万能材料试验机设计开题报告
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毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目: 液压万能试验机设计院系名称:专业班级:学生姓名:导师姓名:开题时间:1课题研究目的和意义本课题研究的内容液压万能试验机,试验机广义的说就是一种产品或材料在投入使用前,对其质量或性能按设计要求进行验证的仪器。
从定义可以看出,凡是对于质量或性能进行验证的仪器都可以叫做试验机,但往往有时也叫做检测仪、测定仪、拉力机、检测设备、测试仪等诸如此类的名。
我国试验机行业发展至今已有60年,从最初的以仿制国外产品,生产技术含量较低的机械液压式的万能试验机及其附具、硬度计、摩擦磨损试验机、机械式振动台、动平衡机、A 扫超声波探伤仪、X射线探伤仪等产品,到如今的像高精度试验机进军,从静态试验机向动态试验机发展,取得了众多成果。
目前我国试验机技术得到迅猛发展,在测量技术、控制技术、计算机应用技术、DSP技术、全数字化技术等领域取得突破性进展,这也促使我国电子万能试验机、微机控制液压万能试验机、电液伺服动静万能试验机、高频疲劳试验机、动平衡机、大吨位电动振动台以及硬度计等产品有了进一步提升和发展。
此外,多通道、多自由度协调加载的力学性能测试系统和实际工况模拟试验系统的开也促使新产品更多的诞生,这些都为我国试验机产业发展起到了推动作用。
液压机按照力学性能试验可分为动态试验机和静态试验机:静态力学性能测试设备的关键技术实现了突破。
主要体现在电子万能试验机、微机控制液压万能试验机的控制技术方面实现了重大突破。
基于微处理器技术、基于DSP技术的国产控制器全面装备了电子万能试验机和液压万能试验机;动态力学性能测试设备的关键技术有较大提高。
基于DSP技术的电液伺服动静试验机控制器的研制成功、基于全数字化技术的高频疲劳试验机等产品的投入市场标志着国产动态力学性能测试设备的关键技术有了较大的提高。
2文献综述液压万能试验机是现代电子技术与机械传动技术现结合的产物,是充分发挥各自特长而构成的大型精密测量仪器,可对各种材料(金属、非金属、复合材料及制品)进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点,工作性可靠,效率高,可对试验数据进行实时显示记录、打印。
万能材料试验机设计开题报告本科生毕业设计(论文)开题报告学生姓名:张庆彬学号:14030925班级:140309专业:机械工程及自动化指导教师:李凤开题报告一、课题介绍:课题名称:万能材料试验机CAD课题背景:试验机行业是静、动态力学性能试验仪器、试验设备、试验装置和无损检测仪器设备的生产制造业。
试验机行业已有五十多年的发展史,其发源地在我国的东北吉林省长春市。
随着各行各业对试验机产品需求的增长,随着我国生产制造水平的不断提高和测试技术的飞速发展,目前生产试验机的公司和企业已遍布全国各地,生产着几百种规格、型号和系列的试验机产品,有的试验机产品已出口到国外,远销到亚洲和欧美市场,具有一定的竞争能力。
试验机行业主要生产制造以下八类产品:1.金属材料试验机;2.非金属材料试验机;3.力与变形测试仪器(力传感器、测力仪、位移传感器、引伸计、加速度计等);4.包装件与工艺性能试验机(包括包装件跌落试验机、包装件冲击试验机、摩擦磨损试验机、弯折试验机、校直机等);5.平衡机(包括现场平衡仪);6.振动台(包括冲击台与碰撞试验台);7.无损检测仪器(磁粉探伤机、X射线探伤机、γ射线探伤机、超声探伤仪、涡流探伤仪、声发射检测仪等);8.试验机功能附件和与试验机相关的试验仪器与设备。
试验机是试验、检测材料(金属材料、非金属材料)、零部件、构件和结3构的强度、刚度、硬度、弹性、塑性、韧性、延性和表面与内部缺陷的仪器设备、系统或装置。
大多数试验机是集机—光—电—液于一体的技术密集型高科技产品,多数产品均属于计量器具。
试验机广泛应于用工矿企业、计量、学校的现场和实验室,其应用领域涉及到机械、冶金、建筑、航空、航天、军工、交通、运输、质检、计量、教育、医疗等各行各业。
试验机行业多年来定期和不定期地通过全国试验机标准化技术委员会开展标准化活动;通过国家试验机质量监督检验中心开展质量检验活动;通过中国仪器仪表行业协会试验仪器分会开展行业活动;通过中国仪器仪表学会试验机分会开展学术活动国外,在工业比较发达的国家中,对于试验机的研制和生产,都是比较重视的。
试验机开题报告试验机开题报告一、背景介绍试验机是一种用于测量和评估材料力学性能的设备。
随着科技的不断进步和工业的发展,试验机在材料研究、产品质量控制和工程设计等领域中扮演着重要的角色。
然而,目前市场上的试验机存在一些问题,包括精度不高、操作复杂、数据处理困难等。
因此,我们决定开展一项试验机的研发项目,旨在解决这些问题并提高试验机的性能。
二、研究目标本项目的研究目标是设计和开发一种新型的试验机,具备以下特点:1. 高精度:试验机能够准确测量材料的力学性能,提供可靠的数据支持。
2. 简化操作:试验机的操作界面简单直观,易于使用,减少人为误差。
3. 数据处理便捷:试验机能够自动记录和分析试验数据,提供数据报告和图表。
4. 多功能:试验机能够适应不同材料和试验要求,具备多种试验模式和参数设置。
5. 安全可靠:试验机具备完善的安全保护措施,确保操作人员和设备的安全。
三、研究内容本项目的研究内容包括以下几个方面:1. 传感器技术研究:通过研究和应用先进的传感器技术,实现试验机对力、位移、应变等参数的高精度测量。
2. 控制系统设计:设计一种智能化的控制系统,实现试验机的自动控制和数据采集,提高试验机的操作效率和准确性。
3. 数据处理与分析:开发一种高效的数据处理与分析软件,能够自动处理试验数据,生成报告和图表,提供科学依据。
4. 结构优化:通过优化试验机的结构和材料,提高试验机的稳定性和可靠性,减少机械振动和噪音。
5. 安全保护措施:设计和应用安全保护装置,确保试验机在工作过程中的安全性,防止事故发生。
四、研究方法本项目将采用以下研究方法:1. 文献调研:对国内外相关文献进行综合分析和比较,了解目前试验机的发展现状和存在的问题。
2. 实验研究:通过设计和制作试验样品,进行试验机的性能测试和数据采集,评估试验机的准确性和稳定性。
3. 数值模拟:利用计算机辅助工程软件,对试验机的结构和参数进行模拟和优化,提高试验机的性能和效率。
滨州学院毕业设计(论文)开题报告题目电子式万能材料试验机设计系院机电工程系年级2012级专业机械设计制造及其自动化班级1班学生姓名宋星亮学号1214090422指导教师龙秀慧职称讲师滨州学院教务处二〇一六年三月开题报告填表说明1.开题报告是毕业设计(论文)过程规范管理的重要环节,是培养学生严谨务实工作作风的重要手段,是学生进行毕业设计(论文)的工作方案,是学生进行毕业设计(论文)工作的依据。
2.学生选定毕业设计(论文)题目后,与指导教师进行充分讨论协商,对题意进行较为深入的了解,基本确定工作过程思路,并根据课题要求查阅、收集文献资料,进行毕业实习(社会调查、现场考察、实验室试验等),在此基础上进行开题报告。
3.课题的目的意义,应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。
4.文献综述是开题报告的重要组成部分,是在广泛查阅国内外有关文献资料后,对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述,并提出自己对一些问题的看法。
5.研究的内容,要具体写出在哪些方面开展研究,要突出重点,实事求是,所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。
6.在开始工作前,学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。
7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作,应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。
8.课题分阶段进度计划,应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等,以便于有计划地开展工作。
9.开题报告应在指导教师指导下进行填写,指导教师不能包办代替。
10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告,经系主任批准后方可进行下一步的研究(或设计)工作。
万能材料试验机设计方案第一章概述1.1材料试验机概述材料试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器,可以对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。
在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中,试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。
广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。
对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。
材料试验机的种类很多,有多种不同的分类方法。
按加荷方法分类: 静负荷试验机(静态)和动负荷试验机(动态)。
其中静态试验机一个主要组成部分万能试验机又可分为液压万能试验机、电液伺服万能试验机和电子万能试验机。
1.国材料试验机的现状中国材料试验机的现状验机制造行业在旧中国是空白,中华民国成立后,党和政府十分重视我国计量检测事业的历史悠久,但试计量检测技术的发展,采取了许多重要措来发展仪器仪表工业。
经过五十多年的努力,我国材料试验机的制造,从无到有从小到大,从单参数到多参数,从静态到动态,逐步发展成初具规模,具有能生产静负荷试验机(如拉、压万能试验机、扭转试验机、松弛试验机、持久强渡试验机、蠕变试验机、复合应力试验机等)和动负荷试验机(如冲击试验机和疲劳试验机等)的能力,有效地促进了国民经济建设和国防建设的发展。
长期以来,试验机也一直是欧美对我国尖端科研课题限制出口的产品。
我国的国防科技工业和其它部门的科产业,就必须走自主创新的道路。
在新三思集团研院所不能直接进口某些关键材料试验的仪器设备。
所以,要发展中国的试验机公司为首的中国试验机民营企业的不断努力下,中国试验机的技术水平得到了长足的进步,国与国外的试验机技术水平的差距正在逐步的缩小。
基于USB总线的万能试验机测控系统研制的开题报告一、研究背景万能试验机是现代材料性能测试中的重要设备,它可以实现多种材料性能测试,包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等。
随着科技的进步,万能试验机越来越智能化,而测控系统是万能试验机智能化的核心部分,它能够控制试验过程,采集试验数据并进行处理。
当前,常用的万能试验机测控系统大多采用传统的串口通信方式,但是串口通信存在着诸多限制,如速率较低、距离有限、易受干扰等。
因此,我们需要一种更高效、更稳定的通信方式来代替传统的串口通信。
而基于USB总线的通信方式正可以满足这一需求。
二、研究目的和意义本项目旨在设计一种基于USB总线的万能试验机测控系统,并对其进行实现和测试。
通过该系统的研制,可以实现以下目标:1. 实现高速、稳定的通信方式:基于USB总线的通信方式具有速率高、距离远、抗干扰能力强等特点,能够提高系统的稳定性和可靠性。
2. 提高系统的可扩展性:通过使用USB总线,可以增加更多的控制模块和数据采集模块,从而提高系统的可扩展性和通用性。
3. 提高系统的可视化和易用性:设计GUI图形界面,使得使用者更加方便、易于操作并且能够更加直观地了解试验过程。
三、研究内容和技术路线1. 硬件部分:设计基于USB总线控制芯片和数模转换芯片的硬件系统,实现万能试验机的控制和数据采集功能。
2. 软件部分:编写基于C#语言的上位机程序,实现与硬件系统的通信、控制和数据采集。
3. 测试部分:对系统进行功能测试、性能测试和可靠性测试等多个方面的测试。
技术路线:1. 硬件设计方面:采用AT89C51单片机作为总控制器,通过USB 总线和PC机进行通信,实现试验机的控制和数据采集功能。
2. 软件设计方面:通过C#编程语言编写PC机上位机程序,实现与硬件系统的通信、控制和数据采集功能,并利用.NET框架下的WinForm 控件库开发GUI图形界面。
3. 测试方面:通过测试对设计的系统进行功能测试、性能测试和可靠性测试等多个方面的测试,测量数据并分析问题。
建筑砌块试验机液压系统设计开题报告建筑砌块试验机液压系统设计开题报告一、选题背景材料试验机大多数为通用的万能的材料试验机而对于大多数建筑公司而言用它来测量砌块材料的强度是一种资源浪费。
因为一台万能的材料试验机往往价格比较昂贵在对于只需要检测抗压和抗折强度的建筑砌块来说若动用大量的资金去购置万能通用检测设备往往得不偿失。
因此花费少量的资金设计一台专用的小型建筑砌块试验机只用来检测建筑砌块的抗压抗折强度会在建筑行业中显得更加有针对性更加的经济实用。
而这样一台专用试验机的设计主要在于它的传动方式。
众所周知传动方式有机械传动、电传动以及液压传动等。
而液压传动与传统的机械传动和电传动相比它具有以下优点:可以方便地实现大范围内的无级调速;质量轻、体积小、惯性小、响应快;液压传动匀速平稳负载变化时速度较稳定并且具有良好的低速稳定性;借助于各种控制阀可以实现过载自动保护;液压元件易于标准化便于设计、制造和推广使用。
综合考虑建筑砌块试验机的工作情况发现液压传动系统的这些优点都可以一一满足所以本课题的主要工作就在于针对性的设计一个液压传动系统用于建筑砌块试验机使之能够完成建筑砌块的抗压和抗折试验实现快速下行?加压?快速上行的工作循环。
本课题要求我们综合运用《液压传动》和《机械设计》等有关先修课程的理论知识和工程实际知识通过液压功能原理及液压装置的设计实践使我们所学的上述知识得到综合运用、巩固与扩展培养理论联系实际的正确思想培养我们分析和解决工程实际问题的设计计算能力。
除此之外还可以使我们学会掌握根据设计题目收集有关设计资料(如图书、期刊、手册、专业标准和规范、产品样本、同类液压设备液压系统图及液压装置结构图纸)的一般方法及途径提高我们自行阅读、分析和综合运用这些设计资料的能力为以后独立从事液压传动设计及创新打下良好基础。
二、国内外现状液压技术是一门年轻的学科从18世纪流体力学两个重要方程(连续方程和伯努利方程)的建立为液压传动技术奠定下理论基础开始距今为止也就300多年的历史。
万能试验机报告1. 引言万能试验机是一种广泛应用于材料力学性能测试的设备,它可以进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学试验。
本报告旨在对万能试验机的原理、使用方法和应用进行简要介绍。
2. 原理万能试验机的工作原理基于力学原理和材料特性。
通过施加不同的载荷和应力状态,可以测试材料的各种力学性能,如强度、延伸率、弹性模量等。
3. 使用方法为了确保准确和可重复的测试结果,万能试验机的使用需要注意以下几个方面:3.1 样品准备在进行测试之前,需要精心准备样品。
样品应符合标准尺寸,并且在测试过程中不应发生松散、裂纹等问题。
3.2 试验参数设置根据测试要求,设置合适的试验参数。
这些参数包括载荷大小、变形速率、应力状态等。
合理的参数设置可以保证测试结果的准确性。
3.3 试验过程将样品安装在试验机上,并确保恰当的夹持。
在进行测试之前,应进行预应力以确保试验开始时加载的准确性。
在试验过程中需要密切观察样品的变形情况,并记录相关数据。
3.4 数据分析测试结束后,需要对所得数据进行分析和处理。
这包括计算材料的各种力学性能参数,并绘制相应的曲线和图表。
4. 应用万能试验机在材料科学、机械制造、航天航空等领域有着广泛的应用。
它可以测试金属、塑料、橡胶、纤维等各种材料的性能,并对产品的质量进行评估。
4.1 材料工程在材料工程领域,万能试验机可以评估材料的强度、韧性、脆性等性能,为材料选择和产品设计提供依据。
4.2 汽车工业在汽车工业中,万能试验机用于测试汽车元件的强度和可靠性。
比如,可以测试车身结构的拉伸强度、刚度等性能指标。
4.3 医疗器械在医疗器械领域,万能试验机可以测试医用材料的性能,如人工关节的韧性、耐磨性等。
这对于材料的选择和人工关节的设计具有重要意义。
4.4 航空航天在航空航天领域,万能试验机可以测试航空材料的性能,如飞机机翼的材料强度、耐久性等。
这有助于提高航空器的安全性和可靠性。
5. 结论万能试验机是一种重要的材料测试设备,广泛应用于材料力学性能测试。
基于ARM处理器的建筑材料万能机测试仪的设计的开题报告一、选题背景及意义目前市面上已有不少建筑材料测试仪,主要用于检测建筑材料的强度和耐久性等指标。
然而,这些测试仪器大多数使用传统的嵌入式系统,性能较低且功能单一。
为了提高测试效率和准确度,本项目基于ARM处理器设计一款高性能、多功能的建筑材料万能机测试仪,该测试仪定能满足当前市场上对于质量、多样性的需求。
二、设计方案与流程系统结构:本测试仪采用ARM处理器作为主要处理器,并添加液晶显示器、存储器、外部接口等周边模块,构成了完整的系统。
使用的操作系统为Linux系统。
系统设计流程:(1)确定系统的硬件平台,并选用相应的开发板件。
(2)针对本实验使用ARM开发板,构建交叉编译工具链和环境。
(3)编写设备驱动和应用程序,并在ARM开发板上运行。
(4)对测试仪器的基本功能进行测试和验证,并不断优化。
三、主要技术难点1. ARM嵌入式系统开发:基于ARM架构的嵌入式系统开发,对硬件和软件的要求都很高。
需要对ARM芯片、Linux系统、设备驱动等方面有大量的技术储备。
2. 多通道数据采集:该测试仪要同时采集多个信号,包括压力、温度、湿度等等,需要实现多通道数据采集。
同时,还需要使用滤波、波形处理等技术,提高信号采集的准确度和可靠性。
3. 存储管理:由于采集的数据量较大,需要考虑存储管理的问题,如何有效地管理数据,避免出现数据丢失和存储空间不足的问题。
四、预期目标和研究意义本实验旨在设计一款基于ARM处理器的建筑材料万能机测试仪,达到以下预期目标:(1)多通道测试,同时进行多组数据采集和处理;(2)使用ARM处理器和Linux系统,提高系统的运算速度和稳定性;(3)设计完善的存储管理系统,保证数据的完整性和可靠性;(4)设计完整的界面和操作系统,方便测试数据的标定、存储和查看。
研究成果将有助于提高建筑材料测试的准确度和效率,推动建筑材料质量监管的进步,为行业提供优质的技术支持。
附表1-2(通用)山东英才学院毕业设计(论文)开题报告题目WDS-100试验机夹具体机械加工工艺过程设计学生姓名王海波班级学号201001010030专业机械设计制造及其自动化一、选题目的和意义:如今万能材料试验机已经广泛的应用到众多行业,是对材料、零件和构件进行机械性能和工艺性试验的设备,是科研院校、商检仲裁机构、大专院校以及橡胶、轮胎、塑料、金属、电线电缆、制鞋、皮革、纺织、包装、建筑、石化、航空、军工、机械制造等行业对新材料的开发,材料的物性实验、教学研究、品质管理、进料检验、生产线的随机检验等不可或缺的的仪器。
所以力学实验机在工程中扮演着十分重要的角色。
试验机正常工作需要加载装置,夹具,力值显示和记录装置三要素。
其中一项就是夹具,可见其在万能试验机中的重要性。
夹具大致可以分为拉伸类夹具、压缩类夹具、弯曲类夹具、剥离类夹具、剪切类夹具等,其中拉伸类夹具约占夹具总量的80%左右。
各种力学实验都是通过夹具对试样的夹持,然后通过加载装置、力值显示和记录装置来判断材料的力学性能。
具有轴向加荷系统的静态或动态试验机都有式样夹具。
夹具一般是由夹具块、夹具座、夹具体等组成。
实验机的夹具必须要牢牢的夹持式样、不打滑,而且要经久耐用,便于制造、使用、更换。
夹具的结构和制造质量不仅影响试验机的性能指标,而且影响试验机的上下夹头的同心要求,上下夹头不同心会使其承(实施杨)受附加力,会使实验结果产生很大的误差。
通过对实验过程的观察和试验机的原理研究,可以看出夹具所能承受的力决定了试样所能承受的最大力,并且夹具对试样夹持的可靠性及断点的影响等都会对实验结果有巨大影响。
随着我国工业不断发展,航天工程和船舶潜艇工程的飞快进步,对各种新材料的需求愈来愈大,对材料的各方面性能尤其是力学性能的要求愈来愈严格,这就需要通过万能材料试验机做实验来准确了解材料的性能。
因此,市场对夹具的需求会不断的增大,对夹具的质量要求愈来愈高,对夹具的种类需求越来愈多。
本科生毕业设计(论文)开题报告学生姓名:张庆彬学号:14030925班级:140309专业:机械工程及自动化指导教师:李凤开题报告一、课题介绍:课题名称:万能材料试验机CAD课题背景:试验机行业是静、动态力学性能试验仪器、试验设备、试验装置和无损检测仪器设备的生产制造业。
试验机行业已有五十多年的发展史,其发源地在我国的东北吉林省长春市。
随着各行各业对试验机产品需求的增长,随着我国生产制造水平的不断提高和测试技术的飞速发展,目前生产试验机的公司和企业已遍布全国各地,生产着几百种规格、型号和系列的试验机产品,有的试验机产品已出口到国外,远销到亚洲和欧美市场,具有一定的竞争能力。
试验机行业主要生产制造以下八类产品:1.金属材料试验机;2.非金属材料试验机;3.力与变形测试仪器(力传感器、测力仪、位移传感器、引伸计、加速度计等);4.包装件与工艺性能试验机(包括包装件跌落试验机、包装件冲击试验机、摩擦磨损试验机、弯折试验机、校直机等);5.平衡机(包括现场平衡仪);6.振动台(包括冲击台与碰撞试验台);7.无损检测仪器(磁粉探伤机、X射线探伤机、γ射线探伤机、超声探伤仪、涡流探伤仪、声发射检测仪等);8.试验机功能附件和与试验机相关的试验仪器与设备。
试验机是试验、检测材料(金属材料、非金属材料)、零部件、构件和结构的强度、刚度、硬度、弹性、塑性、韧性、延性和表面与内部缺陷的仪器设备、系统或装置。
大多数试验机是集机—光—电—液于一体的技术密集型高科技产品,多数产品均属于计量器具。
试验机广泛应于用工矿企业、计量、学校的现场和实验室,其应用领域涉及到机械、冶金、建筑、航空、航天、军工、交通、运输、质检、计量、教育、医疗等各行各业。
试验机行业多年来定期和不定期地通过全国试验机标准化技术委员会开展标准化活动;通过国家试验机质量监督检验中心开展质量检验活动;通过中国仪器仪表行业协会试验仪器分会开展行业活动;通过中国仪器仪表学会试验机分会开展学术活动国外,在工业比较发达的国家中,对于试验机的研制和生产,都是比较重视的。
这是因为,材料试验机作为一个基础工业部门,对于工业生产和科研工作有直接的不容忽视的影响。
实际上,对于工业生产和各种工程设计来说,材料试确保各种机器,车辆,船舶和结构物的合理设计与安全运行的重要测试设备。
因为,为了既经济又安全可靠地从事各种工程设计,必须根据材料的机械性能选取合适的材料。
否则,可能造成浪费,或者导致发生严重的事故。
而要获得准确的材料机械性能数据,只有使用材料试验机。
在工业生产特别是军事工业生产中,为了保证产品质量,常常需要对各种材料和零部件或整机进行检定和测试。
许多重要性的热处理零部件,如轧钢机的钢辊,机器的主轴和汽车的连杆等,都要百分之百的进行硬度检定。
在冶金工业生产中,随着科学技术的飞速发展,也提出了许多新问题。
例如现代技术的发展,需要一些具有特殊性能的,能在高温,低温,高压,高速成以及各种复杂条件下工作的材料,因此必须研制新型材料与合金。
钢铁厂生的的钢杰,也需要随时检验。
显而易见,所有这些研究和检验工作,离开材料试验机是无法进行的。
近看年来,随着航空,冶金,造船,化工和机械工业生产技术水平的迅速发民法,对金属材料试验提出的要求也越来越高,许多产品的重要的零部件甚至整机,常常需要在各种复杂的情况下进行模拟试验。
因此,在材料试验机中不断地采用了一些新技术,例如电液伺服系统,电子计算机等。
所有这些新技术的应用,不仅使材料试验机的性能在为提高,而且使材料试验机的结构也随之发生了很大的变化。
近来国外生产的一些万能试验机,四于应用了一些新技术,试验机的性能有所提高,应用范围也有所扩大。
这种试验机除了能做拉压,弯,剪切等表态试验外,还可以做蠕变和松弛试验,有的还能做动态试验,测定材料的疲劳极限。
国外生产的万能试验机和拉力试验机,主要分为机械式,液压式和电子式三种。
近来电液伺服系统万能试验机后来居上。
此外,有时又按其他特征分为高温,低温,大型,微型和自动试验机等。
机械式万能试验机的加荷机械和测力机械一般采用机械传动装置。
这种试验机具有足够的精度和稳定性。
但负荷能力受到一定限制,最大负荷多在10吨以下。
因测力机械的惯性较大,加荷速度受到一定限制。
所以,国外一些主要生产厂已经不再生产,有的仅放在次要的地位。
十五期间试验机行业的市场需求量将包含下列几个方面:一、能源领域“十五”期间,我国将继续发展一批大型能源工程项目。
如30万千瓦和60万千瓦大型火电机组。
2010年前,我国将建造百万千瓦级核电站15座左右;三峡水电站机组单机容量为700兆瓦,共24台机组。
试验机行业可为承担工程建设任务的汽轮机、锅炉、电机、发电厂和电缆等大型的企业提供配套服务。
预计可以提供平衡试验设备、振动试验设备、冲击试验设备及无损检测设备等几十个品种,上百台(套)。
还能为能源系统中的大型炼油设备、储能设备及核电站的安全可靠提供质量监探和故障诊断设备仪器达5000多台,满足率达到80%以上。
二、交通领域汽车方面:“十五”至2010年,我国汽车工业年产量和总保有量将继续提升。
2000年汽车保有量约为1800万-2100万辆,当年汽车需求量为250万-300万辆;2010年保有量约为4400万-5000万辆,当年汽车需求量为550万-650万辆。
“九五”期间预算投资1400亿元,到2010年汽车工业将成为国民经济的支柱产业,所以“九五”期间将会更加加大投资。
其中,将有相当比例的资金用于建设高水平的国家、行业重点试验室或工程技术中心。
如轮胎实验室、整车动力学实验室、材料研究室、实车碰撞实验室,因此必将购置大量的汽车材料、零部件及整车性能试验设备。
预计“十五”期间,试验机行业能满足汽车工业发展所需测试仪器和设备将由目前的60%提高到80%左右。
另外,为我国“三大三小”轿车生产基地所需测试设备近400个品种1万多台(套)中,可提供整车性能衣零部件在线测试设备约占总需求的50%以上。
近些年建立的汽车维修点全国现有14万个,需要增添和购置大量的如轮胎平衡机、尾气排放等必要的检测设备。
铁道运输方面:预计2000年,我国发展内燃摩托车和电力摩托车1500台,客车3400辆,货车3400辆。
“十五”期间,我国将大力发展地铁、城市轨道车辆,为解决摩托车发动机、缸套、连杆、活塞等关键工艺需要一批高精度的工艺试验设备。
其中,可为轨道桥梁强度试验提供2000吨以上大型结构万能试验机。
航空航天方面:我国的航空航天已发展成为具有一定科技水平和相当规模的产业部门。
随着航天航空技术的迅猛发展,对航空航天材料、零部件、整机性能及结构强度的要越来越高。
如对耐高温材料陀螺轴、起落架、叶片、叶轮和机翼等结构的安全可靠要求也越来越迫切。
因此需要大力发展和提供成套模拟振动试验设备、扭转疲劳试验设备和平衡自动线。
三、冶金系统改扩建鞍钢、宝钢、武钢四大钢厂及其他大型钢铁企业的改造,这势必需要大量的成套金属材料试验机。
四、轻纺建材工业方面预测“十五”期间我国将大力发展造纸、皮革加工、橡胶、工业与民用建筑材料、工业与民用陶瓷以及化纤、毛棉纺、丝绸合成材料等轻工纺织业。
预计试验机行业将为轻纺、建材市场提供橡胶、皮革、纸张、纤维和建材等非金属精密测试仪器上万台(套)。
其中,纺织纤维检测设备达5000台(套)、建材达1万台(套)以上,可满足轻纺、建材所需测试仪器的90%以上。
五、医疗卫生方面预计“十五”期间,试验机行业可为我国县级以上医院(约3000个)提供先进医用超声实时显像诊断仪等精密医疗检测设备5000多台(套)。
若按超声显像诊断仪平均1万人一台计算,总需求将超过10万台。
六、农业方面1988年国家在6个方面投入2600亿元,其中与仪器仪表行业直接有关的有500亿斤国家粮库建设用的汽车衡、温湿度传感器和控制系统等。
工作内容和要求:包括资料查询,查找与试验机相关的新技术,目前国内试验机现状,国外试验机发展情况以及对未来几年内试验机可能的发展方向。
根据所掌握的最新资料确定几个可能的万能试验机的方案方向,再进一步考察,从实际出发,确定方案的可行性。
接下来进行总体方案的设计,并时刻考虑新技术的加入,已经成熟的技术是相对稳定的,两方面结合起来才能更大的提高试验机的稳定性和技术含量。
总体方案确定后进行运动动力学设计,其中有些要计算,有些要用到软件分析,传统设计与现代设计方法相结合,保证更高的效率和成功率。
在设计过程中可能出现反复,在不断改进中提高系统的性能。
其中要查看许多标准,按标准设计计算。
一些常用结构最好用现在应用比较成熟的,确保系统稳定,最后绘图。
课题的重点和难点:保证系统稳定性和精度加入现代技术使该试验机成为既可靠又有技术含量的现代产品,其中新的思想很重要,但完全脱离现有产品也是不切实际的,要把握一个度的问题。
可能用到的主要知识和技能:设计万能试验机可能会用到的知识包括一些基础知识材料力学,理论力学等,电子技术,传感器技术,同时也有计算机方面的知识,绘图,工程软件等。
需要自学的知识和技能:与试验机有关各各方面的知识,CAD技术的一些新的应用。
二、工作计划3月26日--4月6日1.翻译论文(字数5000字左右)2.调研(网上调研,工厂调研,课题研究)3.开题报告撰写4月7日--4月27日(总体设计计算,总装图)4月28日--5月18日(零部件设计计算,零件图)三、参考文献1.机械设计/谭庆昌,赵洪志主编.-北京:高等教育出版社,2004.72.材料力学/聂毓琴,孟广伟主编.-北京:机械工业出版社,2004.23.工程分析及电子样机模拟:CATIA V5在工程实践中的应该/高秀华等编著.-北京:化学工业出版社,2004.84.机电传动控制/邓星钟主编武汉:华中科技大学出版社,2001.3。