力学性能范例(3篇)

力学性能范文篇1

1.1硬度标样的应用情况和效果

冷轧板硬度标样自2003年8月投入使用，有这些测量项目的各子试验室每月测量比对1次。连续10多年多个试验室每月测量的洛氏硬度平均值趋势如图1所示：这种标样经过一段时间自然时效后，硬度指标不会随着年份发生规律性的上升或下降，呈现没有时效性的特征。冷轧薄板硬度标样的一个特殊作用：能够反映出硬度计砧座的状况。普通硬度标样因为厚度大于5mm，通常不能有效反映硬度计砧座的状况，而硬度计砧座可能是影响薄板试样测量结果的一个重要因素。根据这个发现可以推论：要想保证测量薄板试样硬度的可靠性，试验室必须用厚度接近或小于待测试样厚度的硬度标样监测硬度计，而常规的硬度标样不能满足监测用于测量薄板的硬度计砧座的需要。统计多个子试验室多年的实际测量数据，发现这种标样经过一段时间的时效后，不同标准块之间的硬度值相差很小，可以采用相同的标称值，用来比较分析不同硬度计及不同年月测量值之间的系统偏差和变化趋势。采用这种有相同标称值的硬度标样，可以很方便地进行不同子试验室不同硬度计的日常数据分析和质量控制。借鉴冷轧硬度标样的经验，宝钢检化验中心采用与无时效冷轧硬度标样相同的材料制作了无时效的热轧硬度标样，用这种标样可以测量HRB、HV10、HV1、HBW2.5/187.5、HBW10/1000等不同的硬度指标，不同的子试验室根据实际需要测量的项目，在测量试样前先用这种标样确认硬度计测量结果与历史数据没有发生异常变化。多个子试验室采用这种标样监测硬度计后，反映出不同硬度计存在的系统偏差，而在采用这种标样之前各个子试验室采用不同标称值的标样，难以利用日常的监测数据分析评估系统偏差。

1.2拉伸标样的应用情况和效果

冷轧板无时效拉伸标样自2004年1月投入使用，2009年获得了国家标样证书（国家标准样品编号和批号：GSB03―2526―2009），宝钢厂内5个做拉伸项目的子试验室每月测量比对1次。连续10多年多个试验室每月测量屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率趋势如图2所示：这种拉伸标样没有时效性，屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、均匀延伸率Agt、断后伸长率A、r值（塑性应变比）、n值（应变硬化指数）等指标不会随着年份发生规律性的上升或下降。拉伸试验是最常用也是最重要的力学试验方法。虽然对于拉伸机测力系统、引伸仪和测量试样横截面积的量具有直接校验方法，由于拉伸试验的测量结果受拉伸试验的控制方式、速率、试样对中精度、试验机软件等多种因素影响，直接计量都合格的拉伸机测量屈服强度、r值的结果常会存在显著差异。这种现象显示在出现这种矛盾的结果时，需要借助拉伸标样验证相应的拉伸机整机系统测量结果的准确性。自从宝钢检化验中心多个子试验室每月进行拉伸比对工作并结合各子试验室每天采用控样进行监控测量后，有效提高了拉伸试验结果的可靠性。也多次发现了参加比对子试验室测量出现的异常偏差并查明了原因。另一方面，拉伸标样也是查明拉伸试验质量异议中哪个试验室测量结果偏差大的有效工具。近几年为了验证GB/T228.1―2010中存在的问题，采用无时效拉伸标样和有上下屈服点的拉伸标样进行各种验证试验，发现了欧盟资助的TEN-STAND研究报告和GB/T228.1―2010标准及实施该标准的指南、对该标准进行解读的文章等材料中存在诸多错误[9-11]。为了监测大吨位的拉伸机，借鉴冷轧无时效拉伸标样的方法，宝钢检化验中心采用与无时效冷轧拉伸标样相同的材料制作了无时效的热轧拉伸标样。这种标样除了不测量r值外，可以提供屈服强度、抗拉强度、均匀延伸率、断后伸长率、n值（应变硬化指数）等指标。用这种标样可以监测大吨位拉伸机的长期稳定性，也可在发生质量异议时用来验证相关拉伸机测量结果的偏差程度。

1.3V形缺口冲击标样的应用情况

宝钢检化验中心自20世纪90年代开始研制V形缺口冲击标样用于监测不同冲击机测量结果系统偏差。2000年中国试验室国家认可委员会金属专业能力验证工作组筹划开展中国首次冲击试验能力验证工作，调查了解到中国批量制作V形缺口冲击标样的只有宝钢检化验中心，故决定采用宝钢检化验中心提供的两种能量等级的V形缺口冲击标样开展第1次冲击试验能力验证。根据能力验证的数据[12]分析发现，按照ISO148―2（等同GB/T3808）中规定的与标称值偏差超出10%判断为不合格，无论以中位数还是平均值作为标称值（相对真值），都有将近1/3的校验结果不合格，以中位值为标称值，90组数据中27组不合格；以平均值为标称值，90组数据中有29组不合格。对比第2次冲击试验能力验证的数据（216组校验数据只有1组不合格）[13]，第1次中国冲击试验能力验证的不合格率比第2次中国冲击试验能力验证不合格率高出几十倍。对比结果显示出V形缺口冲击标样与“弧形缺口”冲击标样校验冲击机的有效性存在显著性差异，文献[14]也表明了“弧形缺口”冲击标样不能反映冲击机刚度和对中性等方面存在的问题，同一台冲击机用NIST标样校验严重不合格而用“弧形缺口”冲击标样校验却得出“很好”（偏差小于2%）的错误结论。2000年中国第1次夏比冲击能力验证所用的V形缺口冲击标样虽然可以有效反映冲击机的测量偏差，但是存在轻微时效的缺陷。为了解决冲击标样轻微时效的缺陷，宝钢检化验中心2006年用与热轧无时效拉伸标样相同的材料制作无时效V形缺口冲击标样，分析2007至2014年的测量数据，证明用这种材料制作的V形缺口冲击标样确实没有时效的倾向。

2分析与讨论

力学试验是破坏性试验，如何监测力学试验设备整机系统的长期稳定性是困扰力学试验室的一个难题。研制系列无时效力学标样，尤其是制作出大批量有相同标称值的无时效力学标样，为破解此难题提供了一个有效工具。校验1台设备采用1种标样是否能反映设备的状况也是长期存在争论的问题。如果按照与实测试样相似性的角度去看，因为实际测量的试样千差万别，1种标样似乎不够。但是需要多少种标样，依据什么理论或数据来判断等问题都难以给出有说服力的回答。如果不是按照与实测试样相似性的角度去看，而从监测力学试验设备整机测量系统影响测量结果的相关因素思考，可以得出合理的结论。以校验硬度计为例，影响硬度计测量结果的有硬度计砧座、载荷、压头、压痕尺寸测量系统、保荷时间及加载与卸载速率、计算和显示软件诸因素，用一种合适的标准硬度块能够反映测量过程中涉及到的各种因素。过去拉伸机测量不同载荷范围不是用同一个传感器而是用不同的砝码，如果说这种拉伸机需要采用不同的标样校验似乎有道理；现在拉伸机不同载荷采用同一个传感器，这种设备在一种设定载荷下能正确测控载荷而在另一种设定载荷下不能正确测控载荷的可能性很小，从工业试验室实际应用的角度看采用一种标样监测设备长期稳定性基本能满足实际需要。按照现行标准的要求，冲击机应该采用2个能量等级或3个能量等级的V形缺口冲击标样校验，但是从文献[14]报道的实测数据看，高能量和超高能量V形缺口冲击标样校验严重不合格的冲击机，测低能量V形缺口冲击标样却没发现问题，由此看来似乎没必要采用低能量V形缺口冲击标样校验（过去冲击机采用指针显示结果，测量分辨力低，可能需要校验低能量以验证分辨力；现在冲击机采用角度传感器分辨力大幅度提高，能够保证冲击机的分辨力）；从文献[6]报道的两种能量等级V形缺口冲击标样测量结果的相关性看，高能量和超高能量两种V形缺口冲击标样校验结果基本一致，采用一种高能量或超高能量等级的V形缺口冲击标样校验，应该能够基本反映冲击机的问题，也就是说采用一种高能量或超高能量的V形缺口冲击标样校验冲击机是经济有效的方法。目前涉及力学标样的标准，如洛氏硬度标样、维氏硬度标样、布氏硬度标样和V形缺口冲击标样的标准都强调标样定值的溯源性。专业校验机构用来对测量设备进行间接校验的标样，溯源性确实是至关重要的；而一般工业试验室每年都会请专业计量机构对测量设备进行一次校验保证溯源性，除此之外，试验室如果能够用有相同标称值无时效的力学标样监测设备的长期稳定性，即使这种无时效标样定值过程没有严格符合有证标样定值溯源性的要求，实际上只要监测时间内包含了至少1次专业计量机构的保证溯源性的校验，设备状态的长期稳定性也就间接地保证了设备的溯源性。采用大批量制作的并有相同标称值的无时效力学标样，不仅便于监测设备长期稳定性，还便于测算不同设备的系统偏差，尤其有利于测算大量设备的系统偏差并监测它们的长期稳定性。

3结语

力学性能范文

骨架曲线以试件T500－1和L500－1为例，计算及试验骨架曲线如图1所示。从图1可以看出:有限元计算获得的“荷载－位移”曲线与试验的骨架曲线吻合度较好，验证了有限元分析结果的可靠性参数分析影响短肢剪力墙承载力和变形的主要因素有混凝土强度、钢筋强度、配筋率和轴压比等，本文通过变化试件的轴压比、混凝土强度、钢筋强度和配筋率等，从中找出试件的破坏规律和模式。轴压比的影响轴压比对构件的承载力和延性有很大影响［6－7］。分析过程中，轴压比采用试验值进行控制，在其他条件和试验一样的情况下，通过变化轴压比，来研究轴压比对短肢剪力墙力学性能的影响。图2是不同轴压比下截面高厚比为5.0的T形和L形截面短肢剪力墙的“荷载－位移”关系曲线。从图2中可以看出:腹板受拉时，随着轴压比的增大，试件的极限承载力逐渐加大，极限变形能力没有显著下降;腹板受压时，随着轴压比的增大，试件的极限变形能力下降很明显，L形截面件极限承载力逐渐加大，而T形截面试件极限承载力在试验轴压比达到0.4后有所下降。这是因为反向加载时，试件破坏是由于腹板端部混凝土压碎而引起的，高轴压比下，腹板端部混凝土更易压碎，且受压区高度增大，其延性下降明显。混凝土强度的影响为研究混凝土强度对试件承载力的影响，计算试件T500－1和L500－1在混凝土强度变化下的极限承载力，混凝土强度取《混凝土结构设计规范》中混凝土强度的标准值。表2为试件T500－1、L500－1在不同混凝土强度下的极限承载力。从表2可以看出:随着混凝土强度提高，腹板受压时，试件极限承载力明显增加，腹板受拉时，极限承载力增加不明显。纵筋强度的影响为研究纵筋强度对试件承载力的影响，只改变试件中纵筋的强度，计算试件T500－1和L500－1在纵筋强度变化下的极限承载力。图3为试件在端部纵筋强度改变下的极限承载力。从图3中可以看出，随着纵筋强度的增加，试件极限承载力明显增加。可见对于中高剪力墙，在满足最小配箍率情况下，破坏模式为弯曲破坏，提高腹板端部纵筋强度和配筋率是提高带翼缘剪力墙腹板受拉极限承载力的最有效办法。2.2.4箍筋强度的影响为研究箍筋强度对不同剪跨比下的短肢剪力墙承载力的影响，在其他条件不变下，只改变试件中箍筋的强度，分别计算试件T500－1和T800－1的极限承载力。表3为试件在箍筋强度改变下试件的极限承载力。从表3可以看出提高箍筋强度对提高T500－1的极限承载力的作用很小;腹板受压时，提高箍筋强度可一定程度提高T800－1的极限承载力，而腹板受拉时极限承载力提高也很小，可见对于T形截面短肢剪力墙在腹部端部凝土易压碎区域，应加大配箍率以提高混凝土的抗压极限变形能力，而在翼缘区无需加大配箍率。

短肢剪力墙力学性能改进分析

为改善T形截面短肢剪力墙的抗震性能，可适当增加腹板端部纵筋配筋率。由于腹板端部面积狭小，腹板端部配筋量的增加幅度受到限制，考虑到地震作用方向的不确定性，翼缘也需要一定的配筋率。基于以上考虑，国内已有很多学者在剪力墙腹板端部加设型钢［8－9］，但是槽钢形成的暗柱对核心混凝土的约束作用没有钢管对混凝土的约束作用强。结合上述分析，从T形截面短肢剪力墙的受力特点和便于施工方面考虑，提出在腹板端部约束边缘构件内加设长方形钢管，形成钢管混凝土短肢剪力墙，利用钢管含钢量大，可较大程度提高腹板受拉的极限承载力，且钢管可对管内的核心混凝土形成有力的约束作用，可以明显提高混凝土的极限受压变形能力。模型设计在T500－1腹板约束边缘构件内加设钢管形成钢管混凝土土短肢剪力墙ST500－1，截面尺寸及配筋见图4所示。ST500－1配钢量比T500－1多22%。方钢管钢材屈服强度为400MPa，6钢筋屈服强度为295MPa，其他材料强度同于T500－1。根据各部分材料的特点，对混凝土、钢筋、钢管采用不同的单元。混凝土单元选用Solid65单元，钢管采用Solid45单元，纵筋和箍筋都采用Link8单元，钢管和混凝土之间采用共用结点方式，不考虑粘结滑移，为减小粘结滑移，实际工程中可在方钢管上焊接抗剪连接件。为避免混凝土在加载时由于应力集中而发生破坏，在试件顶部和底部都设置了刚性垫板。非约束区混凝土受压应力应变关系曲线按GB50010—2010《混凝土结构设计规范》第6.2.1条取值，核心区混凝土应力应变关系采用韩林海［10］提出的矩形钢管混凝土的应力应变关系模型。应力分析ST500－1破坏时纵筋应力和钢管轴向应力见图5所示(注:图片中顶部为试件底部)。从图5中可以看出，ST500－1腹板受拉时，钢管受拉屈服、翼缘纵筋受压屈服;腹板受压时，钢管受压屈服、翼缘纵筋受拉屈服，说明钢管的加入较大地加强了腹板的抗拉和抗压能力，使得翼缘纵筋和混凝土能够最大程度地发挥它的全部作用。荷载－位移曲线对比ST500－1计算得到的荷载－位移曲线和T500－1的试验、计算骨架曲线见图6。T500－1和ST500－1的承载力见表4。可以看出，ST500－1的抗震性能明显优越于T500－1，具体表现为:ST500－1比T500－1的承载力有明显的增加。如都以有限元计算值做比较，可见ST500－1的正向峰值荷载比T500－1要增加114.6%，反向峰值荷载比T500－1要增加47%。ST500－1克服了T500－1承载力不均匀的缺陷，T500－1的反向峰值荷载是正向峰值荷载的1.50倍，而ST500－1为1.07倍。由于混凝土受到钢管和约束边缘构件的双重约束作用，ST500－1腹板混凝土的极限受压变形能力明显增加，加上钢管外包混凝土不易压曲，ST500－1的腹板受压时的极限变形能力要明显大于T500－1。

结论

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高中历史教学过程，就是使学生掌握历史知识、培养学习能力、提高思想觉悟三者有机统一的过程。从发展能力的角度来看，教师教学应该主要以帮助学生由“学会”发展到“会学”，实现“灌输型”向“自主型”的转变。在高中历史教育过程中，学生的学习虽然是在教师的直接调控下进行的，但学生主体的学习能力培养以及主动性的调动都是极为重要的。

一、巧设导入语，引导学生主动确立学习目标

老师在课前的本课导入、知识之间过渡时要使用恰当的导入语，譬如讲“中国四大传统节日”的时候，老师就提出问题：请同学们思考人们祭拜祖先的传统跟我国古代什么制度有关？在其求知欲高亢的时候，老师趁势导入新课，并机智地引导学生确定和识记学习的目标，学习目标的确定既要有知识目标，又要有方法、能力、态度和情感目标。还要有一定的层次性，符合新课程理念的基本要求。

二、改灌输型课堂为学习型课堂

首先，要求教师要与学生进行平等的情感交流，平等对待每位学生，尊重、理解并爱护每个学生的思想情感；其次，给学生留下自由发挥的时间和空间，注重引导学生将书本知识与实际相联系，力争把“提问权”和“评议权”还给学生，让学生的内在能量释放出来。在教学中，我充分利用本地的历史资源，带领学生实地去调查，亲身接触这些历史古迹，同时发动学生利用各种方法去查相关的历史资料，激发学生主动学习的激情。鼓励师生之间、学生之间交流自学经验，这样既有利于学生形成良好的自主学习的习惯，又有利于形成民主宽松的学习环境。

三、能力延伸，当堂巩固，让学生在练习中提高自我对历史问题的认识

学生的自学过程，也是解决问题和知识训练的过程，一般性的知识，已经得到了基本的运用。在这个过程中，主要是对知识进行综合运用和延伸拓展拔高性的训练，让知识内化为学生的素质。在练习设计中，老师必须坚持层次性，以适应不同层次的学生的需要。在这个训练过程中要始终贯穿自主、合作、探究和点拨的原则。

四、激励是引导自主学习的巨大推力，激发学生的兴趣和求知欲是无穷动力

所谓激励，就是指教师通过给学生施加积极的教育影响，使学生处于一种能动、活跃的动力状态，把教育影响内化为自觉意识，从而引起需要、激发动机，实现目标的心理过程。

为了使学生获得激励，教师应充分发挥主导作用，在引导学生求知需要的同时，积极创造条件和机会让学生实现预期的目标，感受成功的体验，让学生在“期望――努力――成功”的循环往复中形成良好的学习习惯，促进主体性的健康发展。

五、注重综合能力培养，让学生形成独立学习历史的习惯

1.阅读能力的培养。历史教材是学生获取历史知识的主要来源，也是高中历史学习中最重要的资料，更是考评高中生历史知识掌握情况的权威依据。因此，自主学习必须立足于教材，从指导学生自主阅读教材开始，培养学生搜集和整理与历史学习相关的资料的能力，进而培养学生解读、判断和利用历史资料的能力。

2.分析、比较鉴别能力的培养。学习过程中的理解不是最终目的，理解的最终目的在于运用，即做到理论联系实际，以史为鉴，避免前车之鉴。其中很重要的一个方面，就是用历史的眼光去观察分析现实现象，这个眼光就是观察分析的能力。当然，观察分析能力离不开平常的点滴知识积累，是一个从量变到质变的过程。

3.创新能力的培养。学生的创造性思维只能在积极主动的学习过程中培养，因此教学活动必须以教材为依据，但绝不能局限于教材，应把培养学生创造性思维、体验性能力寓于教学中，让学生在更为广阔的天空中翱翔。在教学中要不断激励学生发表独特首创的见解，切忌人云亦云；给学生提供一定的信息，让学生依据信息，广开思路，充分想象，寻找出尽可能多的解决问题的思路和方法，这才是培养学生创造性思维能力的源泉。

4.历史地看问题的能力培养。对待问题，从横的方面说，要能联系中外，放眼世界；从纵的方面看，要能跨越古今，贯通前后。理解问题不能拘泥于一点一面，要能兼顾古今中外，这样，对知识的理解方能透而深。

5.归纳整理能力的培养。一般说来，学生平时所接受的是一个一个零散的各自独立的知识“点”，有时候不能及时地“串点成线”，更难以“联线成面”。而通过归纳整理能力的培养，有助于学生构成知识的“线”和“面”，有助于学生聚零为整，从整体上驾驭知识。