三、综合分析题1. 某高强度钢,材料的屈服极限为400MPa,强度极限为500MPa,断裂极限为480MPa,比例极限为320MPa,设计安全系数为5,若用此材质的圆钢承受Q=6.5×10
4N的拉伸载荷,试问圆钢的直径至少要多少才能满足使用要求?
高强度钢的失效应力是强度极限500MPa。
由此可知:圆钢的直径至少要大于29mm才能满足使用要求。
2. 若已知n=4,当与裂纹平面垂直的应力为300MPa时,相应的寿命为15000次。根据Paris定理,在其他条件不变的情况下,求当与裂纹平面垂直的应力增加到500MPa时相应的寿命是多少?(ΔK=0.66
)
根据Paris定理可知:
当σ=300MPa时,N=15000。
即:
当σ=500MPa时
①式除以②式,得到
得到N=1944次。
3. 何谓设备故障?何谓设备故障诊断技术?
设备在工作过程中,因某种原因丧失规定功能的现象称为故障。这里所指的设备可以是元件、零件、部件、产品或系统。这里所指的规定功能是在产品技术文件中明确规定的功能,显然不同的产品有不同的功能要求。测取设备在运行中和相对静止条件下的状态信息,通过对所测信号的处理和分析,并结合设备的历史状况,定量识别设备及其零部件的实时技术状态,并预知有关异常、故障和预测未来技术状态,从而确定必要对策的技术即为设备故障诊断技术。
4. 试述压电式加速计的工作原理。
压电式加速度计是基于压电晶体的压电效应工作的。所谓压电效应即是压电晶体在机械应力作用下其表面产生电荷的现象。压电式加速度计的核心是压电晶片。加速度计随被测对象一起振动时,质量块加在压电晶片上的惯性力也随之变化。当被测振动频率低于加速度计的固有频率时,力的变化与被测振动加速度成正比。压电晶片在力的作用下,无论是拉伸力、压缩力还是剪切力,其极板上都会出现与力成正比的电荷,显然,所产生的电荷与振动加速度成正比,通过电荷量的测量就可以得到振动加速度值。