Ⅰ 测定液态金属表面张力的方法有哪些
液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。静力学法有毛细管上升法、 Noüy 环法、Wilhelmy 盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动力学法有震荡射流法、毛细管波法。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液- 液界面张力。Wilhelmy 盘法, 最大气泡压力法, 震荡射流法, 毛细管波法可以用来测定动态表面张力。由于动力学法本身较复杂, 测试精度不高, 而先前的数据采集与处理手段都不够先进, 致使此类测定方法成功应用的实例很少。因此, 迄今为止, 实际生产中多采用静力学测定方法。
1.毛细管上升法
测定原理:
将一支毛细管插入液体中, 液体将沿毛细管上升, 升到一定高度后, 毛细管内外液体将达到平衡状态, 液体就不再上升了。此时, 液面对液体所施加的向上的拉力与液体向下的力相等。则表面张力 :γ=ρghr/(2cosθ)
式中γ为表面张力, r 为毛细管的半径, h 为毛细管中液面上升的高度, ρ为测量液体的密度, g 为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。
2.Wilhelmy 盘法
用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上, 测定当片的底边平行面刚好接触液面时的压力, 由此得表面张力, 公式为:
Ⅱ 其他地应力测量方法
(1)扁千斤顶法
扁千斤顶又称“压力枕”,由两块薄钢板沿周边焊接在一起而成,在周边处有一个油压出口和一个出气阀,见图1-15。
图1-15 扁千斤顶应力测量示意图
扁千斤顶的测量原理基于岩石为完全线弹性的假设。具体做法是:在待测区安装两个测量柱,并用微米表测量两柱之间的距离,再挖一个垂直于测量柱连线的扁槽,其形状参数与扁千斤顶一致,同时记录下由于扁槽开挖造成的应力释放而引起的测量柱间距离的变化,而后将扁千斤顶完全塞入槽内,再用电动或手动液压泵向其加压,由于压力的增加,两测量柱的距离亦增加。当两测量柱之间的距离恢复到扁槽开挖前的大小时,停止加压,记录下此时扁千斤顶中压力,该压力称为“平衡压力”,等于扁槽开挖前表面岩体中垂直于扁千斤顶方向,即平行于二测量柱连线方向的应力。由此可以看出,扁千斤顶法测量地应力是一维的,而且应用范围也受到限制,现已被淘汰。
(2)刚性包体应力计法
此法是20世纪50年代继扁千斤顶法之后应用较为广泛的一种岩体应力测量方法。
理论分析表明,在一个无限体中的刚性包体,当周围岩体中的应力发生变化时,在刚性包体中会产生一个均匀分布的应力场,该应力场的大小和岩体中的应力变化之间存在一定的比例关系。假设在岩体中的x方向有一个应力变化σx,那么在刚性包体中的x方向会产生应力σ′x,并且有下式存在:
油气藏现今地应力场评价方法及应用
式中:E、E′——分别为岩体和刚性包体的弹性模量;μ、μ′——分别为岩体和刚性包体的泊松比。
从(1-26)式可以看出,当E′/E>5时,σ′x/σx值将趋向于一个常数1.5,即当刚性包体的弹性模量超过岩体的弹性模量5倍之后,在岩体中任何方位的应力变化将在包体中相同方位引起1.5倍的应力。因此,只要测量出刚性包体中的应力变化就可知道岩体中的应力变化。根据刚性包体中压力测试原理的不同,刚性包体应力计可分为(表1⁃1):
表1-1 刚性包体应力计表
由于刚性包体应力计具有很高的稳定性,因而可用于对现场应力变化进行长期监测。然而此法通常只能测量垂直于钻孔平面的单向或双向应力变化情况,而不能用于测量原岩应力,而且除钢弦应力计外,其他各种刚性包体应力计的灵敏度均较低,故已淘汰。
在钻孔孔壁应变测量法所采用的应变计目前有两种:①一般的钻孔三向应变计,它是把测量元件电阻丝应变片直接贴在钻孔岩壁上,这种应变计测量精度高,但操作复杂,对被测岩体完整性要求高,因而测量成功率低。②我国学者刘允芳等人研制的利用环氧树脂技术制成的空心包体式钻孔三向应变计测量的成功率较高,已被广泛使用。
(3)应力解除法
图1-16 应力解除法测量地应力示意图
此法是最早被采用的实地地应力测量方法。尽管在技术细节上有很多变化,但基本原理是一致的,即先钻一大孔,孔径一般为130mm,沿大孔轴线在孔底钻一个小孔,孔径一般为36mm,把应变测量装置下入小孔中,再把塞有应变测量装置的大孔孔底套出(图1-16),卸掉孔心的围限压力,测量卸载过程中孔心应变,就可以计算出三向主应力值和主应力方向。
实际中,由于技术细节的不同,还有很多应力解除法,上面的是套孔应力解除法,对应的还有局部应力解除法,包括切槽解除法、钻孔全息干涉测量法、平行钻孔法、中心钻孔法、钻孔延伸法等。
(4)松弛应变测量法
微分应变曲线分析法
此法是由斯特里克兰(F.G.Strickland)、雷恩(N.K.Ren)和J.C.罗吉尔斯等人在20世纪80年代初首先提出。该法基于这样的假设:即一个从地下取出的岩心,由于解除了应力,将会随着岩石的膨胀而出现微裂隙,裂隙的分布和原岩应力的方向有关,裂隙的数量和强度与原岩应力大小成正比。在试验中可作出微分应变曲线图(图1-17)。
在对加压试验中描绘出的12条应力-应变曲线进行微分分析,由于每一曲线均包含两个(或两个以上)线性段,两个线性段的斜率明显不同,两个线性段之间有一个过渡段,由此可获得在单位压力下的裂隙闭合应变率,即ε′,如图1-17。由12个方向的裂隙闭合应变率可求得三个主裂隙应变的方向,它们对应着三个主应力的方向。主应力的大小可由瞬时关闭压力值来确定。
图1-17 微分应变曲线分析图
(据蔡美峰等,1995)
非弹性应变恢复法
此法的原理早在1969年即由沃伊特(B.Voight)提出,后来图菲尔(L.W.Tueful)等人作了重大发展。
非弹性应变恢复法在某种程度上是应力解除法的延伸。沃伊特等人认为由应力解除引起的岩心的变形由两部分组成:一是弹性部分,它是在应力解除的瞬间完成的;二是非弹性部分,它要经过一个相当长的时间才能完成。非弹性恢复应变与总的恢复应变成正比,主非弹性恢复应变的方向与原岩主应力方向一致。同时,如果岩石是均质和线粘性的,且其泊松比已知,并不随时间而变化,而且自重是一个主应力,那么由测得的主非弹性恢复应变的大小即可计算出原岩应力的大小。
Ⅲ 求接触应力的测法
钢板表面贴上应变片 再用动态电阻应变仪就可以测量搏仔了~应变仪的话请咨询专业的应变仪供应商,如靖江的泰斯特电子有几款动静态应变仪还迟银亏不错,你这个滑动频率应该不是码神很高,所以选用动静态最合适了~
Ⅳ 应力,应变怎么测试
主要的测试方法有电测法、光纤光栅法、振弦式应变测量等 。
一般是指在建构筑物施工过程中,如钢结构安装、卸载、改造、加固,混凝土浇筑等过程,采用监测仪器对受力结构的应力变化进行监测的技术手段,在监测值接近控制值时发出报警,用来保证施工的安全性,也可用于检查施工过程是否合理。
★静态应力应变测试目的
a) 获得结构或构件的应力应变分布规律及应力集
中状况;
b) 检验结构或构件的强度储备;
c) 验证结构或构件设计的合理性。
★动态应力应变测试目的
a) 确定动态应变随时间变化的规律,并对其进行
频谱分析,根据统计特性研究结构或构件强度、
刚度;
b) 验证结构或构件设计的合理性。
根据以往经验来分析我们目前应力测试涉及到以下领域:
1、宝钢150m3N2球罐 水压试验应力测试。
2、挖掘机重要构件的应力测试。
3、屋面板加载状态下的应力测试。
4、紧密计量泵合拢时的受力测试。
5、某重工业厂房顶升纠偏过程中的安全监测。
Ⅳ 测定表面张力的方法有哪些
一、 测定方法
液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法,有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动态法有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy 盘法,最大气泡压力法,振荡射流法可以用来测定动态表面张力。
静态法测定表面张力
1、 滴重法
滴重法也叫做滴体积法,这种反分法比较精确而且简便。其基本原理是:自一毛细管滴头滴下液体时,液滴的大小与液体的表面张力有关,即表面张力越大,滴下的液滴也越大,二者存在关系式:
W=2πRγf (1)
γ=W/(2πRf} (2)
式中,W为液滴的重量;
R为毛细管的滴头半径,其值的大小由测量仪器决定;
f为校正系数。一般实验室中测定液滴体积更为方便,
因此式(2)又可写为:
γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)
式中,V为液滴体积;ρ为液体的密度;f为校正因子。
对于特定的测量仪器和被测液体,R和ρ是固定的,在测量过程中,只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
2、毛细管上升法
将一支毛细管插入液体中,液体将沿毛细管上升,升到一定高度后,毛细管内外液体将达到平衡状态,液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。则
γ=1/2 ρl−ρg ghrcosθ (1)
式中γ为表面张力;r为毛细管的半径;h为毛细管中液面上升的高度;ρl为测量液体的密度;ρg为气体的密度(空气和蒸气;g为当地的重力加速度;θ为液体与管壁的接触角。若毛细管管径很小,而且θ=0时,则上式(1)可简化为
γ=12ρghr (2)
Ⅵ 表面张力的测定方法有哪些
一、 测定方法
液体表面张力的测定方法分静态法和动态法。
静态法,有毛细管上升法、DuNouy吊环法、Wilhelmy盘法、旋滴法、悬滴法、滴体积法、最大气泡压力法;动态法有旋滴法、震荡射流法和悬滴法等。其中毛细管上升法和最大气泡压力法不能用来测液-液界面张力。Wilhelmy 盘法,最大气泡压力法,振荡射流法可以用来测定动态表面张力。
静态法测定表面张力
1、 滴重法
滴重法也叫做滴体积法,这种反分法比较精确而且简便。其基本原理是:自一毛细管滴头滴下液体时,液滴的大小与液体的表面张力有关,即表面张力越大,滴下的液滴也越大,二者存在关系式:
W=2πRγf (1)
γ=W/(2πRf} (2)
式中,W为液滴的重量;
R为毛细管的滴头半径,其值的大小由测量仪器决定;
f为校正系数。一般实验室中测定液滴体积更为方便,
因此式(2)又可写为:
γ=(Vρg/R)×(1/2πf) (3)
式中,V为液滴体积;ρ为液体的密度;f为校正因子。
对于特定的测量仪器和被测液体,R和ρ是固定的,在测量过程中,只要测出数滴液体的体积, 就可计算出该液体的表面张力。
2、毛细管上升法
将一支毛细管插入液体中,液体将沿毛细管上升,升到一定高度后,毛细管内外液体将达到平衡状态,液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。则
γ=1/2 ρl−ρg ghrcosθ (1)
式中γ为表面张力;r为毛细管的半径;h为毛细管中液面上升的高度;ρl为测量液体的密度;ρg为气体的密度(空气和蒸气;g为当地的重力加速度;θ为液体与管壁的接触角。若毛细管管径很小,而且θ=0时,则上式(1)可简化为
γ=12ρghr (2)
Ⅶ 接触应力的计算公式及公式中各参数含义
接触应力的计算公式及公式中各参数含义:
正应力公式:σ=W/A(kg/mm^2)W:拉伸或压缩载荷(kg)A:截面积(mm^);
剪切应力:σ=Ws/A(kg/mm^2)Ws:剪切力载荷(kg)A:截面积(mm^2)。
如果作用在某一截面上的全应力和这一截面垂直,即该截面上只有正应力,切应力为零,则这一截面称为主平面,其法线方向称为应力主方向或应力主轴,其上的应力称为主应力。如果绝晌者三个坐标轴方向都是主方向,则称这一坐标系为主坐标系。
研究意义
滚动轴承、齿轮和凸轮等零件,在较高的接触应力的反复作用下,会在接触表面的局部区域产生小块或小片金属剥落,形成麻点和凹坑,使零件运转噪声增大并薯,振动加剧,温度升高,磨损加快,最后导致零件失效谨亩。因此设计这类零件时,必须考虑接触强度,包括接触静强度和接触疲劳强度。
Ⅷ 结构试验中如何测量应力
一般方法是先测定应变,后通过材料已知的σ-ξ关系曲线或方程换算为应力值。
Ⅸ 应力应变测试常用的方法有哪些
常见的应力测试方法
应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号,而转化为电信号进行分析和测量。
应力测试一般的方法是将应变片贴在被测定物上,使其随着被测定物的应变一起伸缩,这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片其实就是应用了这个原理,通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅所使用的是铜铬合金材料,这种材料其电阻变化率为常数,它与应变成正比例关系。
我们通过惠斯通电桥,便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器,可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。
对于应力仪或者应变仪,关键的指标有: 测试精度,采样速度,测试可以支持的通道数,动态范围,支持的应变片型号等。并且,应力仪所配套的软件也至关重要,需要能够实时显示,实时分析,实时记录等各种功能,高端的软件还具有各种信号处理能力。
Ⅹ 各种材料应力的检测方法都有哪些
材料应力的检测方法与设备有很多,其中新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统基于数字图像相关算法,为试验者提供非接触式动态全场三维应变及位移测量,应变测量范围从0.005%-2000%以上。
XTDIC可直接测量全场振幅、振动信息 ;可用于实时监测 ;试验过程可追溯、可评估。基于自主研发算法,结合客户现场试验情况,可为客户提供定制开发服务。客户需求因行业、工况而有一定的差异,产品定制成为客户的关注点,新拓三维提供的定制化服务。