多孔银的微观结构与纳米压痕法力学性能

采用去合金化法制备多孔银,研究了浓盐酸浸泡处理对多孔结构的影响,利用纳米压痕技术测试多孔银的硬度并研究其与多孔结构的关系.结果表明:多孔银的孔壁尺寸随浸泡时间增长而增大,孔隙度随浸泡时间增长而减小,硬度随孔隙度的增大而增大,多孔银孔壁的屈服强度远高于多晶银.     

多孔银的微观结构与纳米压痕法力学性能

采用去合金化法制备多孔银,研究了浓盐酸浸泡处理对多孔结构的影响,利用纳米压痕技术测试多孔银的硬度并研究其与多孔结构的关系.结果表明：多孔银的孔壁尺寸随浸泡时间增长而增大,孔隙度随浸泡时间增长而减小,硬度随孔隙度的增大而增大,多孔银孔壁的屈服强度远高于多晶银.     

FeCoNiCrMnNb_x高熵合金体系的微观组织和力学性能

通过非自耗真空电弧熔炼制备了FeCoNiCrMnNb_x(x=0,0.1,0.25,0.5,0.75)高熵合金,研究了不同Nb含量对其微观组织和力学性能的影响,以及运用热力学软件Therm-Calc进行了相计算.结果表明:FeCoNiCrMnNb_x合金,随着Nb含量的增加,合金体系出现Laves相,并随着Nb含量的增加而增加,这与相模拟结果相吻合;微观组织为枝晶结构,在Nb_(0.25)和Nb0.5合金中出现共晶结构,Nb_(0.75)合金中共晶结构消失;合金维氏硬度增大;合金的屈服强度与Laves相的体积分数呈线性关系.其中,Nb_(0.5)合金达到塑性与强度的良好匹配,其断裂强度为2 025 MPa,断裂应变为28.6%.     

纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了N i52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.N i52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

颗粒强化金属基复合材料力学行为的数值模拟

提出了一种用于颗粒强化复合材料力学性能数值模拟的空间结构模型，并利用该模型对典型颗粒强化金属复合材料－高相对密度钨合金的力学行为进行了数值模拟计算，结果表明：拉伸变形时，粘结相最先进入塑性状态；由于粘结相的塑性变形，应力逐渐在钨颗粒中集中；屈服强度随钨含量增加而增加；弹性变形量随钨含量增加而减小。     

硅灰对钢纤维-水泥石界面黏结强度影响

通过自制模具实现了对钢纤维从水泥石基体中拔出的实验测试,得到基体混凝土中钢纤维体积掺量为0~1.2%、硅灰取代水泥质量掺量为0~12%时钢纤维拉拔荷载-位移曲线图,通过显微硬度和SEM试验,测试得到了钢纤维-水泥石界面纤维硬度及界面区微观形貌特征。在测试基础上,提出了界面黏结拉拔韧性概念,并计算得到了界面黏结强度和拉拔韧性,分析了硅灰对界面黏结强度、拉拔韧性、界面显微硬度和微观形貌特征的影响规律。研究结果表明,硅灰改善了钢纤维-水泥石界面黏结性能,使界面黏结强度提高了10.7%~44.2%;界面区显微硬度提高了7.4%~38.8%,界面最薄弱层与钢纤维表面的距离由普通混凝土的60μm缩小到40μm,且硅灰掺量越大,效果越好;硅灰使钢纤维拉拔时峰值荷载对应的位移下降了4.1%~25.9%;对于不同掺量的钢纤维混凝土,钢纤维拔出韧性的最佳硅灰掺量为6%~9%。     

强流脉冲离子束辐照合金Ti6Al4V的耐蚀性

采用强流脉冲离子束（HIPIB）技术改性合金Ti6Al4V.HIPIB辐照合金试样的相结构不发生变化,但合金基体α-Ti的XRD衍射峰均发生向高角方向的漂移和宽化.辐照合金Ti6Al4V试样的硬度为4.2 GPa,硬化深度近600μm.辐照试样在1mol/L HCl溶液中呈自钝化现象,辐照试样与原始试样的维钝电流密度相当,但自腐蚀电位显著提高.HIPIB辐照具有改善合金Ti6Al4V耐蚀性作用.     

强流脉冲离子束辐照合金Ti6Al4V的耐蚀性

采用强流脉冲离子束(HIPIB)技术改性合金Ti6Al4V.HIPIB辐照合金试样的相结构不发生变化,但合金基体α-Ti的XRD衍射峰均发生向高角方向的漂移和宽化.辐照合金Ti6Al4V试样的硬度为4.2GPa,硬化深度近600μm.辐照试样在1 mol/L HCl溶液中呈自钝化现象,辐照试样与原始试样的维钝电流密度相当,但自腐蚀电位显著提高.HIPIB辐照具有改善合金Ti6Al4V耐蚀性作用.     

沥青混合料细观力学数值分析

为了分析细观状态下沥青混合料的力学性能,从沥青混合料的细观尺度出发,利用质量比与比表面积不变的原则配置试件,将粒径小于4.75mm的骨料视为基体材料,利用CT扫描及图像处理技术得到混合料试件的骨料分布,对预先设定配合比的沥青混合料试件进行强度试验,得到沥青混合料强度及数值模型的参数;在ABAQUS软件中用弹性模型模拟沥青混合料二维数值路面结构在荷载作用下的变形,并对弹性状态下路面细观二维数值模型与均质模型进行对比。结果表明:路面细观二维数值模型与均质模型数值分析结果接近,同时实验结果与数值模拟的相对误差在10%以内,说明数值模型能够对路面结构受力情况进行比较准确的模拟,验证了细观状态下分析路面受力情况的有效性。     

基于抗剪性能的沥青混合料剪切疲劳变形研究方法

在不同的温度下进行沥青混合料剪切性能试验．结果显示：随着温度的升高,沥青混合料的抗剪强度减小,剪切模量也变小。抗剪强度与剪切模量有较好的相关性。具有较高抗剪强度的沥青混合料也具有较大的剪切模量,在车辆荷栽作用下不会产生较大的剪切疲劳变形。与剪切疲劳变形试验相比,抗剪强度试验相对简便和快速,在确定抗剪强度与剪切模量之间的关系后,就可以直接采用抗剪强度试验来评价沥青混合料抵抗剪切变形的能力。     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法,采用三种不同的凝固条件,制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样,并对其拉伸性能进行了试验．试验结果表明,该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加．含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上．但塑性指标随碳纤维含量的增加而显著降低．当连续碳纤维的体积含量较小时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大,对弹性模量的影响较小;当碳纤维的体积含量较大时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小,而对弹性模量的影响较大．     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法,采用三种不同的凝固条件,制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样,并对其拉伸性能进行了试验。试验结果表明,该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加。含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上,但塑性指标随碳纤维含量的增加而显降低,当连续碳纤维的体积含量较小时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大,对弹性模量的影响较小;当碳纤维的体积含量较大时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小,而对弹性模量的影响较大。     

Microstructures and mechanical properties of various Mg-Li wrought alloys

Three kinds of ultra-light Mg-Li wrought alloys,Mg-5.5Li-3Al-1Zn-1Ce,Mg-7.0Li-3Al-1Zn-1Ce and Mg-10.5Li-3Al-1Zn-1Ce,were prepared by vacuum induction melting furnace;then the alloys were extruded and rolled.The microstructures and properties of these alloys were studied.The results indicate that the Mg-5.5Li3Al-1Zn-1Ce alloy has the highest strength,the Mg-10.5Li-3Al-1Zn-1Ce alloy has maximum elongation,and the Mg-7.0Li-3Al-1Zn-1Ce alloy has good comprehensive performance.Rolling deformation can increase strength further after extrusion deformation.     

高速冲击非线性有限元计算

在现有计算程序的基础上,引入有限变形几何框架及大变形条件下的Bodner-Partom本构模型。同时,利用实验数据确定了材料的物理参数。计算与实验对比说明,非线性几何计算及物理参数的确定方法可用于高速冲击过程。     

5083铝合金弯曲性能的试验研究

通过实验对加工硬化和退火态两种状态下的5083铝合金板材,在室温条件下的V形弯曲性能进行了研究．试验结果表明：与加工硬化状态相比,退火态的5083强度降低,塑性有了显著的提高;相对弯曲半径愈小,5083铝合金弯曲性能愈好;随着Mg、Mn含量的增加,5083铝合金产生裂纹的倾向降低;保压时间愈长,5083铝合金弯曲回弹角度愈小．     

5083吕合金弯曲性能的试验研究

通过实验对加工硬化和退火态两种状态下的5083铝合金板材,在室温条件下的V形弯曲性能进行了研究.试验结果表明:与加工硬化状态相比,退火态的5083强度降低,塑性有了显著的提高;相对弯曲半径愈小,5083铝合金弯曲性能愈好;随着Mg、Mn含量的增加,5083铝合金产生裂纹的倾向降低;保压时间愈长,5083铝合金弯曲回弹角度愈小.     

闭孔泡沫铝的孔隙结构及压缩变形过程研究

为研究压缩空气法制备的闭孔泡沫铝的孔隙结构对其力学性能的影响和压缩变形过程,测量了不同密度泡沫铝的孔隙结构参数,分析了孔径与密度关系,并通过单向压缩实验,分析了密度对破碎压力和杨氏模量的影响以及裂纹产生与扩展情况.研究结果表明：泡沫铝的孔径与密度的关系为ρ＊=0.108 5＋4.862 7exp（-0.608Φ）.在单向压缩时,随着压缩载荷的增加,孔壁在弹性变形后产生弯曲,裂纹首先在应力集中的缺陷处和孔壁强度低的位置产生向次薄弱的孔壁扩展.应力水平越高,裂纹扩展越快;当孔的壁面上存在强度差异时产生褶皱;裂纹贯穿孔壁后发生失稳断裂并可能发生转动,并导致塑性坍塌;应变继续增加,孔穴破碎进入致密化过程.     

Numerical analysis of material properties in deformation of near hemispherical shells

In this paper, the effects of hardening exponent, yield strength and elastic modulus on the deformability of near hemispherical shells are investigated by means of finite element method and orthogonal experiment design. The largest eccentric angle during the deformation process and thickness reduction after the deformation are introduced to estimate the deformability quantitatively according to the deformation characteristics of near hemispherical shells. The results indicate that the hardening exponent is the most influential parameter, followed by elastic modulus and yield strength. The shell exhibits good deformability when the hardening exponent and elastic modulus are in the range of 0.1–0.125 and 70–108 GPa, respectively.     

土工袋竖向承载及循环压缩特性试验研究

土工袋技术近年来已被成功应用于房屋地基加固,具有较好的隔震效果,但其在动荷载条件下的变形特性尚未深入研究.为了进一步分析土工袋竖向承载能力及变形特性,开展一系列室内土工袋组合体无侧限极限抗压强度试验以及循环压缩试验,并通过控制循环次数、上部静荷载及循环荷载比值的大小研究其对土工袋组合体竖向应力、应变和动压缩模量的影响.试验结果表明：随着层数的增加,土工袋组合体极限抗压强度逐渐减小并趋于稳定值0.7 MPa,压缩模量峰值也随之减小并稳定于6.73 MPa;循环压缩试验初期土工袋组合体塑性变形显著,每一循环周期产生的竖向残余应变随着循环次数的增加逐渐减小并趋于0;动压缩模量在试验过程中基本保持稳定,不受循环次数的影响;随着上部静荷载的增大,土工袋组合体动压缩模量逐渐增大,上部静荷载为50 kN的土工袋组合体经过200次循环荷载作用后动压缩模量达到53.87 MPa;反之,循环荷载比值越大,动压缩模量越小,循环荷载比值为0.4条件下土工袋组合体在200次循环荷载作用后仍能达到49.39 MPa;在竖向动荷载作用下,土工袋能够满足其作为隔震材料的承载能力及稳定性要求.