疲劳试验设计与数据处理课件

疲劳试验设计与数据处理疲劳试验设计与数据处理疲劳试验设计与数据处理疲劳试验方法及其数据处理(第一节疲劳试验与疲劳试验机的发展疲劳试验机发展·1、50年设计了旋转弯曲疲劳试验机,用于研究各种轴类零件的疲劳试验。2、50年代硏制岀了闭环控制的电液伺服疲劳试验机。·3、60年代大规模集成电路的岀现,制造了能够模拟零件或构件服役载荷工况的随机疲劳试验机。4、70年代使用计算杋控制的电液伺服疲劳试验机进行随机疲劳试验。·5、90年代后期,人们发现材料的疲劳现象与循环应力作用的频率无关,或者说应力循环频率对疲劳影响很小。人们设计了高频疲劳试验机和超声波疲劳试验机6、现阶段用的试验机;MTS动静疲劳试验机,旋转弯曲疲Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL四柱式动静液压伺服疲劳试验机高频疲劳试验机Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL我国是一个农业大国，农民的教育问题关系到全社会人口素质的提高，关系到国家的发展。近两年国家在减免农业税的同时，更是加大了农村教育的投资，但农村中小学的辍学现象仍然十分严重。造成这种局面的原因是多方面的，本文拟对此原因及其社会危害进行分析，并提出解决这一问题的策略。一、辍学现状及后果近几年，国家在中西部地区投入大量资金扶持教育，旨在帮助尽可能多的适龄儿童接受九年义务教育，降低农村青少年辍学率。据东北师范大学自2002年开始至今，对辽宁、吉林、黑龙江、河南、山东、湖北等6省14县17所农村初中的调查表明，目前农村初中学生的平均辍学率超过40%，已大大超过3%的国家标准。另据2003年东北师范大学农村教育研究所所长袁桂林教授的调查，“当前农村义务教育突出的问题是初中辍学率居高不下，有的乡镇中学辍学率高达70%以上。在我国的东南、东北、华北、西南6个样本县逐乡镇调查后发现：有4个县农村初中学生平均辍学率高于20%，最高的达到50.05%”。从全国来看，初中学生辍学率在10%以上的县确实为数不少，甚至有些乡镇小学辍学率达到50%以上。[1]“1998年，在全国6岁以上人口中，……文盲所占比例为13.71%；……而贵州和云南两地……文盲所占比例分别高出全国平均水平11.43个百分点和8.41个百分点。”[2]如此高的辍学率与我国近年来的教育高投资形成的反差，令人担忧。从近期看，给社会的稳定带来隐患。大量十几岁的青少年游逛街头，出入网吧，接触一些不良东西，由于缺乏对事物的判断力，他们很容易受到诱惑而做出违法的事情。两三年后，这批辍学青少年陆续地到经济发达地区打工谋生。由于缺乏必要的性知识，很多人在刚界法定婚龄或未到婚龄便匆匆步入婚姻。这种情况造成的后果是：农村青年生育年龄提前；下一代的教育质量无法保障；一定程度上会加剧离婚率的上升。从国家发展来看，农村高辍学率必将产生一大批新型文盲，从而制约我国向现代化农业大国发展。大批农村务工人员虽然为经济发达地区提供了大量廉价劳动力，实际上也给我国的工业从劳动密集型转向高精产业带来不容忽视的障碍。二、高辍学率原因分析农村青少年辍学原因是多方面的，家庭经济困难是一个因素。为此，国家近两年在农村采取了“两免一补”的政策，使很多因贫失学的儿童重返校园。但是在大部分地区，大多数家长都有能力、也愿意让孩子完成九年义务教育，经济困难并不是造成青少年辍学的主要原因。“据湖南省的调查，由于经济原因辍学的占42.5%，非经济原因占57.5%。”[3]上学难是农村辍学率高的另一个不容忽视的原因。随着计划生育政策的实施，农村人口出生率急剧降低，入学儿童人数骤减。为减少经费开支，许多乡镇撤掉原来的村小，只在办事处或镇建有小学。在以丘陵、山地为主要地貌的中西部地区，很多小学生要走几十里地上学。为此，有些地区从小学三年级，甚至一年级开始采取寄宿制的方式让学生入学。学生们在生活上得不到家长照料，学习上也缺乏督促，致使成绩不理想，一些学生在小学阶段就辍学在家。农村中小学教师教育观念落后影响了学生上学的积极性。受传统应试教育及“跳出农门”思想的影响，教师以考试成绩作为评价学生的唯一标准，在教学中总是不自觉地给学生贴上不同的“标签”，对成绩欠佳的学生动辄呵斥、打骂，这在一定程度上加剧了学生的学习不成功，并最终使他们失去学习兴趣。农村学生辍学的最重要的原因是教材编写的不合理、不实用。调查表明，初二阶段是辍学学生最多的时期。究其原因，教材难度大，且所学内容与学生的实际生活严重脱离，学生由于学业困难遭到教师的冷遇，这样在考虑到升学无望的情况下，学校就对学生失去了吸引力。农村地区，尤其是边远地区，教育资源匮乏客观上也是造成学生流失的一个原因。由于自身经济相对落后，地方政府没有足够财力支撑和促进基础教育的发展，资源的匮乏使课本成为农村的学生能够得到的唯一教育资源。在学生感觉自己的学业成绩无法达到家长或教师的预期效果并可能会遭到责难时，辍学成为他们逃避责罚的一种方式。学校周边环境对农村学生产生消极的影响。农村中小学生大多寄宿于学校，在缺少家长的监护、学校管理有困难、社会管理不完善的情况下，学校周边的网吧、游戏厅成为学生们课余时间的主要去处，以致一些学生荒废学业。此外，家长注重眼前的利益，教育投资大、见效慢，大学生就业难的社会现实也是农村学生辍学率高的相关因素。三、解决办法首先，让闲置已久的村小继续发挥它应有的作用，让年纪小的儿童就近入学。为了解决师资经费与学生人数偏少的矛盾，可以采用多年前混合编班的形式。譬如：让同村小学低年级学生在一个教室，中高年级的学生在一个教室授课，同时采用灵活的学制方式，基础好的学生可以提前完成小学教育，接受能力稍差的学生按时或者稍晚一点毕业等等。其次，培训现有教师是解决农村地区师资匮乏的最有效方式。在不能聘请到师范专业学生的情况下，鼓励现有教师自我提高，大力支持教师走出去参加专业及教育理论学习。教师观念的转变和素质的提高，可以让教师在降低辍学率中发挥举足轻重的作用。第三，鼓励教师结合本地实际开发校本课程资源、地方课程资源。在教学设施不足的情况下，学校组织教师开发适合学校、适合当地的课程资源。这种课程资源既易于让学生理解，又可以使学生感兴趣，更能适应学生将来的生活需求。第四，从初中开始，大力发展农村职业教育。“为了维持经济系统的稳定和发展，教育的分化与选择是必须的，这是因为经济系统需要不同层次的劳动力。”[4]我国的现代化经济建设需要高级技术人才，同样也急需现代新农村的新农民。既然绝大多数农村学生不能够升入高一级学校学习，很多学生在完成九年义务教育后，可能就要回家务农，那么教育就必须满足这种社会需要，就应当也必须把这一部分人的需要考虑在内。针对农村实际和当地实际，采用弹性学制的职业教育应当在农村学校中占据主导的地位。譬如，向学生传授科学的种植方法，可以提高当地农作物的产量；学会一门或几门养殖技术，可以让学生将来从副业上获得收益，改善家庭经济条件；学会一门技术，即使外出务工也可以增强他们在劳务市场的竞争力；让学生学会利用网络，为自己的农副产品找到销售市场等等。在当前国家大力扶持发展农村教育事业的大背景下，尽快解决农村学生的辍学问题，对我国今后的经济发展必将产生不可估量的影响。胡锦涛同志在2006年1月9日的全国科技大会上宣布：中国未来15年科技发展目标是2020年建成创新型国家。2015年5月8日经李克强总理签批，国务院公布了《中国制造2025》中国版的“工业4.0”规划。这一系列的文件都指出了未来中国的发展目标是建立一个强大的以创新为驱动力的国家。建立创新型国家，人才是关键，教育必须先行，如何加快培养创新型人才是当前教育领域急迫的任务，大学作为培养人才的关键环节必须尽快采取有力措施，动员所有资源为我们国家的发展目标做出贡献。创新型人才培养是一项系统工程，涉及到社会的方方面面，在努力创造国家的创新环境，提高全民族的创新素质的同时，我们必须重点注意学校在培养人才方面的特殊地位和作用。大学做为培养人才的最后和关键环节，我们必须认真研究从办学定位、培养目标、制度、管理、教学设施、教学手段等一系列环节中的改革，全面调整办学思路，坚定地支持和推进国家的发展战略。改革的目标是培养创新型人才，改革的措施是一系列制度和手段，改革的执行者则是工作在一线的大学教师。如何尽快地加强大学教师的教育和培养，提高大学教师的综合素质，增强培养创新型人才的责任和意识，也是现在大学教育改革中应该迫切研究的问题，本文针对大学教师在创新教育中应该具备的基本素质谈一下自己的看法。大学教师是一个群体，由于受到受教育程度、年龄、工作经验、个人阅历及认识理解、执行能力等各方面因素限制，在完成某一项工作时，必然会产生不同的结果，所以制定一个标准，通过集中的教育培养，自身的努力，使更多的人符合这一标准，从而达到更加有效的实现目标的目的，是大学教育改革中应该采取的措施。那么大学教师在创新型人才的培养方面应该具备哪些基本素质呢，我觉得应该具备以下几点：1.坚定的政治信念，报效祖国的决心。我们国家的性质决定了我们国家是在中国共产党领导下的社会主义国家，每一个大学教师首先应该在政治上与党中央保持一致，拥护党的领导，贯彻党的各项教育方针，积极参与国家、社会和经济建设，为国家的发展贡献自己最大的力量。如果在政治上偏离了国家的性质，过分强调个人的信仰和自由，那么在教书育人上必然会产生不良的影响，从而也不可能为国家培养出有用的人才。2.扎实的专业基础，较强的科研能力。大学是一个特殊的社会组织，从其诞生之日起就肩负着人才的培养，引领社会进步的责任，因而教学和科研是大学教师必须具备的两个基本能力，而要掌握这两种能力就要求大学教师必须具有扎实的专业基础和不断提升的科研能力。然而任何能力的形成都不是天生的，也不是在学校学习可以学来的，都需要拥有者经过艰苦的努力，在长期的工作和实践中不断的学习和总结才能形成，所以每一个大学教师都要有一种责任感和紧迫意识，严格要求自己，努力学习和专研科学知识，使自己尽快成为一名合格的大学教师，而合格的大学教师是培养创新型人才的前提。3.渊博的科学知识，广泛的兴趣爱好。当前科学技术飞速发展，各领域的技术交流和融和已成为科学发展的趋势，单一学科的研究已不能适应形势的发展，所以要求每一个科研人员要学习和掌握更多学科的知识。大学教师作为科研人员的一部分，一定要注意掌握和了解更多学科的知识，建立广泛的兴趣爱好，始终站在科学的前沿，观察和引领科学的进步。拥有渊博的科学知识，广泛的兴趣爱好也是培养创新型人才不可缺少的基本素质之一，因为只有这样才能发现学生中的亮点，才能引导和激发学生的创新欲望。4.创新、改革的意识，学科发展前沿的洞察力。大学是人才培养的基地，也是科学技术进步的助推器。大学教师既肩负着为社会培养有用之才的重任，也肩负着改革、创新，推动科学技术发展的责任。所以大学教师必须努力增强自己改革、创新的能力，建立创新、改革的意识，拓宽视野，掌握国内外领先的本专业知识动向，形成学科发展前沿的洞察力，这样才能承担起推动社会进步的责任，才能在培养创新型人才方面做到游刃有余。5.深刻领会教学理论，掌握良好的教学方法。“师者，传业、授道、解惑者也”，这是古人对教师职业的解释，即传授知识，解答学生疑问是教师的职责。教学工作不是一项简单的工作，它是一门科学，它有着传统与现代的教学理念，也有着理论和方法先进与落后的观点争论，所以我们必须用科学的态度对待这项工作。几百年来，经过人们不断的研究和探索，教育已经有了很成熟的理论和方法，作为一名大学教师要深刻学习和领会教学理论，掌握良好的教学方法，熟练的运用于教学之中。创新型人才的培养和成长需要良好的学习环境，在学习的过程中，教师的引导和启发具有极其重要的意义，所以教师在教学过程中要注意采用恰当的教学方法，引导学生思考问题，发现问题，提出问题，解决问题。教师要在课堂内外为学生创造一个宽松的学习环境，尊重学生的个性，发现学生的亮点，为人才的成长铺路架桥。教学工作是培养创新型人才最重要的环节，每一个教师都要不断的进行学习、研究和探索。6.高尚的道德情操，无私奉献的精神。大学是一个社会组织，是人与人之间交流的一个场所，大学教师在向学生传授知识的同时，也会把自己的人生观、价值观传授给学生，所以每一个大学教师都要充分意识到自己的责任，注意培养自己高尚的道德情操，为学生做出良好的示范，这样才能赢得学生的尊重，才能密切师生之间的关系，才能在培养创新型人才方面有所作为。大学教师是社会的一员，在工作和生活中也会有这样或那样的需求和困难，在培养创新型人才的工作中，需要大学教师付出大量的心血和努力，而努力和个人回报往往不成比例，这就需要大学教师要有无私奉献的精神，为了国家和民族的利益，牺牲个人的利益。7.伯乐识马具慧眼，培养人才要耐心。人才的培养和形成离不开两个因素，一是人才的发现；二是培养人才的耐心。大学作为人才培养的基地，每年都有成千上万的青年学生涌入，但是真正能成为特殊人才的只占极少数。中国古代有伯乐识马的故事，当今我们的社会不仅需要千里马，也需要伯乐。大学教师站在教学工作的最前沿，发现特殊人才是大学教师义不容辞的责任，为此，每一个大学教师都应该有选拔人才的意识，认真探索研究人才的特点，发现人才的方法，在众多的人群中发现优秀的人才。发现人才只是人才形成的第一步，要想真正成为特殊人才还需要自身和外部的艰苦努力，这期间，作为大学教师耐心的引导和帮助是人才成长必不可少的因素。培养创新型人才，建立创新型国家是我们国家制定的基本方针，关系到我们国家长期的发展，民族的兴亡，每一个中国人都具有义不容辞的责任。作为一个大学教师应该从自身做起，加强自身修养，提高个人素质，尽管每个人由于各种原因，对标准的认识和执行未必能一致，但是我们要按照标准去努力，按照标准去要求，只有这样才能形成合力去实现我们的目标。学校也应该进行相应的教育改革，制定各种激励机制，解决教师的后顾之忧，创造出一个良好的培养创新型人才的环境，为社会的发展做出贡献。参考资料：[1]戚业国.大学创新人才培养体系改革的深层次思考.中国高等教育，2010（17）.[2]戚业国.我国大学创新人才培养的实践反思.中国高等教育，2012（35）.[3]冯增俊.论教育创新与民族创新精神.教育研究，2001年（11）.[4]阎立钦.关于创新教育的几个问题.创新教育研究与实验.[5]杨印根.大学计算机公共课教学改革研究与实践.计算机时代，2005（11）.疲劳试验方法及其数据处理(第一节疲劳试验与疲劳试验机的发展疲劳试验机发展·1、50年设计了旋转弯曲疲劳试验机,用于研究各种轴类零件的疲劳试验。2、50年代硏制岀了闭环控制的电液伺服疲劳试验机。·3、60年代大规模集成电路的岀现,制造了能够模拟零件或构件服役载荷工况的随机疲劳试验机。4、70年代使用计算杋控制的电液伺服疲劳试验机进行随机疲劳试验。·5、90年代后期,人们发现材料的疲劳现象与循环应力作用的频率无关,或者说应力循环频率对疲劳影响很小。人们设计了高频疲劳试验机和超声波疲劳试验机6、现阶段用的试验机;MTS动静疲劳试验机,旋转弯曲疲Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL四柱式动静液压伺服疲劳试验机高频疲劳试验机Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL疲劳试验机的工作原理(1)动静液压伺服疲蒡试验机组成:油源(液压泵)一伺服阀一作动器(液压油缸)一一传感器(压力、位移)试件。工业控制计算机:(1)伺服阀的控制,产生疲劳试验载荷;(2)压力传感器信号采集及其处理;(3)位移传感器信号采集及其处理;(4)油源的开启停止等控制。工作主机--主机框架,安装作动器和安装试件Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL试验机技术指标:最大动态试验力±500KN试验频率0.01~20Hz试验波形正弦波、方波、三角波、斜波、程序块,夹头之间距离不小于1000mm立柱间距尺寸930×930mm工作台1500×1500mmEvanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL2、高频疲劳试验机工作原理:采用电磁激励,使试件(弹簧)共振原理。质量m试件的弹性砝码质量m振荡系统其他弹性质量工作台mo逆质量moEvanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL激设定开关型功率放大器鉴相积分电路谷值负荷放酞显示大器图2PwM脉冲调制型控制器原理框图Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL(1)机器的谐振频率是以试样的刚性和码质量m的大小改变来决定。(2)砝码质量分为8级,可改变砝码质量来调节频率。(3)松开砝码螺丝,电磁激活产生共振而运行。(4)当激振器产生的激振力的频率和相位与振荡系统的固有频率一致时,系统便发生共振,这时配置质量在共振状态下产生的惯性力往复作用在试样上,来完成对试样的疲劳试验Evanstonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL三、单轴和多轴疲劳试验纯从所受应力状态来分析,则疲劳大体上可分为单轴(A)轴疲劳。单轴疲劳——是指材料或零件在单向循环载荷作用下所产生的失效现象。零件只受单向正应力(应变)或单向切应力(应变),如只承受单向拉一压循环应力,弯曲应力或扭转循环应力。多轴疲劳——是指多向应力或应变作用下的疲劳,也称为复合疲劳。多轴疲劳损伤发生在多轴循环加载条件下,加载过程中有两个或三个应力(或应变)分量独立地随时间发生周期性应力分量可以是同相位的,按比例的,也可以是非同相的、非比例的。·各种压力容器、航天飞行器、核电站、交通运输工具中的些重要零件通常是承受复杂的多轴比例与多轴非比例交互循环我荷的作用。早期处理复杂应力状态下的多轴疲劳问题时,将多轴问题利用静强度理论等效成单轴状态,然后利用单轴疲劳理论处理复杂的多轴疲劳问题,这种的处理方法