应力松弛试验机

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岩石应力松弛特性研究现状与展望

岩石应力松弛特性研究现状与展望于怀昌;史广诚;刘汉东;赵阳【摘要】介绍了岩石应力松弛与岩石工程长期稳定的相关性,分析了单轴压缩、多轴压缩和剪切应力条件下岩石的应力松弛研究现状,在此基础上,探讨了目前研究中存在的不足之处,提出了岩石应力松弛研究的方向.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)036【总页数】3页(P63-65)【关键词】岩石;应力松弛;单轴压缩;多轴压缩【作者】于怀昌;史广诚;刘汉东;赵阳【作者单位】华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450011;华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450011;华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450011;华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450011【正文语种】中文【中图分类】TU452岩石的蠕变和应力松弛直接与岩石的长期强度以及工程的长期稳定性相关，因此，它们一直是岩石流变力学特性研究的两个重要方面。

恒定应力作用下，变形随时间增大而增大的现象称为蠕变，恒定应变作用下，应力随时间增大而减少的现象称为应力松弛，如图1所示。

工程实践表明，在地下洞室、巷道、边坡工程中应力松弛现象普遍存在，工程往往由于岩石的应力松弛而导致变形、破坏［1］。

因此，对于工程的长期稳定和安全来说，岩石的抗松弛性能同样具有重要的影响作用。

尽管研究人员已认识到研究岩石应力松弛特性的重要性，但由于要求试验仪器能够长时间保持应变恒定，因此，岩石应力松弛试验技术难度较大。

目前，与岩石蠕变试验成果相比，岩石应力松弛试验研究成果还相对较少。

下面分别就单轴、多轴、剪切等不同应力条件下，对国内外开展的岩石应力松弛特性研究现状进行阐述。

1.1 单轴压缩应力松弛特性研究周德培［2］进行了中粒石英砂岩单轴压缩应力松弛试验，分析了岩石的应力松弛特征。

基于试验数据，采用双指数函数经验模型描述了岩石的应力松弛行为。

李永盛［3］分别对大理岩、粉砂岩、红砂岩以及泥岩进行了单轴压缩应力松弛试验，分析了四种岩石的应力松弛规律，得出了存在连续型和阶梯型两种常见岩石应力松弛曲线形态的结论。

DYE-300S型电脑全自动恒应力压力试验机

DYE-300S型电脑全自动恒应力压力试验机一、技术条件：1、本试验机用于检测水泥及其它建筑材料的抗压强度。

最大荷载300 KN，精度±1%，2、加荷速度：按上述及相应标准方法加荷。

3、本机使用油为当环境境温度10-20℃时，用GB-443-84N46#，当环境温度20-30℃时，用GB-443-8468#。

4、本机为计量管理设备，计量周期为一年。

二、结构及工作原理：1、结构：本机由四部分组成：A、主体：底座、横梁及两根立柱组成整体，横梁中间有上压吊头，吊头下端装有球座、固定板、上压板固定在机座上的油缸。

B、液压测力部分：油箱、油泵滤油器、电动机、速度阀、回油阀等组成。

C、仪表测力机构：主要适用于各种测力装置的力值测量和显示。

测力仪能够智能地把测得的力值数据由单片机根据使用要求进行智能处理。

D、电气系统：电动机功率0.75KW，要求电压380V。

2、工作原理：开动油泵及电机，通过联轴器相连，座于油箱上，高压油直接进入送油阀，当送油阀关闭时，油直接流回油箱，当送油阀打开，回阀关闭时，高压油进入油缸，并传至传感器，传感器将信号传至测力仪。

三、操作方法：1、使用前应先检查油箱内液压油是否加满，如不满可打开后门向油箱内灌油至加满为合适。

2、操作：A、开始时，将左侧回油阀旋至打开位置，右侧送油阀至慢速位置。

然后按下面板上启动按钮按通电源，油泵开始工作，顺时针旋转回油阀手柄至全关闭位置，再徐徐B、据试件预测的破坏荷载选择测量范围（20%-80%），将摆铊挂在摆杆上，使摆杆对准刻度，若不准，调整平衡铊，然后到前面调整指针，使其对准“零”点。

调整缓冲阀。

四、保养及注意事项：1、本机为专人使用，不经机长同意，其他试验人员不可随意动用。

使用完毕后立即切断总电源。

将送油阀旋回几圈，但切不可拧得过紧，以免损伤油针尖梢，应将被动针拨回距主动针有一段距离处。

认真清除上下夹具内的铁氧化物，并将机座擦拭干净。

细心擦净测力度盘及工作台面的尘土及污物，加罩保管。

玻璃退火的应力分析_张景超

第36卷第3期燕山大学学报V ol.36No.3 2012年5月Journal of Yanshan University May20120引言目前，玻璃的生产方法主要是浮法，浮法玻璃制品广泛应用于建筑、交通以及各个经济部门。

随着电子、化工、轻工、机械等行业的迅速发展和市场竞争的日趋激烈，对玻璃的质量要求越来越高，同时工业能源的资源也日趋紧张，因此缩短开发周期，优化工艺过程，提高产品质量，降低生产成本，已经成为生产的急切要求。

玻璃热应力的消除控制直接影响了玻璃的质量，所以对玻璃退火应力的分析变得非常的重要。

孙承绪等建立了浮法玻璃退火过程中玻璃带内温度场的数值计算与制图方法，给出了玻璃带厚度方向温度场的分布随时间的变化关系，用RD2-3型改进应力松弛试验机检测了6mm厚玻璃在570~480℃区间的应力情况[1]。

邵宏根通过有限元方法分析了不同厚度玻璃在相同热流密度条件下的降温情况和上下表面热流密度差对玻璃温度场的影响[2]。

林亢对玻璃退火上下限温度进行了论述，阐述了热应力的产生和变化机制，定性的分析了冷制品重热后再退火和热制品连续退火过程中玻璃温度和应力的变化情况，对热应力、结构应力和永久应力进行了计算[3-6]。

韩文梅等基于ANSYS 软件模拟分析了航空层合玻璃的热应力最大值和最小值随温度的变化规律[7]。

冯跃冲基于ANSYS 软件对退火窑进行了模拟计算，计算了玻璃的永久应力[8]，但没有给出玻璃应力在退火过程中具体变化规律。

随着计算机的发展和计算技术的不断提高，数值模拟技术成为了一种方便、实用的研究方法[9-11]，本文在以上基础上，基于ANSYS有限元软件建立了浮法玻璃的退火模型，得到了玻璃应力和表面层与中间层温度随退火时间的变化规律，并对它们的变化情况进行了理论分析。

得到了B区退火完成时玻璃的表面层和中间层应力、温差在不同退火速度下的量值，给出了它们随退火速度的变化规律。

1基本理论张朝晖编写的《热分析教程与实例解析》书中介绍了ANSYS有限元模拟软件对热应力的模拟计算，分析了由于互相接触的不同结构体或同一结构体的不同部分之间的热膨胀系数不匹配，在加热或冷却时彼此的膨胀或收缩程度不一致，而导致热应力产生的情况[12]。

气管软骨应力松弛的实验研究

ｉｃｅｓｎｐｅｆｅｓｅｓｒｌａｏｘｅｉｎｔｉａ０ｍｉ．ｘｅｍｅｔｌｔｍｐｒｔｒａ３５±０６），ｅｅｐｒｎａｎｒａｉｇｓｅｄｏｔｓｅａｔｎｅｐｒｔｓｙｌｈｔｒｘｉｍｅ！ｗｓ５％／ｎＥｐｒｎｅｅａｕｅｗｓ（６．ｉａ．５ ℃ ｔｘｅｉｔｌｈｍｅ
（．ｈａ—ＪｐｎＦｉｄｈｏｉｌｉｎＵｉｒｔ，ｈｎｃ￣３０１Ｃ／；１ＣｉｎａａｒｎｓｉＨｓｔ，ＪｉｎｅｉＣａｇｈｎ１０３，ｈａｅｐｐａｌｖｓｙｎ
２ＮｎｉａｐｓｏｉｌｆＪｉＵｖｒｙＣａｇｈｎ１１２；．ａｌｇＣｍｕＨｓｔｉｎｎｅｉ，ｈｎｃｕ３０２ｎｐａｏｌｉｓｔ３
（．１吉林大学中日联谊医院，长春１０３；．３０１２吉林大学南岭校区医院，长春１０２；３０２
３大庆石油学院机械科学与工程学院，庆１３０；．．大６３８４吉林大学南岭校区工程力学系，长春１０２）３０２
方法处理实验数据。结果表明：气管软骨７２０ｓ力松弛量为０３６Ｍａ７２０Ｓ时应力松弛曲线基本达到０应．１Ｐ，０
平衡。气管软骨应力松弛曲线是以对数关系变化的，气管软骨为非线性粘弹性材料。关键词：管软骨；气应力松弛；粘弹性；力学特性中图分类号：３８Ｒ１文献标识码：Ａ文章编号：６２６７２１）１０３．３１７．２８（０００ —０７０

纱线的应力松弛性能

第２卷第６期８２Ｆ年６１／Ｘ月文章编号￣２３９２（０７０．ＯＯ００５．７１２０）６Ｏ４．５
纺
织
学
报
Ｖ０．８Ｎｏ．１ｒｈｏｒａｆｘｌｓａｃＴｉ
Ｊｎ．２０ｕ０７
ＺｏｇｕｎＩｓｕＴｃｎｌ，Ｚｅｇｏ。Ｉｎｎ４００，Ｃｉ）ｈｎｙａｔｔｏｅｏｏｎｉｅｔｆｈｇｙｈｎｚｕｔａ５０７ｈｎｈｅａ
Ａｂｔａｔｓｒｃｅｔｅｓｅａａｉｎｒｐｒｉｓｏａｎａｅｔｄｅｓｒｓｒｌｘｔｐｏｅｔｆｙｒｓｒｓｕｉｄ．Ｂａｅｏｔｅｕｅｐｓｔｏｒｎｉｌｏｏｅｓｄｎｈｓｐｒｏｉｎｐｃｐｅｆｉｉ
1mhnicmprope州嚣of3结果与讨论利用instmn电子万能材料试验机在不同应变速率和应变条件下分别对2种纱线进行松弛试验涤粘纱和竹浆纤维棉纱在不同应变速率下的实测应力松弛曲线分别如图4中的散点所示涤粘纱和趔嚣z3r翅竹浆纤维棉纱在不同拉伸应变下的应力松弛曲线分别如图5中的散点所示
维普资讯
４００）５０７
以标准线性固体模型为基础，用玻尔兹曼叠加原理对纱线在拉伸一弛过程中的力学行为进行分析，利松建
立纱线应力松弛的理论方程。在应变一定、伸速度不同情况下和拉伸速度一定、同应变条件下分别对涤，纱拉不粘
和竹浆纤维，棉纱进行拉伸一应力松弛实验。求得纱线在各种情况下的应力松弛回归方程及其相关系数，理论计算和实测结果在拉伸和松弛阶段都符合得很好。实验结果表明：该模型能够很好地模拟纱线在小应变下的松弛性能；在其他条件相同的情况下，拉伸速度越大或纱线应变越大，纱线的松弛时间越短，松弛现象越明显。关键词纱线；黏弹性；准线性固体模型；力；弛标应松

蠕变及应力松弛试验

• 当试样发生应力松弛时，弹簧片逐渐回复原状，利用差动变压器或应变电阻侧定弹簧片的回复形变，然后换算成应力，即可测出高聚物试样的应力松弛情况。
• CD 段，称为黏性流变，这是由于分子链之间产生了相对滑动引起的形变，这种形变是会随时间无限发展的，并且是不可逆形变。 • DE 段，为永久形变，由于黏性流动的不可逆形变造成的。
4
高分子材料分析与性能测试
蠕变的结果表示
• 蠕变应力：试样在加载后单位横截面上所承受的力
• 蠕变应变：试样在承受外力后单位长度的形变 • 蠕变模量：把蠕变应力与蟠变应变之比 • 在规定的温度和湿度下，在规定的时间内导致试验达到规定的形变（应变）或导致试样断裂的应力称为蠕变极限强度，用σt来表示。 • 蠕变断裂时间：从加满载荷时起，直至试样断裂时所经过的时间称为，用τ来表示。
蠕变及应力松弛试验
• 一条已架设的硬聚氯乙烯管线，随着时间的增加它会弯曲变形；一件经常挂在墙上的雨衣，由于它本身的自重也会使它沿着悬挂方向变形。这些现象都认为是材料的蠕变现象。 • 将一条橡皮拉伸到一定长度并使之固定起来，橡皮同部会产生与所加外力大小相等方向相反的应力（弹力），这种弹力会随着时间的延长而逐渐减小，慢慢地松弛下来，这就是应力松弛。 • 蠕变现象是在恒定应力下形变随时间的发展过程； • 应力松弛是在恒定形变下应力随时间的衰减过程。 • 蠕变和应力松弛现象严重，意味着高聚物制品的尺寸不稳定。
13
高分子材料分析与性能测试
应力松弛仪示意图
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高分子材料分析与性能测试
工作原理
• 利用模量比试样的模量大得多的弹簧片，通过弹簧片的形变来检测高聚物试样被拉伸时的应力松弛。 • 试样臵于恒温箱中，并且同弹簧片相连，当试样被拉杆拉长时，弹簧片同时向下弯曲，试样拉伸应变的大小由拉杆调节。 • 拉伸力为弹簧片的弹性力，通过差动变压器或应变电阻测定弹簧片的形变量来确定。

正常与病态股骨头应力松弛特性的对比分析

通信作者W XY 6@正常与病态股骨头应力松弛特性的对比分析王溪原1,张远石1,苑福生1,孟庆阳2,马洪顺3(1.中国医科大学附属第四医院骨科,沈阳110032;2.吉林大学第二医院,长春130042;3.吉林大学南岭校区工程力学系,长春130022)摘要:比较正常股骨头和股骨头坏死后股骨头应力松弛性质,为人工关节研究和髋关节置换术提供应力松弛参数。

在日本岛津电子万能试验机上对正常与病态股骨头各8个试样进行应力松弛实验。

模拟人体温在36.5的温度场下进行实验,以5%s 的应变增加速度对标本施加应变,设定时间为7200s,采集100个实验数据。

采用三参数模型计算应力松弛方程。

观察应力松弛曲线和7200s 应力松弛量。

股骨头在最初600s 变化较快,之后应力缓慢下降,正常组7200s 应力松弛量为0.31MPa,病态组7200s 应力松弛量为0.22M Pa,病态组7200s 应力松弛量显著低于正常组(P <0.05)。

股骨头坏死后打乱了松质骨头骨小梁的正常排列,骨量丢失,从而对应力松弛特性造成影响。

应力松弛数据可以定量地说明坏死股骨头应力松弛特性差。

关键词:正常;病态;股骨头;应力松弛;对比分析中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:1672-6278(2011)01-0049-04Stress Relaxation Equation of Normal andPathological Femoral Head Cancellous BoneWA NG Xiyuan 1,ZHANG Yuanshi 1,Y UAN Fusheng 1,MENG Qing yang 2,MA Hongshun3(1.F o urth A ff iliate d Ho s pital o f China Medical U nive rsity,Department o f Ortho paedics,Changchun 130036,China ;2.The s eco nd ho s pital o f Jilin U niv ersity,Changchun 130042;3.Nanlin g Cam pus o f Jilin U niv ersity,De partmen t o f Engineering Mechanics,Cha n gchun 130022)Abstr act:To compare the nature of stress relaxation of normal femoral head and necrosis femoral head to provide the s tress relaxatio n parameter for the artificial join t research and the hip replacement.The stress relaxation experiment was carried o n the Dao jin electron universal testing machi nes o f Japan with respecticrely 8speci mens o f normal femoral head and necrosis femoral head.The experiment was carried o n in 36.5si mulating human body temperature,5%s strain rate o f increased w as impo sed on the specimen strain,the hypothesis ti me as 7200s,100empirical data w ere gathed.Three parameter model co mputatio n stress relaxation equation was used.The stress relaxatio n curve and stress relaxatio n quantity at 7200s were observed.The stock bone had rapid changes during the first 600s,afterwards the stress decreased slo wly,the stress relaxation quan tity of the normal g roup at 7200s was 0.31MPa,the stress relaxation quanti ty o f the mo rbid state g roup at 7200s was 0.22MPa,the stress relaxation quantity of the morbid state group at 7200s w as o bviously lo wer than the normal group (P <0.05).A fter stock bone necrosis disrupted the normal arrangement of trabecular bone,the bone quantity los t,thus had the influence o n the counter stress relaxatio n characteristic.The stress relaxatio n data may pro ves that s tress relaxation characteristic o f necrosis stock bone is bad.Key wor ds:Normal;Morbid state;Stock bone;Stress relaxati on;Contrast analy sis生物医学工程研究J ou rn al o f Bio m edical En gin eerin g Research2011,30(1):49~52E mail:1引言无菌性股骨头坏死,又称股骨头缺血性坏死,为常见的骨关节病之一。

模拟股骨置入人工关节扭转与应力松弛蠕变的实验研究

本的归一化应力松弛函数，归一化蠕变函数及曲线。表明：水泥固定组扭转角比生物学固定组小，明骨骨说水泥固定有较好的稳定性，其应力松弛、变量丢失小。骨水泥固定组较生物学固定组３０ｓ力松弛、蠕６０应蠕
（．ｅｔｏｉｌｆＣａｇｈｎｈｎｃｕ３０１Ｃ／ａ２ＴｅＴｉｏｈｌ厂１Ｃｎｒｓｔｈｎｃｕ，Ｃａｇｈｎ１０４，ｈｎ；．ｈｈｄＨｓａｅＨｐａｏｒｐ０Ｕｉｒｔ，Ｃａｇｈｎ１０３；ｎｅｉｖｓｙｈｎｃｕ３０１
３ＤｐｒｅｔＢｏｅａｉ，ａｌｇＤｓｉＪｉｎｒｙＣａ￣ｈｎ１０２）．ｅａｍｎｏｉｃｎｓＮｎｎｉｒｔｉｎＵｖｓ，ｈｎｕ３０２ｔｆｍｈｃｉｔｃｏｌｉｉｆｅｔ
Ａ￣ｒｃ：ｈｍｒｓｅｉｅｏｏｍｌｒｐｂｌｙａｄｂｎｅｅｔＬｎｈｈｐｓｄｗｔｔｉｔｍｔｓｒｅｔｌｔｔＴｅｆｏａｐｃｎｂｔｉｎｒａｇｏ，ｉｏｎｅｃｍｎｆｉｗｉｏｔｉｈｊｎｓｅｉｔｄｒｈａｅｍｈｎｕｏｇｏｘｇｃｅｈｅｏｐｈｓａｅ
变量大。
关键词：模拟股骨假体置换术；转；弹性；扭粘实验研究
中图分类号：３８Ｒ１文献标识码：Ａ文章编号：６２６７２０）４０６．４１７．２８（０７０．３４０

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应力松弛试验机

微机控制预应力松驰试验机

一、产品简介
WD-RE300型微机控制松弛试验机在设计过程中，吸收了德国、意大利等著名松弛试验机公
司的设计理念和结构特点，并依据螺纹钢松弛试验、钢绞线松弛试验、PC钢棒松弛试验的
相关国家标准研制而成的，专用于钢绞线、PC钢棒、镀锌钢丝及螺纹钢筋等材料的松弛试
验。是专门针对制造、使用厂家而设计。该系列试验机主要用于螺纹钢筋、钢绞线、PC钢
棒的松弛试验，可检测金属线材的单轴拉伸松弛强度等特性。可广泛用于质检部门、建筑施
工单位、钢铰线和钢筋生产企业，是现代建筑力学试验的新型试验设备。满足
GB/T20065-2006《预应力混凝土用螺纹钢筋》，GB/T10120-1996《金属应力松弛试验方法》。

技术参数
1.试验力
 最大试验力:300kN
 有效测量范围:2%～100%FS
 示值相对误差:±1%

2.试验速度
调速范围：0.001-25mm/min
示值相对误差: ±0.5%

3.主机
试验机主机形式: 卧式结构
拉伸最大空间： 1000-1200mm
同轴度:15%以内

4.试样规格
Φ11.10；Φ12.70；Φ15.24mm(公称直径)
5.保护功能：
超过最大试验力2%-5%时自动停机
6.主机尺寸(长*宽*高): 1800x710x1500mm
三、功能特点：
1.PC机实现了控制模式的闭环控制以及试验过程的程序控制，各种控制方式之间可无冲击
切换。计算机自动完成试验过程的控制、数据采集、显示和保存（主要参数：试验力、松弛
力、松弛率或对数松弛率），试验完成后可以对数据进行分析和处理，并打印输出用户要求
的试验曲线及试验报告，可选择标准要求的各种试验曲线（可绘制剩余试验力或对数剩余力、
松弛力或对数松弛力、松弛率或对数松弛率、温度等跟时间或对数时间的关系曲线）。

2. 计算机软件基于Windows98/Windows2000/Windows XP平台开发，界面美观,操作方便；
试验力、变形显示采用组态仪表方式显示,十分醒目；内嵌数据库,便于数据历史追溯及联网
要求；报表采用模板方式操作,用户只需简单培训即可掌握，整个软件封装性强,操作方便、
功能全面；设有标准试验程序，按下快捷键，试验系统就可以按照标准要求在3-5分钟内将
钢绞线加载公称最大力的70%或80%，保持1分钟内自动开始记录试验数据、到达设定时间
后自动终止试验。试验曲线与理论拟合曲线的相关系数达到99%以上，因此计算机能以100
小时以内的试验数据推算1000小时的试验结果，也可以进行1000小时的连续试验，缩短了
实际实验时间。