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．     

缺口应力集中对5083-H111铝合金超高周疲劳性能的影响

为正确评价超高周范围内带缺口的5083-H111铝合金疲劳强度的降低程度和疲劳强度对缺口的敏感程度,用20kHz的超声疲劳实验技术分别对漏斗形光滑试件、缺口（2种）试件进行了105~1010周次的对称拉压超声疲劳实验,并用扫描电镜分析了疲劳断口形貌。结果表明:在1010周次内,光滑和缺口试件疲劳曲线分别表现出极限平台型和连续下降型特征,缺口显著降低了5083-H111铝合金的疲劳性能;绝大部分试件疲劳裂纹萌生于表面,断口上没有观察到鱼眼形貌特征。理论应力集中系数为1.94的试件疲劳弧线成凹形,理论应力集中系数为2.90的试件裂纹源分布在断口四周;不同的疲劳裂纹萌生机制使得缺口应力集中对疲劳性能的影响规律不同,对于只有一种表面裂纹萌生机制的5083-H111铝合金,超高周范围内疲劳缺口系数和疲劳缺口敏感系数均随着疲劳寿命的增加而增加。      

复合材料传动轴的弯曲振动分析

为改善直升机传动轴的动力学特性,研究了非惯性系下复合材料传动轴的弯曲振动问题.根据质心运动定理导出了非惯性系下两端支承的倾斜纤维增强复合材料传动轴的弯曲振动方程,用Galerkin法求得方程的解.在此基础上,分析了质量偏心、阻尼、惯性力和重力对振幅的影响.研究表明：复合材料传动轴比钢、铝合金传动轴同阶弯曲固有频率大,相邻阶之间不产生共振的频率范围大、静挠度小、振幅小.惯性力不变时,传动轴的最大横向位移等于惯性力和重力产生的静挠度与质量偏心产生的动挠度幅值之和;惯性力变化时,传动轴产生动挠度.     

组织和氢对15MnVNq钢焊接热应变脆化的影响

本文对15MnVNq钢进行热处理及电解渗氢后,用三点弯曲方法对不同取向、不同组织的热应变脆化进行了研究,认为加工硬化促进了钢中C、N扩散集聚,从而导致其脆化;Z向试样的热应变脆化倾向明显高于y向试样;淬火组织比其它组织的热应变脆化倾向大;氢使热应变材料进一步脆化;条片状夹杂物起到预制缺口的作用,特别能使淬火状态的热应变脆化大大提高。     

再生沥青混合料高温性能分析评价

通过马歇尔试验、车辙试验和弯曲蠕变试验,研究了再生沥青混合料的高温性能。试验结果表明,同级配的再生沥青混合料的马歇尔模数高于全新料;油石比在一定范围内与车辙作用次数呈现反比关系,温度与车辙作用次数符合指数函数关系;高温状态下,再生沥青混合料的抗变形能力强于全新料。     

焊后热处理工艺对S355J2W钢焊接接头组织和力学性能的影响

通过微观组织分析、硬度试验、拉伸试验、弯曲试验和冲击试验,研究了不同退火工艺对S355J2W钢焊接接头组织形态和力学性能的影响.结果表明,经焊后热处理,接头组织中的贝氏体、珠光体及焊缝面层侧板条铁素体间的M-A组元分解,550℃×3 h的焊后热处理组织分解较为完全;焊接接头各部位的硬度均有所下降,较长保温时间硬度值降低更为明显;焊接接头各部位冲击功均明显提高,550℃×0.5 h的焊后热处理对冲击韧性的改善更为明显.焊态和焊后热处理态,拉伸试验样本均断裂在邻近热影响区的母材处,弯曲试验样本焊缝均呈现了良好的塑性.     

金属弯曲试验时测定真实弯曲应力的理论与方法

金属弯曲试验是生产及科研中常用的一种力学试验方法.试样所承受的弯曲应力一般按弹性范围内的公式来计算.但当试样在弯曲试验中产生塑性变形时,则按弹性公式计算的弯曲应力必然偏高,以此来确定材料的抗弯性能是不合理的.金属在弹塑性状态内真实规定非比例弯曲应力σ_(tpb)(试样外侧表面的非比例弯曲应变达     

外掺纤维沥青混合料的低温抗裂性能研究

纤维沥青是改性沥青的一种.外掺纤维沥青混合料在最佳油石比下具有很好的低温抗裂性能,而在素沥青混合料的最佳油石比下纤维的介入同样可以改善其低温抗裂性能;随着纤维剂量的增加,外掺纤维沥青混合料低温弯曲破坏的形式也由脆性破坏逐渐转变为柔性破坏.     

胶粘剂和CFRP吸湿对复合材料粘接接头失效的影响

对胶粘剂和复合材料的影响进行解耦;采用常温环境分别对胶粘剂、碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)和CFRP/铝合金粘接接头进行不同时间周期的浸泡,研究了不同应力状态对粘接接头失效的影响;以准静态失效测试的失效强度和失效模式分析为主,结合傅里叶变换红外光谱仪分析、差示扫描量热法分析和扫描电子显微镜分析,分别研究胶粘剂和CFRP吸湿后的失效机理,揭示了吸湿对复合材料粘接接头失效的影响机理。分析结果表明:胶粘剂在吸湿30 d后发生了水解,失效强度下降约53.7%,失效应变约为原来的3.2倍;CFRP吸湿后表面粘附性降低,容易引起界面失效,但打磨之后能够得到改善,CFRP吸湿后纤维/基体界面力学性能降低,在正应力状态下更容易造成纤维撕裂;CFRP/铝合金粘接接头的失效强度在吸湿30 d后下降了约23%,失效断面中胶粘剂出现了韧性断裂和界面失效;通过对胶粘剂、CFRP和CFRP/铝合金粘接接头吸湿后的失效分析,发现剪应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效主要受胶粘剂吸湿后的性能下降影响,其次是界面失效的影响,而正应力状态下的CFRP/铝合金粘接接头失效还受CFRP性能下降造成的纤维撕裂影响。      

不同老化条件下纳米材料复配胶粉改性沥青的流变特性

通过短期老化(RTFOT)、长期老化(PAV)、紫外老化(UV)3种老化方式,采用多重应力蠕变恢复(MSCR)和弯曲梁流变(BBR)等试验,研究纳米二氧化硅(Nano-SiO2)、纳米二氧化钛(Nano-TiO2)、纳米氧化锌(Nano-ZnO)单一改性及复配胶粉改性沥青在不同老化状态下的高低温流变特性,最后通过DMA试验分析了纳米材料复配胶粉改性沥青的玻璃态转变温度.结果表明:纳米材料复配胶粉改性对沥青的高低温流变性能及抗高低温老化特性改善优于SBS改性;经过RTFOT、PAV、UV老化后,3种纳米材料复配胶粉改性沥青中Nano-TiO2/橡胶复配方案的不可恢复蠕变柔量、劲度模量及玻璃态转变温度Tgc和Tgs变化幅度最小,其抗紫外线老化和抗热氧化性能更强;不同老化条件下沥青的玻璃态转变温度Tgc和Tgs均与劲度模量之间呈线性相关,通过损伤曲线得到玻璃态转变温度Tgs与劲度模量的相关性更好,Tgs能更有效评价不同老化状态下纳米材料复配胶粉改性沥青的低温性能.     

Ti-Ni-Hf基合金薄带的相变行为分析

利用DSC系统研究Cu含量、退火温度、退火时间对Ti-Ni-Hf基薄带相变行为的影响。Cu含量的少量增加仅仅会略微降低Ti—NiHf合金的马氏体相变温度,不改变其相变顺序。退火处理后的Ti35Ni41Hf15Cu8合金薄带中存在2种尺寸差巨大的的晶粒,且在经较高温度退火的薄带中会有明显的（Ti,Hf）2Ni析出相,这些组织的存在对薄带的马氏体相变行为产生影响。     

高速列车车体铝合金抗应力腐蚀性能

为了确定高速列车常用5、6、7系列铝合金部件的安全可靠性,采用恒载荷方法和恒位移方法研究了其应力腐蚀开裂敏感性,对试样进行机械切口并预制疲劳裂纹,在施力点施加恒定载荷或恒位移后进行腐蚀试验.通过相同加载对比实验发现: 3种系列铝合金中, 7N01P-T4临界应力强度因子值低于11.238 MPa·m1/2,应力极限值低于224.3 MPa,抗应力腐蚀性能比5083P-H111、6005A-T6差,但均满足使用要求;应力腐蚀阴极反应而导致的氢脆在裂纹源区附近呈现典型的应力腐蚀特征,在疲劳区附近表现氢致开裂特征,与实际断口上直线沟槽分布状况相符.      

股骨动力加压凹槽交锁髓内钉对稳定骨折治疗作用的生物力学研究

目的研制新型股骨髓内钉并对其生物力学性能进行测评,探讨其在稳定骨折治疗中动力加压机制的表达与力学性能的优劣。方法将新型股骨髓内钉与Orthofix进口交锁髓内钉及AO加压钢板等不同方式内固定在稳定骨折条件下的抗轴向压缩、抗侧弯、抗旋转力学性能进行测试与比较。结果稳定骨折情况下,新型髓内钉对轴向压缩载荷的反应表现为断端间的动力加压作用,其应力遮挡效应明显低于髓内钉及钢板对照组;三点弯曲试验中,各组试样均表现出抗内→外弯曲能力较抗前→后弯曲能力强的特点,新型髓内钉的抗侧弯性能优于髓内钉对照组,钢板对照组抗侧弯性能最佳;钢板内固定的抗旋转能力均优于髓内钉内固定,新型髓内钉抗旋转性能优于髓内钉对照组。结论新型髓内钉设计合理,力学性能优良,动力加压功能明显,应力遮挡效应低,固定稳定性好;髓内钉与髓腔匹配情况及骨髓腔形态亦是影响旋转及侧弯稳定性的重要因素。     

WELDOX960E高强钢手工电弧焊焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度和金相组织分析等试验,对手工电弧焊焊接WELDOX960E高强钢焊接接头组织和力学性能进行研究.研究结果表明：采用Phoenix SH Ni2 K130焊条、手工电弧焊焊接WELDOX960E高强钢时,可以获得拉伸、弯曲、冲击性能良好的接头;其焊缝组织为针状铁素体与粒状贝氏体的混合分布;熔合区及粗晶区组织为板条马氏体和少量白色M-A块区;正火区组织为块状铁素体、粒状贝氏体和珠光体;母材显微组织为回火索氏体;WELDOX960E高强钢焊缝硬度为270 ～ 300 HV,且距离熔合线30 mm处出现软化区.     

钢管冷弯制作工艺探究

通过分析钢结构建筑工程中常用普通低碳钢管壁厚度、力学性能及含S夹杂物等相关因素对钢管冷弯性能的影响,对诸多工程大跨度桁架主弦杆的弯制工艺采取合理的技术措施,制定出弯管制作方案,通过计算机对弯钢管模型进行实体放样、对弯管机器模板进行精确调试,以达到设计要求的尺寸精度。     

Monte carlo model in metal recrystallization simulation

Some new advices are proposed for Monte Carlo model of recrystallization annealing simulation, including an additional recovery process, a new stored energy distribution, a more advanced nucleation model and a conversion probability of site orientation. Then a Monte Carlo model is established absorbing the above improvements, and used to isothermal annealing simulation of 1060 pure aluminum cold-rolled sheet. For contrast, a recrystallization annealing experiment of 1060 pure aluminum is carried out at the same time. The results show that the 1060 aluminum alloy in the annealing experiment produces obvious recrystallization, and the grain morphology of recrystallization is similar to isometric. The new model can effectively simulate the nonhomogeneous nucleation process and the microstructure evolution of 1060 industrial pure aluminum in annealing, and the simulated recrystallization kinetics curve is similar to the theoretical curve. The Avrami exponent coincides with the experimental result but is lower than the theoretical value of 2. As the Monte Carlo model does not consider the preferential growth orientation, some simulated results are not completely consistent with that from experiments.     

3003铝合金A-TIG焊表面活性剂实验

对3003铝合金进行交流活性钨极氩弧焊(A-TlG)焊接实验,选用氧化物SiO2,TiO2和卤化物MnCl2,NaCl,CaF2作为活性剂,研究了单一成分表面活性剂对焊接熔深的影响。实验结果表明:涂敷活性剂可以一定程度的增加焊缝熔深;氧化物增加焊缝熔深的作用比卤化物大;TiO2作用最显著,熔深增加约80%,且焊缝无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。     

SEAM（硫磺）改性沥青混合料的低温抗裂性能研究

通过低温弯曲试验和低温冻断试验两种方法,对SEAM（硫磺）改性沥青混合料的低温抗裂性能进行试验研究,并与普通沥青混合料进行对比,结果表明,添加SEAM（硫磺）后,沥青混合料的低温抗裂性能并未降低。