铸造内应力的形成及测量分析

实验一 铸造内应力的形成及测量分析

1、实验目的

1）了解坩锅炉熔炼原理及工艺过程。 2）测定应力框产生的铸造热应力。

3）分析应力框产生内应力的原因、应力对铸件质量的影响。 2、实验原理

根据“T”形杆冷却过程中形成“粗杆受拉、细杆受压”的原理，设计如图1所示的应力框。合金浇铸、冷却后，会在应力框的粗、细杆中形成不同性质的应力。将粗杆锯断，将使应力约束条件释放，致使应力杆的尺寸发生变化。测量应力杆的尺寸变化大小，根据虎克定律，便可计算出应力框中应力杆的大小。应力框尺寸如图1所示，采用潮模砂造型，在电阻坩锅炉中熔炼ZL101合金，浇铸应力框。

图1铸造应力框

3、实验步骤及方法

1）手工造型应力框铸型。

2）坩锅电阻炉中熔炼ZL101 合金。 3）浇铸应力框。 4）冷却后清理。

5）将中间的粗杆打两点标志，测量两点距离L0，然后将中间杆锯断，再测量两点的距离L1。

6）根据测量结果，计算杆中的铸造应力。

?= E ε = E（L1 – L0）/ L ( N/mm2) 式中： E --- 弹性模量，ZL101 为：72.4×103 N/mm2；

L ---- 中间杆的长度 mm。

4、实

塑胶产品的内应力分析及解决

塑胶产品的内应力分析及解决

塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象，这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变，而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中，在适宜的条件下，这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化，位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时，内应力平衡即遭到破坏，塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力，尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂，也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此，必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法，最大程度地降低塑料制品内部的应力，并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布，避免产生应力集中现象，从而改善塑料制品的力学1热学等性能。

塑料内应力产生的原因:（1）取向内应力. 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中，大分子链沿流动

塑胶产品内应力研究与消除方法一

1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因，也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性，以便采取有效措施减少制件的内应力，并使其在制件断面上尽可能均匀地分布，这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时，减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外，掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要

2 内应力的种类

高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象，在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，是注塑制品存在内应力的主要原因。另外，外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同，通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。

2.1取向应力

高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变，主要集中在表层和浇口的附近，使这些地方存在着较大的取向应力，用退火的方法可以消除制件的

取向应力。试验表明，提高加工温度和

铸造残余应力及时效方法 牟行辉 （陕西秦川机床工具集团有限公司，陕西 宝鸡 721009） 铸件在凝固和冷却过程中，由于各部分的冷却速度差异、收缩受阻、及组织转变引起体积变化等因素，不可避免的会产生铸造应力。如果铸造应力未得到释放，将会以残余应力的形式保留在铸件内。铸件的残余内应力越大，会使零件在放置、运转、加工和使用过程产生变形，尺寸精度降低严重时会发生开裂。 1，铸造残余应力的形成 铸造残余应力是由铸造应力未得到释放而存在于铸件内部的，铸造应力是热应力、相变应力、机械阻碍应力的代数和。[1] 1.1，热应力：铸件各部分冷却速度不同，造成各部分的收缩量不一样，但是铸件的各部分连成一个整体，因此在彼此之间会产生制约而产生应力。这种由线收缩受热阻碍引起的热应力，一般会成为铸件的残余应力。其大小与铸件的壁厚差异大小有关，铸件壁厚差异越大，残余应力就越大。 1.2，相变应力：铸件冷却过程发生固态相变的时间和程度不同，其体积变化也不一样，各处相互制约，由此会形成相变应力。相变应力一般会形成铸件的残余内应力。 1.3，机械阻碍应力：铸件冷却到弹性状态，由于受到机械阻碍而产生应力。如型砂的退让性太差，阻碍铸件收缩，会使铸件产生机械阻碍应力

金属液态成型

10.4铸造应力Stress in Castings

金属液态成型

铸造应力金属在凝固和冷却过程中,由于收缩、热作用和相变等因素发生体积变化，当受到外界或其本身制约，变形受阻后所产生的应力热应力：铸件各部分厚薄不同，由于冷速不同造成同一时刻各部分收缩量不一致，铸件各部分彼此制约，产生应力相变应力：固态相变合金，由于铸件各部分冷却条件不同，达到相变温度的时刻不同且相变程度也不同而产生的应力机械阻碍应力。铸件收缩受到铸型、型芯和芯骨等机械阻碍所产生的应力

形成原因铸造应力

金属液态成型

铸造应力存在时间铸造应力临时应力。形成原因消失，应力随之消失常见为机械阻碍应力残余应力。形成原因消失，应力仍然存在常见为热应力

残余应力对铸件质量有影响，其存在将引起铸件尺寸和形状的变化，影响精度，产生冷裂。此外，当残余应力与机件工作应力同方向时，应力叠加会导致超出合金的强度极限而发生提前断裂。

金属液态成型

热应力热应力形成过程应力框由粗杆I、细杆Ⅱ和横梁组成假设： (1)金属充满铸型后即停止流动 (2)杆I,Ⅱ原始长度皆为L0,并都从同一温度TL开始冷却到室温T0 (3)线收缩开始温度TY,收缩系数不随温度变化 (4)冷却过程中不发生固态相变，铸件收缩不受铸型阻碍

近代物理实验-SYSU

13级光信（2）班—张绪盼--13342102

金属电子逸出功的测量分析

实验目的

1、 了解费米-狄拉克量子统计规律。

2、 理解热电子发射规律和掌握逸出功的测量方法。 3、 用理查逊直线法分析阴极材料（钨）的电子逸出功。

实验原理

一、电子逸出功

电子逸出功是指金属内部的电子为摆脱周围正离子对它的束缚而逸出金属表面所需要的能量。 根据固体物理中的金属电子理论，金属中的电子具有一定的能量，并遵从费米-狄拉克量子统计分布。在T=0时，所有电子的能量都不能超过费米能量f，即高于f的能级上没有电子，但是，当温度升高时，将有一部分电子获得能量而处在高于

W W0WaWf WWWf的能级上。由于金属表面与真空之间有

W高度为a的位能势垒，金属中的电子则可以看

做处于深度为a的势阱内运动的电子气体。图1

所示，若电子从金属表面逸出，必须从外界获得能量：

x 图1 电子逸出功与Wf和Wa的关系

WW0?Wa?Wf （1）

式中0称为逸出功，其单位常用电子伏特表示。利用为逸出电位（单位为V）。

WW0?e?（e为电子电量），?又称

二、热电子发射规律

在温度T?0，金属内部部分电子获

铸造残余应力的测定实验报告

1. 实验目的

(1) 了解铸造残余应力的产生原因。

(2) 了解用应力框测定铸造残余应力的方法。 (3) 了解退火对消除残余应力的效果。

2. 实验原理

2.1 铸造应力

铸件在凝固和冷却过程中由于各部分体积变化不一致导致彼此制约而引起的应力称为铸造应力。铸造应力可分为三种，即热应力、相变应力和收缩应力。铸造应力可能是暂时性的，当引起应力的原因消除以后，应力随之消失，称为临时应力；否则为残余应力。铸造应力对铸件质量有重要影响，如果铸造应力超过材料的屈服强度，铸件则产生变形；如果铸造应力超过材料的强度极限时，铸件则产生裂纹。残余应力还会降低铸件的使用性能，如失去精度、在使用过程中造成断裂或产生应力腐蚀等。

2.2 铸造应力的测定方法——应力框试验法

图1为测定铸造残余应力的框形铸件，由于I杆和II杆截面尺寸差别大，因而铸造后细杆I中形成压应力，粗杆II中形成拉应力。若在A-A截面处将粗杆锯开，锯至一定程度时，由于截面变小，粗杆被拉断。受弹性拉长的粗杆长度较自由收缩条件下的长度缩短，其缩短量?L和铸造残留应力成正比，其值可根据锯断前、后粗杆上小凸台的长度(L0 ,L1）差求出，即?L＝L1一L0。铸造残留应力σ1

GPS-RTK毫米级精度测量研究分析

摘要：现在人们普遍认为gps只能测量 到公分级精度，而且现在rtk精度也在不断提高，所以我们认为rtk应该有达到毫米级测量精度的可能。因此，今天我们抱着学习的态度，将我们近年来关于rtk毫米级精度测量的研究实验成果拿出来与广大测量爱好者共同学习、研讨。

关键词：rtk毫米级测量

abstract: it is widely believed that gps can only measure to cm level precision, and now rtk precision continuously improved, so we think rtk should have reached millimeter the accuracy of measurement of may. so, today we embrace learning attitude, will we in recent years rtk millimeter precision measurement on the research results of the experiment with them the meas

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流量仪表在石油行业中的测量分析

作者：孔冉

来源：《商情》2013年第36期

摘要 流量测量仪表的检定，通常采用实流检定和干式检定两种方式。采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确定度的要求、被检流量计的类型、用途、所具备的检定条件、检定所需费用等诸多因素。一般，用于液体计量的流量仪表（如原油和水计量仪表）基本上采用实流检定，而气体计量的流量仪表（有的使用差压式流量仪表）绝大多数采用干式检定方式，只有极少数采用临界流喷嘴在线实流检定或离线检定。 关键词 流量仪表 石油行业 测量分析

采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确定度的要求、被检流量计的类型、用途、所具备的检定条件、检定所需费用等诸多因素。一般，用于液体计量的流量仪表（如原油和水计量仪表）基本上采用实流检定，而气体计量的流量仪表，绝大多数采用干式检定方式，只有极少数采用临界流喷嘴在线实流检定或离线检定。 一、几种检定方式的选取

流量测量仪表的检定，通常采用实流检定和干式检定两种方式。采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确

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流量仪表在石油行业中的测量分析

作者：孔冉

来源：《商情》2013年第36期

摘要 流量测量仪表的检定，通常采用实流检定和干式检定两种方式。采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确定度的要求、被检流量计的类型、用途、所具备的检定条件、检定所需费用等诸多因素。一般，用于液体计量的流量仪表（如原油和水计量仪表）基本上采用实流检定，而气体计量的流量仪表（有的使用差压式流量仪表）绝大多数采用干式检定方式，只有极少数采用临界流喷嘴在线实流检定或离线检定。 关键词 流量仪表 石油行业 测量分析

采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确定度的要求、被检流量计的类型、用途、所具备的检定条件、检定所需费用等诸多因素。一般，用于液体计量的流量仪表（如原油和水计量仪表）基本上采用实流检定，而气体计量的流量仪表，绝大多数采用干式检定方式，只有极少数采用临界流喷嘴在线实流检定或离线检定。 一、几种检定方式的选取

流量测量仪表的检定，通常采用实流检定和干式检定两种方式。采用何种方式检定流量仪表取决于计量系统对测量不确