#韩总统府称尹锡悦没有辱骂美国国会#
尹锡悦在国际外交活动的间隙竟然在私下里称美国国会议员为“小崽子们”,开了一个大大的国际玩笑。此事引发轩然大波,韩国舆论将此事称为“外交惨案”和“粗口外交”。
表面上美国是某些国家绝对的老大哥,背地里却被小兄弟辱骂为小崽子,可见其“国际威望”。他们所组建的国际同盟可用“同而不和”四个字来概括,其凝聚力可想而知,窝里斗是难免的。

疲劳试验
循环载荷下的材料疲劳
在疲劳试验中,材料疲劳是通过一个具有相应测试频率的循环载荷来诱发的。这可能涉及拉伸或压缩中的脉动加载试验,以及对拉伸和压缩部件进行的交变载荷试验。

疲劳试验中的材料失效通常发生在远低于静态强度极限的情况下。

疲劳试验的结果通常以应力-载荷循环图的形式呈现。这里绘制了试样断裂循环数随循环应力振幅的变化图。

疲劳试验一方面用于测定特性值,另一方面用于测定疲劳寿命。高周疲劳试验 / S-N试验
在根据DIN 50100进行的高周疲劳试验(也称为S-N试验)中,以中低循环振幅对试样进行试验。低周疲劳(LCF)试验
在根据ISO 12106 / ASTM E606进行的低周疲劳(LCF)试验中,试样在高周幅和塑性变形下进行试验。在材料疲劳试验中测定不同的特性值:
S-N曲线/Woehler曲线 | S-N图/Woehler图
结构件耐久性
疲劳寿命
低周疲劳(LCF)强度
有限寿命疲劳强度
高周疲劳(HCF)强度S-N曲线 / Woehler曲线
S-N曲线表示材料断裂前可承受的荷载变化总和。它是根据DIN 50100在恒定振幅下施加载荷(也称为S-N试验)从高周疲劳试验中得出的,并且分为低周疲劳K、有限寿命疲劳Z和高周疲劳D这几个区域。

按照循环数N划分这几个区域

循环数为100-30,000是低周疲劳
循环数约为2,000,000是有限寿命疲劳
循环数无限是高周疲劳
从S-N图中,您可以读取特定载荷幅的载荷变化最大次数。它取决于材料特性、力和载荷施加类型(脉冲压缩载荷、脉冲拉伸载荷或交变载荷)。

光滑材料试样的S-N曲线(应力比R = -1)
在我们的示例中,标称应力幅Sa和循环数N采用的是对数法。在双对数表示中,有限寿命疲劳区域代表一条直线。生成的曲线指定为S-N曲线。

S-N曲线描述:

Rm静态强度(这里为拉伸强度)
Sa标称应力幅
SaD高周疲劳强度
N容许循环数
ND边缘载荷循环数
NG循环数阈值
K低周疲劳 / 低周疲劳强度
Z有限寿命疲劳 / 有限寿命疲劳强度
D高周疲劳 / 高周疲劳强度低周疲劳
低周疲劳K的载荷循环数范围约为104到105。

低周疲劳强度通过低周疲劳(LCF)试验测定。在这个范围中,材料和部件所受的应力达到在循环过程中发生塑性变形的程度,并且材料在早期阶段失效。Coffin-Manson模型通常用于更详细的表示。

在四分之一循环内导致试样断裂的载荷称为静态强度,也可通过拉伸试验测定。有限寿命疲劳
有限寿命疲劳Z是循环数介于104到2·106之间的范围(取决于材料)。在有限寿命疲劳范围内,试样总是达到失效标准条件(如裂纹或断裂)。

有限寿命疲劳强度通过高周疲劳(HCF)试验测定。试验结束后,测试结果是一个载荷幅下的载荷循环数。

有限寿命疲劳曲线
在双对数表示中,S-N曲线几乎是直的。该曲线(斜率为-k)被称为有限寿命疲劳曲线。高周疲劳
高周疲劳D表示材料在循环加载期间无明显疲劳或失效迹象的情况下能够承受的应力极限。高周疲劳在高周疲劳试验期间测定。

在高周疲劳区域,确定了有限的循环数NG。如果试样在达到此有限的循环数之前失效,则视为“失效”。在高周疲劳试验期间,能够承受1,000,000次以上循环而无断裂的材料被视为抗疲劳材料。

高周疲劳概念产生明显低于静态概念的允许应力。

高周疲劳范围内的S-N (Woehler)曲线过程分为3类:

S-N曲线的水平过程:铁素体钢常出现明显的高周疲劳强度或长期疲劳强度
S-N曲线以较小的倾角进一步下降:经常发生在奥氏体钢或铝上
在初始水平过程之后,S-N曲线在大约108次循环后下降:内部缺陷导致表面下面出现裂纹
测定S-N曲线的相关标准
DIN 50100 - 载荷控制疲劳试验 – 金属试样和部件恒定载荷幅循环试验的执行和评估
ASTM E466-15 - 金属材料力控制恒定振幅轴向疲劳试验标准规程
ISO 1099 - 金属材料 - 疲劳试验 - 轴向力控制法
DIN EN 6072 - 航空航天系列 - 金属材料 - 试验方法 - 等幅疲劳试验
测定S-N曲线的试验高周疲劳试验(S-N试验),按照DIN 50100、ASTM E466-15、ISO 1099标准
高周疲劳(HCF)试验
在根据DIN 50100/ASTM E466-15/ISO 1099进行的高周疲劳试验(也称为S-N试验)中,通过周期性变化的(循环)载荷对材料或部件施加应力。ASTM D3479介绍了对复合材料的试验。

高周疲劳试验用于测定拉伸、压缩、弯曲和扭转载荷下的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。特别是对于部件,高周疲劳试验可以测定薄弱点,然后通过结构或材料改变消除这些薄弱点。低周疲劳强度不是高周疲劳试验的考虑因素 - 它是在低周疲劳试验中测定的。

在高周疲劳试验中,载荷幅和平均载荷在单级疲劳试验中是恒定的。根据载荷幅的大小,可以在试样失效前以不同的频率施加。根据DIN 50100 / ASTM E466-15 / ISO 1099执行高周疲劳试验
在高周疲劳试验中,测定材料或部件的有限寿命疲劳强度和高周疲劳强度。为此会循环加载大量试样。

进行S-N试验,直到试样出现规定的失效(断裂、裂纹)。
该试验定义了特定的循环数(循环数阈值)。如果试样达到此循环数阈值而无可识别的失效,则认为其是耐用的或称为跳动试样。
在每次高周疲劳试验中,循环载荷的平均应力、高应力和低应力是恒定的。对于同一S-N曲线上的试验,要么只改变平均应力,要么只改变高应力与低应力之比。

S-N曲线(Woehler曲线)
在多个高周疲劳试验中测定的循环应力幅和循环数的测量值可得到S-N曲线。

从S-N图中,您可以读取特定载荷幅的载荷变化最大次数。

S-N曲线分为三个区域:

低周疲劳K:高载荷幅会在试样上产生塑性应变,并导致试样在进行低数量的循环后失效。DIN 50100标准中不涉及低周疲劳区域。
有限寿命疲劳Z:根据载荷幅的大小,试样只能承受一定数量的循环。
高周疲劳D:根据载荷幅,会出现断裂和跳动。耐久性
耐久性是材料科学中使用的一个术语,指的是部件的计算使用寿命。耐久性是指材料和部件在计算的使用寿命内并考虑相关环境条件的情况下,承受静态、准静态和动态(反复或冲击)载荷而不损坏的能力。

耐久性测定方法可以是计算方法,也可以是测试结果。因此,耐久性是一门横截面的科学,包括载荷(机械和环境)、材料、生产和结构的相互作用。

动态应力几乎总是导致部件失效的原因。通常情况下,当载荷显著低于静态拉伸试验中观察到的失效载荷时,会发生失效。疲劳寿命是耐久性的一部分,指示材料在循环应力下的变形和失效行为。

可以使用S-N曲线,通过统计精度预测部件失效前能够在工作载荷下承受的循环数。部件的耐久性
很多时候,开发人员设计部件不是为了抗疲劳,而是为了展示高耐久性。

为了测定部件的耐久性,必须考虑所有载荷类型,从静态蠕变载荷到冲击载荷,再到恒定或变幅的循环载荷。环境条件,如温度、降水量、压力,以及材料因腐蚀或老化而发生的变化,这些也要考虑。接下来的挑战是使用尽可能简单的试验来测定特性值,设计者可以在此基础上开发出可靠的部件。

这里的问题是受损过程非常复杂,实际上不能用一个参数来描述。损伤总是从内部缺陷或缺口产生的微裂纹形成开始,在这些缺陷或缺口处发生循环塑性变形。LCF试验旨在用于描述该过程。随后是裂纹扩展直至失效,对其采用断裂力学方法。

高周疲劳试验(也称为S-N试验)不区分裂纹萌生和裂纹扩展。使用S-N曲线,通过损伤累积法(如Plamgren/Miner)很容易预测可变载荷幅下的使用寿命。

然而,尽管由于采用了最新的材料表征法,使所需的工作量大大减少,仍然需要进行部件验证试验。

如今,几乎所有的技术领域都要测试耐久性。耐久性具有一定的优势,尤其是在轻量化结构中。部件需要较少的材料,因此当它们的设计目的是耐久性而不是抗疲劳时,它们的质量更小些。比如,在汽车工业中,较轻的车辆需要较少的燃料,但较轻的结构还允许更高的承载能力。耐久性设计在一定程度上也满足了一个功能要求:设计成抗疲劳的飞机如果太重则不能飞行。

部件的开发
在操作过程中,试验机、系统或车辆的几乎每一个部件都会受到机械载荷的影响,从而随着时间的推移发生变化。开发人员的任务是创建一个在整个使用寿命内实现功能的产品。相比之下,通常要求开发时间短,采用轻量化结构和节约成本的生产。在疲劳试验中应用计算的使用寿命预估,这为部件的可靠性和经济性设计提供了支持。疲劳断裂力学还支持对裂纹扩展的描述。非破坏性试验的特性参数可以包含在产品开发中。

耐久性部件的目标是

达到规定的使用寿命
构成一个结构或整个系统的部件的可靠性
在达到额定使用寿命(失效概率)前确保不出现故障或停机
耐久性的试验测定
部件的使用寿命不仅取决于载荷水平,还取决于载荷顺序。对于耐久性部件的设计,与操作相似的载荷-时间顺序(变幅载荷顺序)比单调载荷试验提供更可靠的使用寿命信息。

模拟试验
为了测试耐久性,应在试验台上尽可能准确地再现记录的载荷-时间信号的情况下进行模拟试验。试验台和部件的性能导致了这样一个事实:尽管有一个优化设置的控制器,实际信号与期望的设置值信号也不一致。为了改善模拟性能(设置值或目标信号与实际信号之间的对应关系),在迭代过程中改变设置值信号,直到实际信号与原始设置值信号对应为止。

使用标准化载荷顺序进行试验
标准化载荷顺序是从典型设计应用的大量具有代表性的操作载荷测量中得出的,并在国际上作为动态施加应力的部件的评估依据。

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面包与馒头和面工艺的技术要求与参数

首发|杜德春

和面工艺要求

对发酵面团来讲,和面工艺是有一定要求的,简单说来就是使得和面后的面团有利于后续工序的进行,有利于提高产品质量。面团的物理性状主要包括弹性、影性、可塑性、延伸性、黏性等。一般要求和面到面团的外观干燥,表面光滑,有面团良好的延伸性和一定的弹性。

无论是一次和面工艺还是二次和面工艺,都应注意以下事项。

1.小麦粉的选择
小麦粉的质量对面团调制的影响最为巨大。一般来说,面筋含量越高,形成面团的时间越长,即搅拌时间越长,而且面筋弱化越慢,即搅拌耐性指数(简称 MTD)越。产般采用中粉。

成熟不足的小麦粉,面团的状态不佳,缺乏弹性。相反,小麦粉成熟或氧化过度,则面筋结合困难,面团呈不均匀的状态。

对于成熟度较小的面粉应强烈搅拌,而对于氧化过度的小麦粉应加人还原剂使其恢复正常。

此外,小麦粉的麦芽糖价表示淀粉的损伤程度,它与搅拌过程中的粉质仪图谱有关,也与发酵过程中产生二氧化碳量有关。

2.和面机的选择及和面时间的控制

不论立式还是卧式和面机,搅拌缸的大小都应符合生产规模。从经验来看,所调的面团的体积以占搅拌缸体积的30%~60%为适当。

搅拌机最好是变速的,可分为低速15~30转/分钟,中速60~80转/分钟,高速100~300转/分钟和超高速1000~3000转/分钟。

调制馒头面团一般采用低速或中速和面机。搅拌桨的叶片越长,搅拌机的功率越大。
调制面包面团一般采用中速和告诉和面机。低速与中速立式搅拌,则必须匹配压面机完成面筋搅拌。

具体的和面机介绍将在本节的第二部分进行。

和面时间应根据和面机的种类来确定。目前国产卧式和面机绝大多数不能够变速,而且是慢速搅拌,因此,和面时间需10~15分钟,如果使用变速和面机一般需要8~12分钟。

和面时间还应根据原料性质、面团温度等灵活控制。

搅拌不够--因面筋未能充分扩展,达不到良好的伸展性和弹性,这样既不能保存发酵中所产生的气体,又无法使面筋软化,导致做出来的产品体积小,内部组织粗糙且多颗粒,结构不均匀,甚至容易起泡萎缩。

搅拌不够的面团因性质较湿或干硬,所以在整形操作上也较为困难,很难滚圆或使卷条细腻光滑。

搅拌过度--面团搅拌过度,因面筋已经过多打断,导致产品在发酵产气时很难保住气体,使产品体积扁小。

在搅拌时形成了过于湿黏的性质,造成在压面、刀切、搓圆或整形操作上极其困难,面团滚圆后也无法挺立,而向四周扩展。

如用此面团制作产品,同样因无法保存膨大的空气而使产品体积小,内部空洞大,组织粗糙而多颗粒,品质较差。

加水量的控制

加水量少,会使面团的卷起时间缩短,因而卷起后的扩展阶段应延长搅拌时间,以使面筋地充分扩展。

但水分过少时会使面粉的颗粒难以水化,形成的面筋性质较脆,稳定性差。馒头生产中应视具体的情况确定水的添加量。

如对生产主食馒头与面包来说,如果采用的是中筋粉,且未添加油脂和奶粉,加水量可控制在40%以下;中高筋面粉则,加水量为40-50%。。

加水量超过这个量的话,可能造成馒头机粘辊或粘刀切传送带。

面团温度的控制

适当的面团温度是面团发酵时所要求的必要条件。

不同发酵方法对面团温度的要求也不同。在实际加工时还应该根据加工车间和季节的变化来适当地调节面团的温度。

面团温度低所需卷起的时间较短,而扩展的时间应予延长,如果温度高,则所需卷起的时间较长。

如果温度超过标准太多,则面团会失去良好的伸展性和弹性,卷起后已无法达到扩展的阶段,使面团变成脆和湿的性质,对最终产品品质的影响也很大。

a影响面团温度的因素影响面团温度的因素有:

面粉和主要辅料的温度、室温、水温、搅拌时增加的温度。如果采用二次发酵法,还有种子面团发醇后的温度。

b搅拌时因摩擦引起面团增加的温度以二次发酵法为例,搅拌种子面团时增加的温度按下式计算:

T=(面团温度x3)-(室温+粉温+水温)

搅拌主面团时增加的温度按下式计算:

T2=(面团温度x4)一(室温+粉温+水温+种子面团发酵后温度)根据经验,

第一次和面时一般增加 2~4℃,第二次和面时一般增加4~8℃。温度的变化与和面间室温有关,室温高而导致设备热且散热难,则升温多。

c用水温来控制面团温度

在食品厂的生产实践中,室温和粉温不易调节,一般用水温来调节面团的温度。水温的计算公式如下:

第一次和面时的水温=(面团理想温度x3)一(室温+粉温+搅拌新增加的温度)例如,

已知室温为24℃,粉温为23℃,搅拌时增加 4℃,调出面团的理想温度是28℃,则计算得水温是33℃。

第二次和面时的水温-(面团的理想温度x4)-(室温+粉温+搅拌新增的温度+第一次发酵后的面团温度)

例如,已知室温为25℃,粉温为24℃,第一次发酵后面团的温度为30℃,搅拌时增加8℃,调出面团的理想温度是33℃,那么所求的水温为45℃。

d用冰水来控制面团的温度在夏季,特别是我国南方地区,室温高达35℃以上,自来水的温度也大大高于和面时面团所需的理想温度。

因此,用水已不能控制面团温度,需要用冰和冰水来控制面团的理想温度。

可以将部分冰或冰水与自来水混合使用来调节水温到理想温度,按水温调节的方法进行面团温度的调节。

注意辅料的影响

乳粉:添加奶粉会使吸水率提高,加入 1%的无糖奶粉,吸水率要增加 1%,且使水化时间延长。

油脂:油脂会使吸水率下降,加入 1%油脂,吸水率要降低 1%,且使水化时间延长。

鸡蛋:鸡蛋会使吸水率下降,加入 1%鸡蛋,吸水率要降低 1%,且使水化时间延长。

糖:糖的添加会使面团的吸水率减少,为得到相同硬度的面团,每加入1%的糖量,要减少0.6%的吸水率,且随着糖加入量的增加,水化作用变慢。

盐:食盐对吸水量有较大的影响,如添加2%的食盐,比无盐面团减少3%的吸水量。食盐可使面筋硬化,较大地抑制水化作用,因而影响搅拌时间。

甘油与山梨糖醇液:其会使吸水率下降,加入 1%丙三醇山梨糖醇液,吸水率要降低 1%,且使水化时间延长。

其他辅料的影响:参阅杜德春焙烤工艺 大全。

杜德春:

焙烤食品工艺技术首席工程师博士。
营养工程师博士。
焙烤食品与面点面食首席防腐技术工程师博士。
传统糕饼工艺资深名匠。


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