之由小变大,因此输出 2007年 第11期仪表技术与传感器Instrument T echnique and Sens or 2007 N o 111 气压和外加电压之间就呈一一对应关系,控制复合圆盘两端电压的大小和方向就可以控制喷嘴与挡板之间的间隙,从而可以控制输出气压的大小。
1—压电复合圆盘;2—喷嘴;3—上端盖;4—下端盖;5—下壳体;6—锥形节流阀;7—主节流孔;8—被压室图1 压电复合圆盘结构图2 双晶片复合圆盘结构电-气转换装置 转换装置的转换特性主要由3个因素决定:压电复合圆盘的初始位置、锥形节流阀的开度和压电复合圆盘的结构参数。
如图2所示,下端盖和下壳体以螺纹连接,旋转上端盖即可灵活调整双晶片的初始位置,再配合锥形节流阀的调整就可以保证转换装置具有较合适的灵敏度,并且能够工作在特性较好的区间。
试验表明:当压电复合圆盘的最佳结构参数组合为压电片直径为40mm 、厚度为012mm ,中间电极厚度为012mm 时,转换装置的性能最佳,这时,完成输出气压变化范围(0102~011MPa )所需的最大驱动电压V m 最小[3]。
V m 是该转换装置的主要性能指标,因为V m 越小转换器对电源的要求就越低,也越易于控制。
3 电-气转换器循环疲劳试验研究与分析3.1 试验方案所研究的是压电式电-气转换器的循环疲劳性能,因为在转换装置中压电复合圆盘是完成转换功能的执行部分,是转换器上唯一的可动部件,所以它的循环疲劳性能也既是转换器的循环疲劳性能,因此实际上就是对压电复合圆盘进行循环疲劳试验。
现制定试验方案如下:随机抽取10个最佳结构参数的压电复合圆盘试件,在进行循环疲劳试验之前先测试一下它们电压-电气转换特性,然后给其施加107次的方波电压,之后再来测试它们的性能,以完成气压变化范围所需最大驱动电压V m 的大小为考察指标,比较各试件试验前后的性能,若试验前后其V m 差值在允许范围之内,则视为没有失效,若其性能相差超过允许范围,则视为该试件已失效。
有几个参数需要确定,阐述如下:(1)循环电压频率。
考虑到电-气转换器的制动对象为气动装置,而气动装置的工作频率一般较低,所以该试验也是在低频电场下进行,频率为20H z ,电场波形为方波。
(2)循环电压幅值。
试验表明:在最佳结构参数下,电-气转换器所需的最大驱动电压均为8~15V ,所以为保留一定裕度,试验循环电压幅值定为±20V.(3)最大驱动电压V m 相差允许范围。
如上所述,压电复合圆盘的初始位置和锥形节流阀的状态对转换装置的性能影响很大,而循环疲劳实验又不能在性能测试实验装置上进行,所以循环实验前后2次测试V m 的安装状态肯定不同,考虑到安装状态对V m 的影响,规定疲劳实验试件合格的V m 相差允许范围为±2V ,以控制系统输出电压所允许的变动范围为准则。
3.2 试验装置3.2.1 电-气转换性能测试试验装置转换装置的电-气转换特性试验用气路及试验装置如图3所示。
调节进气阀和稳压器使真空压力表保持在0114MPa 恒定。
调节锥形节流阀开度和双晶片挡板初始间距,使得初始输出气压为最大值011MPa.给压电片加电压,使双晶片弯曲远离喷嘴,背压室气压随之降低。
即让压电复合圆盘挡板向上弯曲,这样可以保证高电压时喷嘴挡板一定是相离的,以防止一旦二者接触造成整个装置带电,从而增强了安全性。
驱动电压越高,背压室气压越低,直到达到要求的输出气压最小值0102MPa.1—空压机;2—滤清器;3—进气阀;4—稳压器;5—直流电压源;6—真空压力表;7—电2气转换装置;8—精密压力表;9—气动放大室;10—气动执行器图3 压电式电-气转换器转换特性试验装置3.2.2 循环疲劳试验装置循环疲劳试验装置如图4所示。
图4中左侧框图中为循环电压生成电路,采用了超低功耗16位单片机MSP430F149和4通道并行数模转换器DAC7724,其中,DAC7724的各通道可独立控制。
电路中,正参考电压为+10V ,负参考电压为-10V ,每通道输出电压范围为-10~+10V ,循环疲劳试验所用方波电压取其通道A 和C 之间的电压差,幅值为±20V ,波形如图4所示,将此方波电压加在压电复合圆盘的正负两极,以完成对各试件的循环疲劳试验。
图4右侧部分为压电复合圆盘装置,即图2所示的上下端盖和压电陶瓷复合圆盘。
3.3 试验结果分析(1)在图3所示的试验装置上分别测出10个被测试件的电-气转换特性,每个试件重复3次,记录气压值为5的倍数时所需的驱动电压,取其平均值。