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多物理场耦合材料性能测试仪研制与试验研究

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多物理场耦合材料性能测试仪研制与试验研究
论文目录
 
摘要第1-8页
Abstract第8-14页
第1章 绪论第14-30页
  1.1 研究背景与意义第14-15页
  1.2 材料力学性能测试技术国内外研究现状第15-20页
    1.2.1 传统单一载荷材料试验机第15-16页
    1.2.2 复合载荷力学性能测试技术第16-18页
    1.2.3 材料原位力学性能测试技术第18-20页
  1.3 多物理场耦合材料性能测试技术国内外研究现状第20-27页
    1.3.1 针对铁电材料的多物理场耦合测试技术第20-22页
    1.3.2 针对铁磁材料的多物理场耦合测试技术第22-24页
    1.3.3 针对超导材料的多物理场耦合测试技术第24-27页
  1.4 本文主要研究内容第27-30页
第2章 多物理场耦合材料性能测试仪研制第30-56页
  2.1 仪器整体架构设计分析第30-31页
  2.2 力-热-电-磁多物理场耦合加载功能设计分析第31-32页
  2.3 复杂机械载荷加载模块研制第32-35页
  2.4 多物理场耦合加载模块研制第35-38页
  2.5 原位观测模块研制第38-40页
  2.6 仪器测量、控制与软件模块研制第40-44页
    2.6.1 仪器测量与控制模块研制第40-42页
    2.6.2 仪器控制及分析软件研制第42-44页
  2.7 各独立加载单元控制性能测试试验第44-48页
    2.7.1 拉伸/压缩单元控制性能测试第44-45页
    2.7.2 扭转单元控制性能测试第45-46页
    2.7.3 弯曲单元和压痕单元控制性能测试第46-47页
    2.7.4 疲劳加载单元控制性能测试第47-48页
  2.8 力-热-电-磁多场耦合测试试验第48-53页
    2.8.1 PZT陶瓷压缩-电场-高温耦合加载试验第48-50页
    2.8.2 TbDyFe合金压缩-磁场耦合加载试验第50-51页
    2.8.3 增强碳纤维材料拉伸-扭转与低温-弯曲复合载荷试验第51-53页
    2.8.4 铝合金拉伸疲劳加载后表面压痕性能试验第53页
  2.9 本章小结第53-56页
第3章 仪器误差模型与修正算法的建立第56-88页
  3.1 材料拉伸试验误差修正算法第56-67页
    3.1.1 拉伸变形测量方法及误差来源分析第56-58页
    3.1.2 材料拉伸试验的基本原理第58-60页
    3.1.3 拉伸误差修正算法的建立第60-64页
    3.1.4 拉伸误差修正算法验证试验第64-67页
  3.2 仪器结构对拉伸测量误差影响的研究第67-68页
  3.3 试样夹持方式对拉伸测量误差影响的研究第68-76页
    3.3.1 仿形夹持特性研究第68-70页
    3.3.2 摩擦夹持特性研究第70-73页
    3.3.3 销钉夹持特性研究第73-75页
    3.3.4 三种夹持方式的特点对比及其适用范围第75-76页
  3.4 材料扭转试验误差修正算法第76-81页
    3.4.1 材料扭转试验基本原理第76-77页
    3.4.2 扭转变形测量方法及误差来源分析第77-80页
    3.4.3 扭转误差修正算法验证试验第80-81页
  3.5 材料压缩、弯曲试验误差修正算法第81-84页
  3.6 误差修正算法在复合载荷加载试验下的验证第84-86页
    3.6.1 拉伸-扭转复合载荷加载试验第84-85页
    3.6.2 压缩-弯曲复合载荷加载试验第85-86页
  3.7 本章小结第86-88页
第4章 多场耦合作用下铁磁/铁电材料性能研究第88-108页
  4.1 磁电功能材料的特性及应用第88-91页
    4.1.1 磁电功能材料第88-89页
    4.1.2 磁致伸缩材料的特性及应用第89-90页
    4.1.3 压电陶瓷的特性与应用第90页
    4.1.4 多场耦合作用下磁电功能材料的性能第90-91页
  4.2 力-磁耦合作用下铁磁材料的性能研究第91-102页
    4.2.1 铁磁材料的基础理论第91-92页
    4.2.2 力-磁耦合测试环境第92-94页
    4.2.3 力-磁耦合作用下材料柔度系数的研究第94-95页
    4.2.4 力-磁耦合作用下材料磁致伸缩曲线和压磁系数的研究第95-99页
    4.2.5 力-磁耦合作用下材料磁滞回线和相对磁导率的研究第99-102页
  4.3 力-电耦合作用下铁电材料的性能研究第102-106页
    4.3.1 铁电材料的基础理论第102页
    4.3.2 力-电耦合测试环境第102-103页
    4.3.3 力-电耦合作用下材料柔度系数的研究第103-104页
    4.3.4 力-电耦合作用下材料压电系数的研究第104-105页
    4.3.5 力-电耦合作用下材料介电常数的研究第105-106页
  4.4 本章小结第106-108页
第5章 力-磁耦合作用下磁电复合材料的性能研究第108-128页
  5.1 磁电复合材料的研究背景第108-112页
    5.1.1 磁电复合材料的特性及应用第108-111页
    5.1.2 磁电复合材料的理论研究现状第111-112页
  5.2 磁电复合材料有限元模型的建立与数值模拟第112-120页
    5.2.1 磁电复合材料的线性本构方程第112-114页
    5.2.2 磁电复合材料的广义平衡方程第114-116页
    5.2.3 磁电复合材料的有限单元模型第116-117页
    5.2.4 磁电复合材料的有限元数值模拟第117-120页
  5.3 磁电复合材料的性能研究第120-126页
    5.3.1 测试环境的建立与试样制备第120页
    5.3.2 磁电复合材料的磁电转换性能测试第120-123页
    5.3.3 磁电复合材料在力-磁耦合作用下的性能测试第123-126页
  5.4 本章小结第126-128页
第6章 结论与创新点第128-130页
参考文献第130-142页
攻读学位期间的主要研究成果第142-144页
致谢第144页

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