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试验技术对设计的保证,轻量化设计的计算基础与构件结构

时间:2026-01-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:与测试相关的试验是设计的最后保证。根据客观规律,在针对特殊生产的研发的情况下,因为无法充分利用破坏性的测试技术,所以需要进行大量的数值仿真。图3-3展示了轻量化检测实验室的一些设备:●用于拉伸试验、断裂力学试验与标准试样短时间疲劳强度试验的材料测试装置;●用于构件动态测试的带有伺服液压缸的制件夹紧装置平台,可进行多级试验、随机试验与仿形试验;●用于大型结构[1]的静态与准动态零部件测试的制件夹紧装置平台。

与测试相关的试验是设计的最后保证。与实际情况相比,测试的问题在于,测试常常与针对特殊生产的研发或者是针对批量生产的研发有关。根据客观规律,在针对特殊生产的研发的情况下,因为无法充分利用破坏性的测试技术,所以需要进行大量的数值仿真。而对于批量生产的构件,常常可以对很多试件进行破坏性测试,以得到实际的结果图表。

进行试验的主要目的,是得到材料的特征值(应力-应变关系、断裂韧性等),也包括对构件进行静态或者动态测试(沃勒线)。通过试验得到的数值首先用来验证假设,然后用于建立经验评估知识库。

轻量化实践一再表明,根据方法和环境不同,测试方法也是多种多样的,构件的大小也经常变化。因此,固定的检测设备常常变得没有针对性,有必要采用可灵活操作的制件夹紧装置平台,这样在检测中所允许的变化空间会比较大。

图3-3展示了轻量化检测实验室的一些设备:

●用于拉伸试验、断裂力学试验与标准试样短时间疲劳强度试验的材料测试装置;

●用于构件动态测试的带有伺服液压缸(25kN、63kN、100kN、160kN、250kN与380kN)的制件夹紧装置平台(工作范围:2.5m×4.0m),可进行多级试验、随机试验与仿形试验;

●用于大型结构[1]的静态与准动态零部件测试(最大载荷为300kN)的制件夹紧装置平台(工作范围:4.0m×6.0m)。

所有试验都必须在进行过程中加以控制与评估,为此还需要采用过程计算机以及控制和评估软件(如LAB-TRONIC),这些措施加在一起才可能确保轻量化设计在实际应用时安全可靠。(https://www.xing528.com)

图示

图3-3 卡塞尔大学轻量化设计实验室的检测设备

左前:材料测试设备

中左:动态测试制件夹紧装置平台

右上:静态测试制件夹紧装置平台

[1]如按照DIN ISO 3471:防滚动构造或者根据EN 500-1按照国际测试(ROPS)。

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