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SHPB系统试件恒应变率加载实验方法研究 被引量：26
1
作者 陶俊林 田常津 +4 位作者 陈裕泽 陈刚 张方举 李思忠 黄西成 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期413-418,共6页
为了获得材料准确的动态力学性能参数,提出了两种对试件实现恒应变率加载的实验方法:双试件SHPB方法和将圆柱形子弹改变成柱锥形子弹的SHPB方法。对三种金属材料进行了实验,并用数值模拟的手段对这两种方法进行了验证和比较。
关键词 固体力学 恒应变率 SHPB 金属材料
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Φ100mm SHPB应力均匀及恒应变率加载试验技术研究 被引量：63
2
作者 李为民 许金余 +1 位作者 沈刘军 李庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期129-132,共4页
大直径分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置被越来越多地应用于混凝土等脆性材料的高应变率力学性能研究，试件在破坏前，满足应力均匀分布要求，且保持恒应变率加载，是保证SHPB试验有效性及试验结果可靠性的关键。以提高试验结果准确... 大直径分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置被越来越多地应用于混凝土等脆性材料的高应变率力学性能研究，试件在破坏前，满足应力均匀分布要求，且保持恒应变率加载，是保证SHPB试验有效性及试验结果可靠性的关键。以提高试验结果准确性为研究目标，以C50素混凝土的SHPB试验为例，采用Ф100mmSHPB试验装置，对试验中的应力均匀及恒应变率加载技术进行研究，包括波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性检验。结果表明：厚度为1mm，直径分别为20mm、25mm、30mm、35mm的H62黄铜波形整形器对入射波形有明显的改善效果，可将入射脉冲上升沿的升时延长1～2倍，且波形呈半正弦状；应变率对于波形整形器的直径很敏感，随着整形器直径的增大，最佳近似恒应变率也在增加，一个几何尺寸的波形整形器只能对应于一个最佳近似恒应变率，且与整形器的直径之间满足线性函数关系。 展开更多
关键词 Ф100mm SHPB试验装置 波形整形技术 应力均匀 近似恒应变率加载
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岩石SHPB测试中试样恒应变率变形的加载条件 被引量：35
3
作者 周子龙 李夕兵 岩小明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2445-2452,共8页
从分析霍布金逊压杆测试中试样变形应力、入射应力、反射应力和透射应力的相互关系入手,获得满足试样恒应变率变形所需的加载条件,即只有当加载应力和试样的变形应力具有相同的变化规律时,试样变形才处于恒应变率状态。试验结果表明,整... 从分析霍布金逊压杆测试中试样变形应力、入射应力、反射应力和透射应力的相互关系入手,获得满足试样恒应变率变形所需的加载条件,即只有当加载应力和试样的变形应力具有相同的变化规律时,试样变形才处于恒应变率状态。试验结果表明,整形器法和异形冲头法都能在一定程度上实现试样的恒应变率测试,双试样法实际是整形器法的一个特例。整形器法更适合于理想弹脆性岩类的测试,异形冲头法对具有幂函数型本构曲线岩类和未知本构特征材料的测试有利,并且可重复性好。能产生半正弦波的异形冲头法可减小波形弥散对测试结果的影响。 展开更多
关键词 岩石力学 霍布金逊压杆 恒应变率 加载条件
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恒应变速率拉伸试验机的控制系统 被引量：16
4
作者 宋玉泉 程永春 侯磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期782-784,共3页
根据试样初始标距长度、试验机横梁移动速度、试样真实恒应变速率和时间的理论关系式，设计了改进的控制系统。在不破坏原机功能的前提下，只要将其以适当方式插入原控制系统，就能实现恒应变速率的拉伸试验。比较了国内外电子万能试验... 根据试样初始标距长度、试验机横梁移动速度、试样真实恒应变速率和时间的理论关系式，设计了改进的控制系统。在不破坏原机功能的前提下，只要将其以适当方式插入原控制系统，就能实现恒应变速率的拉伸试验。比较了国内外电子万能试验机的恒应变速率拉伸试验功能，论证了恒应变速率对研究超塑性的重要性，并指出所设计的改进控制系统完全能满足超塑性变形的精度要求。 展开更多
关键词 拉伸试验机 超塑性 恒应变速率 控制系统
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SHPB测试中斜坡加载对应力均匀性和恒应变率的影响分析 被引量：13
5
作者 丰平 张庆明 +1 位作者 陈利 姚伟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期513-516,共4页
针对传统霍普金森压杆(SHPB)研究脆性材料和粘弹性材料的动态力学性能时,主要存在早期甚至整个实验过程的应力不均匀和应变率不恒定,严重影响实验结果的有效性和精确性.根据SHPB实验中应力的传播过程,分析了斜加载脉冲在加载过程中对试... 针对传统霍普金森压杆(SHPB)研究脆性材料和粘弹性材料的动态力学性能时,主要存在早期甚至整个实验过程的应力不均匀和应变率不恒定,严重影响实验结果的有效性和精确性.根据SHPB实验中应力的传播过程,分析了斜加载脉冲在加载过程中对试样应力均匀性和恒应变率的影响.计算分析和实验结果表明,斜坡越平缓,越有助于试样内部应力的均匀分布和应变率更快地趋向恒定,从而能使应力均匀状态和恒应变率状态保持更长的时间. 展开更多
关键词 霍普金森压杆 斜加载脉冲 应力均匀性 恒应变率
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SHPB测试中的均匀性问题及恒应变率 被引量：50
6
作者 宋力 胡时胜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期207-216,共10页
利用一维应力波理论对霍普金森压杆(SHPB)测试中的均匀性问题作了较为详尽的讨论,对测试中各种加载波形的优缺点及各参数对均匀性的影响进行了分析与评估。给出了测试脆性材料时实现恒应变率加载的加载条件。对在满足应力均匀性要求下S... 利用一维应力波理论对霍普金森压杆(SHPB)测试中的均匀性问题作了较为详尽的讨论,对测试中各种加载波形的优缺点及各参数对均匀性的影响进行了分析与评估。给出了测试脆性材料时实现恒应变率加载的加载条件。对在满足应力均匀性要求下SHPB的可测应变率范围作了讨论并修正了前人不完善的结论。讨论了考虑均匀性时应采用的测试数据处理方法。利用图解的方法对弹塑性材料测试时的均匀性问题及相应加载要求作了定性分析,指出对弹塑性材料,测试中的应变不均匀也应予以考虑。 展开更多
关键词 固体力学 应力均匀性 一维应力波理论 SHPB 恒应变率
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SHPB恒应变率加载试验技术研究 被引量：3
7
作者 梁书锋 武宇 +2 位作者 刘殿书 李晓璐 张会歌 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2018年第2期50-55,共6页
基于对SHPB试验系统数据处理原则和SHPB试验装置在岩石材料中应用条件等问题的全面分析,得出了实现恒应变率加载能够有效地解决SHPB试验装置在进行岩石类材料冲击试验中存在的应力不均匀和弥散效应等问题的结论;确定了柱锥形子弹是实现... 基于对SHPB试验系统数据处理原则和SHPB试验装置在岩石材料中应用条件等问题的全面分析,得出了实现恒应变率加载能够有效地解决SHPB试验装置在进行岩石类材料冲击试验中存在的应力不均匀和弥散效应等问题的结论;确定了柱锥形子弹是实现恒应变率加载的有效手段;对总长400mm的柱锥子弹的不同形状参数进行模拟分析,得出了实现花岗岩恒应变率加载的最优柱锥子弹大小端面比为0.7,试件长径比为0.75~0.82,子弹最优锥长为300 mm.通过与传统圆柱子弹加载波形对比,从数值模拟和试验两个方面验证了所设计的柱锥形子弹实现了对花岗岩恒应变率的冲击加载. 展开更多
关键词 SHPB 恒应变率 应力波 动态性能
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脆性材料SHPB实验中脉冲整形技术实现近似恒应变率加载功能的进一步研究 被引量：2
8
作者 卢玉斌 武海军 +1 位作者 李庆明 赵隆茂 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期47-53,共7页
基于分离式霍普金森压杆实验和数值模拟,对脆性材料在SHPB实验中是否需要实现近似恒应变率加载进行了研究。结果表明,在脆性材料的SHPB实验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性... 基于分离式霍普金森压杆实验和数值模拟,对脆性材料在SHPB实验中是否需要实现近似恒应变率加载进行了研究。结果表明,在脆性材料的SHPB实验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压。所以,在脆性材料的SHPB实验中应用脉冲整形技术,并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态由一维应力状态向多轴应力状态的转变。无论是否采用了脉冲整形技术,应用脆性材料的SHPB实验结果时,都应该考虑惯性引起的径向围压的影响。 展开更多
关键词 固体力学 脆性材料 SHPB 波形整形技术 径向围压效应 近似恒应变率加载
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脆性材料SHPB实验中实现近似恒应变率加载研究 被引量：2
9
作者 卢玉斌 武海军 赵隆茂 《西南科技大学学报》 CAS 2013年第3期50-56,共7页
基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验和数值模拟研究,对脆性材料的SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载进行了研究。结果表明:在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显... 基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验和数值模拟研究,对脆性材料的SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载进行了研究。结果表明:在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压,因此,在脆性材料的SHPB试验中应用脉冲整形技术,并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态由一维应力状态向多轴应力状态的转变,无论是否采用了脉冲整形技术,应用脆性材料的SHPB试验结果时都应考虑惯性引起的径向围压的影响。 展开更多
关键词 脆性材料 SHPB 波形整形技术 径向围压效应 近似恒应变率
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恒应变率下航空有机玻璃耗能模量温度谱的实验研究 被引量：1
10
作者 胡时胜 宋博 +1 位作者 刘孝敏 冯建平 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期63-67,共5页
通过动态实验和准静态实验测得了恒应变率下３＃航空有机玻璃在一定温度范围内的割线模量与温度的关系。通过付氏变换，转换成耗能模量与温度的关系，再与内耗变频温度谱进行了直接的比较，得到了两种实验条件下的实际对应关系，为蛎线... 通过动态实验和准静态实验测得了恒应变率下３＃航空有机玻璃在一定温度范围内的割线模量与温度的关系。通过付氏变换，转换成耗能模量与温度的关系，再与内耗变频温度谱进行了直接的比较，得到了两种实验条件下的实际对应关系，为蛎线性粘弹性高聚物的力学松弛谱中应变率敏感峰和耗能模量峰之间的关系提供了实验论证，文章还提出了温度负敏感性现象。 展开更多
关键词 有机玻璃 恒应变率 PMMA 应变率敏感峰 耗能模量
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脆性材料SHPB试验中实现近似恒应变率加载必要性的研究 被引量：2
11
作者 卢玉斌 张松燕 《西南科技大学学报》 CAS 2012年第3期47-51,共5页
基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验的数值模拟,对脆性材料SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载的必要性进行了研究。结果表明在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在... 基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验的数值模拟,对脆性材料SHPB试验中是否需要实现近似恒应变率加载的必要性进行了研究。结果表明在脆性材料的SHPB试验中,即使整形入射应力波在反射应力波中产生了一个近似平台,脆性材料试样中仍旧存在显著的由惯性产生的径向围压,说明在SHPB试验中实现了由反射应力波中的近似平台所表征的近似恒应变率加载也不能表示SHPB试样中的应变率为近似恒定。因此,在脆性材料SHPB试验中应用波形整形技术并不能改变转折应变率表征SHPB试样中应力状态转变的特性。无论是否采用了波形整形技术,应用脆性材料SHPB试验结果时都应考虑惯性引起的径向围压的影响。 展开更多
关键词 脆性材料 SHPB 波形整形技术 径向围压 近似恒应变率加载
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液压膨胀环恒应变率加载技术 被引量：1
12
作者 李嘉皓 徐便 +1 位作者 郑宇轩 周风华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期119-127,共9页
膨胀环实验技术主要包括爆炸膨胀环实验技术和电磁膨胀环实验技术,实验过程中膨胀环的加载应变率在达到峰值后会随着圆环的膨胀而迅速降低,给研究应变率敏感材料的拉伸碎裂带来极大的不便。在前期提出的液压膨胀环实验技术的基础上,发... 膨胀环实验技术主要包括爆炸膨胀环实验技术和电磁膨胀环实验技术,实验过程中膨胀环的加载应变率在达到峰值后会随着圆环的膨胀而迅速降低,给研究应变率敏感材料的拉伸碎裂带来极大的不便。在前期提出的液压膨胀环实验技术的基础上,发展了一种恒应变率加载技术。首先,从理论上获得了实现金属圆环恒应变率膨胀所需的液压加载曲线的近似表达式;然后,采用有限元流固耦合数值模拟了液压膨胀环装置中1060-O铝环的膨胀碎裂过程,在给定液压加载曲线下,膨胀环的环向应变率在应变率稳定阶段上下波动范围最大不超过20%;并进一步研究了加载曲线对碎裂过程中应变率的影响规律。在液压膨胀环实验装置上对1060-O铝环开展了膨胀环实验,验证了恒应变率加载技术的可行性。 展开更多
关键词 液压膨胀环 恒应变率 径向速度 拉伸碎裂
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基于恒应变方法的碳纳米管/聚酰亚胺复合材料的粗粒化力场开发 被引量：1
13
作者 李华雷 杨斌 +1 位作者 李云龙 王世杰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期791-798,共8页
研究设计了聚酰亚胺(PI)和碳纳米管(CNT)的粗粒化映射方案,基于应变能守恒的恒应变方法获取了CNT/PI复合材料的粗粒化力场参数。利用粗粒化力场参数模拟CNT与PI分子链的拉伸刚度、CNT与PI基体的界面相互作用以及CNT/PI复合材料的杨氏模... 研究设计了聚酰亚胺(PI)和碳纳米管(CNT)的粗粒化映射方案,基于应变能守恒的恒应变方法获取了CNT/PI复合材料的粗粒化力场参数。利用粗粒化力场参数模拟CNT与PI分子链的拉伸刚度、CNT与PI基体的界面相互作用以及CNT/PI复合材料的杨氏模量,通过比较全原子与粗粒化模拟结果的匹配程度验证了粗粒化力场参数的准确性。探讨了范德华势函数的平衡距离(r0)和势阱参数(D0)对粗粒化模型的密度、CNT与PI基体的界面相互作用以及纳米复合材料的杨氏模量的影响规律。结果表明:所提出的恒应变方法及利用其获得的粗粒化力场参数可以准确还原出纳米复合材料的相关物理性能。r0增加,模型密度减小,D0增加,CNT与PI基体的界面相互作用与纳米复合材料的杨氏模量增大。 展开更多
关键词 恒应变法 纳米复合材料 粗粒化方法 力场参数
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挤压态AZ31镁合金的预处理及恒应变速率下压缩超塑性研究 被引量：4
14
作者 王超 林飞 +1 位作者 赵洪生 孟庆森 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2009年第5期36-39,共4页
利用Gleeble1500热模拟试验机等试验设备,对挤压态AZ31镁合金进行预处理及高/恒应变速率下压缩超塑性研究。研究表明,挤压态镁合金在温度300℃,保温时间30 min为晶粒细化的较佳温度和保温时间,同时在300℃,应变速率为0.01～10 s-1的条... 利用Gleeble1500热模拟试验机等试验设备,对挤压态AZ31镁合金进行预处理及高/恒应变速率下压缩超塑性研究。研究表明,挤压态镁合金在温度300℃,保温时间30 min为晶粒细化的较佳温度和保温时间,同时在300℃,应变速率为0.01～10 s-1的条件下进行压缩试验,外缘圆周伸长率均超过158.3%,压缩真应变达1.898以上,实现了高应变速率下的压缩超塑性。 展开更多
关键词 AZ31 细化晶粒 加热工艺 恒/高应变速率 压缩超塑性
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恒应变速率压缩中压实黄土结构特征试验研究
15
作者 秦鹏举 宋志伟 +3 位作者 王永宝 苗晨曦 马富丽 董晓强 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期620-626,共7页
采用恒应变速率法测试压实黄土的力学性质,并与分级加载方法获取的数据进行比较。同时,用电阻率法测量压实黄土在压缩过程中的电阻率值,以期探究恒定含水量条件下,应变和电流频率等因素对压实黄土电阻率的影响,分析压实黄土在压缩过程... 采用恒应变速率法测试压实黄土的力学性质,并与分级加载方法获取的数据进行比较。同时,用电阻率法测量压实黄土在压缩过程中的电阻率值,以期探究恒定含水量条件下,应变和电流频率等因素对压实黄土电阻率的影响,分析压实黄土在压缩过程中的土体结构变化规律。结果表明:恒应变速率方法能较快地确定非饱和压实黄土的压缩曲线并计算其压缩力学参数。含水量变化较小时,压实黄土竖向电阻率随应变的增大而减小,随电流频率的升高基本呈减小趋势,横向电阻率随应变的增加而逐渐减小,竖向电阻率大于横向电阻率;另外,平均结构因子和平均形状因子随着应变的增大而呈双线型减小,表明压实黄土孔隙率逐渐减小,土样稳定性增加,土颗粒间胶结作用变弱。各向异性系数随应变增大先减小随后趋于稳定,表明随着压缩竖向和横向结构单元变化速率基本一致。压缩过程中压实黄土的结构参数反映其微观结构的变化规律,可作为评价黄土力学性质的依据。 展开更多
关键词 压实黄土 恒应变速率 电阻率 电流频率 结构参数
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TA15合金高低温恒应变速率拉伸变形行为对比研究 被引量：1
16
作者 熊锦涛 魏科 +3 位作者 王楝 吴磊 杨朝 张友利 《失效分析与预防》 2022年第4期236-241,共6页
为进一步研究钛合金超塑性变形行为,对TA15合金在变形温度700~900℃、应变速率1×10^(−2)~1×10^(−4)s^(-1)条件下进行恒应变速率拉伸实验,对比不同温度、不同应变速率下合金的变形行为。结果表明:TA15合金在初生等轴α相平均尺... 为进一步研究钛合金超塑性变形行为,对TA15合金在变形温度700~900℃、应变速率1×10^(−2)~1×10^(−4)s^(-1)条件下进行恒应变速率拉伸实验,对比不同温度、不同应变速率下合金的变形行为。结果表明:TA15合金在初生等轴α相平均尺寸15μm的条件下,拉伸试样的伸长率为73.3%~250.0%;在850℃、1×10^(−4)s^(-1)变形条件下,试样伸长率最高;在700~750℃下,合金表现出的峰值应力较大;在750℃、1×10^(−4)s^(-1)变形条件下,试样伸长率为183.3%。合金试样仅在高温及低应变速率条件下出现稳态流变阶段,该阶段持续时间越长,合金的伸长率越高。变形后的TA15合金组织均发生不同程度的长大,经高温、低应变速率的变形,试样组织粗化现象最为明显。 展开更多
关键词 TA15合金 高低温拉伸 恒应变速率 变形温度 微观组织
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5083铝合金气胀成形恒应变速率压力加载方式研究 被引量：4
17
作者 齐飞 陈东 +3 位作者 李蕙宇 李永兵 周英丽 刘晨枫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期89-95,共7页
采用国产工业态5083铝合金,通过气胀成形方式试制高铁车窗零件。对5083铝合金原始金相组织进行分析,发现其平均晶粒尺寸为24μm,远大于国外细晶材料的晶粒尺寸,很难进行超塑成形,因此选择合适的成形参数(成形温度、应变速率、压力加载曲... 采用国产工业态5083铝合金,通过气胀成形方式试制高铁车窗零件。对5083铝合金原始金相组织进行分析,发现其平均晶粒尺寸为24μm,远大于国外细晶材料的晶粒尺寸,很难进行超塑成形,因此选择合适的成形参数(成形温度、应变速率、压力加载曲线)来弥补材料在超塑性能上的不足。在不同温度和应变速率条件下对试样进行高温拉伸试验,结果表明:当温度小于475℃,伸长率普遍小于100%;当温度为550℃时,伸长率受应变速率影响变化剧烈,不适合作为成形温度。因此选择气胀成形的温度为525℃,应变速率为6. 56×10-4s-1。通过对成形过程中圆角的应力应变状态进行分析,得到了圆角成形的恒应变速率压力加载方式,并研究了当圆角两边夹角角度变化时恒应变速率压力加载曲线的差别。 展开更多
关键词 5083铝合金 气胀成形 恒应变速率 气压加载
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恒应变速率控制的实践与研究 被引量：2
18
作者 马世民 《试验技术与试验机》 1992年第3期15-22,35,共9页
本文阐述了测定材料应力-应变特性时,对应变速率恒定控制的必要性;对当前实现恒应变速率控制的各种方法进行了分析与评价;推举了几种适配于液压试验机的应变速率监控装置;提出了用电液伺服试验机进行应变速率控制时应注意的事项。
关键词 液压试验机 恒应变 速率 控制
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恒应变速率变形在气压自由胀形中的应用
19
作者 龚义吉 吕春雷 《金属成形工艺》 北大核心 1991年第4期22-25,共4页
关键词 恒应变速率 变形 自由胀形 超塑性
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恒应变速率压缩试验机液压控制系统设计
20
作者 杨铁林 王益群 张齐生 《东北重型机械学院学报》 1994年第4期310-313,共4页
针对恒应变速率压缩试验机对速度的特殊要求，应用最优控制理论，设计了最优电液速度控制系统，仿真和实验结果均表明，最优电液速度控制系统具有理想的综合性能。
关键词 恒应变速率 电液 速度 控制系统 压缩试验机
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