针对有机玻璃结构在服役中易产生表面裂纹而导致结构破坏的问题,首先利用标准试件测定该材料在不同应力比下的裂纹扩展数据,基于三维裂纹扩展理论得到该材料几何、应力比无关的真实扩展速率。然后利用专业裂纹分析软件对典型疲劳载荷下的三维表面裂纹扩展进行预测研究。最后基于精密加工技术制备含三维表面裂纹试件,进行不同载荷下的疲劳扩展实验,验证了模拟预测寿命和裂纹形貌的准确性。

针对某小型气体钻井携岩携水模拟装置进行储罐材质优选、可视化技术和安全技术措施研究,最终组装成一套改进型的气体钻井模拟装置。运行试验表明,新装置不仅节约了制作原材料的成本,还降低了零部件的更换频率,节约了运行成本。

玻璃银纹是有机玻璃主要失效形式之一,在大的拉应力作用下,加速了银纹的产生和扩展。文中以某飞机前座舱一矩形玻璃为对像,根据银纹产生的位置与形貌判定与拉应力有关,通过理论分析、数值模拟,从气密载荷、装配间隙量两方面分析银纹产生原因,为设计、装配提供参考。

主要讨论了有机玻璃板和环氧树脂板两种单一材料在低速冲击下的应力波的传递特征。通过测试传感器位置的第一次达到的峰值及最大峰值、峰值到达时间及各位置的时间差,针对数据分析出单一材料应力波的传递规律,为研究防护低速冲击提供理论依据。结果表明应力波在环氧树脂板的表面传递速度要小于应力波在板内部的传递速度;应力波衰减的速度从大到小排列分别是环氧树脂叠层、有机玻璃叠层、环氧树脂厚板、有机玻璃厚板;环氧树脂板纵波传递比有机玻璃板的纵波传递速度快,环氧树脂板应力波在纤维方向上的传递速度比纤维排列45°快。

大深宽比阵列微槽的尺寸精度、加工质量和一致性等要求高,现有的商品化微细刀具严重限制其高质量加工。针对有机玻璃大深宽比阵列微槽加工,设计、制造了微细切削刀具。采用自制刀具进行了微细刨削、车削试验,加工出表面质量好、尺寸精度高的平面阵列微槽和环形阵列微槽,验证了自制微细切削刀具的切削性能。