不同初始组织材料超塑性m值模型与验证

为确定超塑性机理和本构方程,需要计算m值.采用铸造、轧制和退火方法获得细晶AA7075铝合金板材,采用高温拉伸机和图像分析仪研究了合金m值的变化,针对等轴晶粒和带状晶粒的材料超塑性变形,建立了m值与应变关系模型.模型证明等轴晶粒组织恒速度超塑性变形m值随应变增加而减小和带状晶粒组织超塑性变形m值随应变增加而增大.理论预测得到等轴细晶AA7075铝合金和AA7475+0.7Zr铝合金和带状晶粒的Mg-8.5%Li合金和包含小角度晶界的AA7475铝合金超塑性实验结果的支持.模型预测与实验结果吻合,内在组织变化是m值变化的根本原因.     

超塑性拉伸变形过程中颈缩扩散的力学解析

超塑性材料拉伸变形不同于一般韧性金属材料,变形过程中颈缩的产生扩散直接影响着变形的稳定性,研究颈缩的扩散速率对于掌握超塑性材料拉伸变形规律有着重要的意义。本文先回顾了在此方面的研究成果,然后研究了在不同变形路径下颈缩的扩散速率。     

超硬铝合金LC9的超塑性效应

本文采用了简单的预处理工艺,开发超硬铝合金LC9的超塑性;并以等温拉伸试验和等温压缩试验相互对照、相互补充的试验方法,考察LC9的超塑性唯象学特性。结果表明,该合金的最高延伸率可达220％,m值为0.4,流动应力最低可达10MPa;最佳超塑性变形条件为:温度420℃,应变速率1.67×10~(-3)s~(-1)。     

超固结土的蛋形弹塑性本构模型

为了描述超固结软土在不同应力条件下的强度变形特征,以蛋形函数为基本框架,建立并发展适用于超固结土体的弹塑性本构模型. 通过对一系列超固结土应力路径三轴压缩试验结果的分析,探讨土体在超固结状态下塑性应变的发展规律(剪胀/剪缩). 在先前提出的旋转塑性势面流动法则基础上对其进行发展与改进,引入峰值应力比,构建剪胀状态下归一化塑性势面旋转角与应力状态参数之间的近似线性关系,以满足超固结土的塑性变形特性. 结合基于等效硬化参量的广义塑性功硬化原理构建超固结软土的蛋形弹塑性本构模型. 将三轴压缩试验数据与数值预测结果进行对比以验证模型有效性,结果表明该模型可以有效反映超固结软土在不同加载条件下的应力应变特性,比如软化与剪胀.     

超细水雾抑制瓦斯燃烧火焰的实验研究

通过搭建模拟回采工作面小尺寸实验平台,利用改造后的家用燃气灶作为燃烧器,研究了可燃预混气体火焰在超细水雾作用下火焰的变化过程,并测得了超细水雾作用于火焰过程中火焰的温度.通过改变通风速度和超细水雾的雾化速率,揭示了可燃预混气体在超细水雾氛围中火焰与温度的变化规律.通过建立稳定火焰面的力和速度平衡,找出了火焰形状拉伸扭曲的原因是破坏了火焰外焰和热气层交界面上力和速度的平衡;在其他条件一定的情况下,向模拟工作面上施加超细水雾后,火焰周围流场扰动明显增大,与在单独通风条件下相比,火焰温度跳动变化幅度和频率增大;在保证超细水雾质量浓度不变条件下,通风速度越大,则混合气体扰动越大,温度的跳动就越大,火焰的燃烧就越不稳定.实验结果表明超细水雾能很好地抑制瓦斯火焰的燃烧.     

超细水雾抑制瓦斯燃烧火焰的实验研究

通过搭建模拟回采工作面小尺寸实验平台,利用改造后的家用燃气灶作为燃烧器,研究了可燃预混气体火焰在超细水雾作用下火焰的变化过程,并测得了超细水雾作用于火焰过程中火焰的温度.通过改变通风速度和超细水雾的雾化速率,揭示了可燃预混气体在超细水雾氛围中火焰与温度的变化规律.通过建立稳定火焰面的力和速度平衡,找出了火焰形状拉伸扭曲的原因是破坏了火焰外焰和热气层交界面上力和速度的平衡;在其他条件一定的情况下,向模拟工作面上施加超细水雾后,火焰周围流场扰动明显增大,与在单独通风条件下相比,火焰温度跳动变化幅度和频率增大;在保证超细水雾质量浓度不变条件下,通风速度越大,则混合气体扰动越大,温度的跳动就越大,火焰的燃烧就越不稳定.实验结果表明超细水雾能很好地抑制瓦斯火焰的燃烧.     

扭转冷作硬化对低碳钢高低应变率力学性能的影响

钢材可通过多种冷作硬化方式提高其后屈服强度.低碳钢在拉伸时,由于发生颈缩现象使低碳钢内部无法积累大量的塑性变形能,不能使低碳钢充分硬化.为研究钢材硬化最佳值,对低碳钢试样在低应变率(10-2s-1)下进行不同程度的扭转变形后,进行了低应变率(10-2s-1)的拉伸和压缩测试以及高应变率(103s-1)的压缩测试.实验结果表明钢材在低应变率下进行不同程度的扭转冷作硬化可分别提高拉伸极限、压缩后屈服强度以及冲击载荷作用下的后屈服强度.在综合考虑硬化增强效果的基础上,推荐Q235钢材进行扭转冷作硬化时,材料内部累积的变形能密度应低于6400kJ/m3.     

岩石塑性对超深储层裂缝闭合的影响研究

为了分析岩石塑性对生产过程中裂缝闭合的影响,在Herz接触模型基础上,采用Drucker-Prager屈服准则,建立了弹塑性裂缝闭合模型,分析了不同地应力和岩石塑性参数对裂缝闭合行为的影响。结果表明:弹性模量、硬化参数和粘聚力是影响塑性裂缝闭合的关键因素。粘聚力越大,初始屈服应力就越大。硬化参数与弹性模量的比值越大,后继屈服应力越大,裂缝闭合塑性效应越弱。另外,地应力对裂缝闭合也有较大的影响,在裂缝面法向上的正应力越大,裂缝闭合塑性效应系数越高。     

缎铝LD7超塑性研究

对缎铝ＬＤ７ 以变形温度、变形速率和对材料的预处理方式为三因素,按正交设计进行高温拉伸试验,寻找最佳的超塑性条件． 经过淬火＋ 过时效＋ 温变形处埋,在５３０ ℃, ε＝ ２－７８ ×ｌ０ － ４ｓ－ １ 时,呈现出显著的超塑性,延伸率达２６０ ％ ; 而挤压状态和经过温变形处理后,在适当的变形条件下,材料都具有较好的塑性;正交试验分析结果表明：变形温度是影响ＬＤ７ 铝合金超塑性最显著的因素;显微观察表明：ＬＤ７ 铝合金由于第二相粒子的作用,具有稳定的微细组织结构,因而其超塑性效应明显,在超塑性变形时发生了动态再结晶     

铝锂合金超塑性变形模型

透射电镜（ＴＥＭ）观察表明８０９０和ＣＰ２７６铝锂合金在超塑性变形最佳条件下，除位错滑移、攀移和扩散蠕变外，还发生贯穿变形始终的动态回复和动态再结晶。研究指出，８０９０和ＣＰ２７６铝锂合金的超塑性变形是位错滑移、在晶界上的位错攀移、三角晶界处阻碍晶粒的动态再结晶及扩散蠕变共同协调晶界滑动的过程。其中，在晶界上的位错攀移及三角晶界处阻碍晶粒的动态再结晶是两个交替作用的速控过程。本文提出了有动态回复…     

Zr基非晶合金超塑性连接的实验研究

以Zr55Cu30Al10Ni5和Zr52.5Al10Cu15Ni10Be12.5块体非晶合金为研究对象,结合非晶合金超塑性成形与扩散连接工艺,用超塑性扩散连接方法在Gleeble-3500热模拟机上对其进行连接实验,实现合金在超塑性变形过程中的扩散连接。对Zr基非晶合金扩散连接之后接口的形貌特征进行观察和性能进行测试。结果表明,非晶合金在超塑性连接后能够获得良好的界面,且连接过程中没有发生晶化,连接之后其硬度和弹性模量均没有发生明显的变化。     

超固结土三轴排水不排水试验数值分析

在临界状态土力学的框架内,采用Hashiguchi提出的下负荷面本构模型,建议了一个简化的塑性硬化规律,使之能较合理地描述超固结粘土在正常屈服面和下负荷面之间的变化规律。数值模拟结果表明,修正后的硬化规律能够较好地描述超固结粘土的许多力学特性如应力应变关系、应变软化以及应力剪胀性等。数值预测结果与室内三轴排水试验结果相一致,并可以用来分析超固结粘土的不排水三轴应力路径。     

纳米陶瓷超塑性进展

对超塑性是细晶材料在特定条件下显示出的极大拉伸变形能力,及纳米陶瓷超塑性的研究现状进行了综述,探讨了陶瓷超塑性的变形条件,特性和影响因素,为陶瓷超塑性理论和应用的进一步研究提供了参考依据,并指出了目前应努力的方向。     

对于Pb—Sn共晶合金超塑性流动方程中K常数的讨论

超塑性流动方程σ=Kε~m 中的K 一直被认为是一材料常数。本文用Pb—Sn 共晶合金的实验结果证明了K 不是常数,而是随应变速率变化的函数。在最佳趣塑性应变速率下具有最大的K 值,随着应变速率引起超塑能力的减弱而减小,和m 值的变化关系吻合。同时还表明,应力的晶粒尺寸指数也不是常数,隧应变速率的变化而变化,在最佳超塑性应变速率区具有最大值,随着应变速率引起超塑性能力的减弱而减小。     

序列图像的POCS超分辨率重建方法

为了有效地执行超分辨率算法,使其改善高分辨率图像的边缘质量,根据POCS算法的原理,给出了模拟-修正迭代超分辨率图像重建方法和具体实现步骤.针对重建的高分辨率图像中产生的边缘Gibbs现象,提出了一种抑制方法,该方法将中心在边缘像素的PSF与一个指数型权值函数相乘,使得修改的PSF系数沿着边缘正交的方向减小.利用模拟序列和实际序列对改进的POCS算法的有效性进行了验证.结果表明:该方法简单易行,能有效地保持边缘的特性,达到提高图像质量的目的.     

残余应变对镍钛形状记忆合金超弹性抑制效应的实验研究

镍钛形状记忆合金在特定的加载条件下超弹性将严重退化并导致结构发生功能性失效。通过单调加载和循环加载实验研究来揭示镍钛形状记忆合金超弹性性能的退化机制。结果表明:在单调载荷下,残余马氏体和马氏体塑性屈服将导致残余应变的产生,残余应变能稳定应力诱发的马氏体并阻碍其逆相变,导致耗散能的降低;在拉伸-卸载的应力循环载荷下,残余应变和耗散能与加载应力水平密切相关,当峰值应力高于马氏体塑性屈服应力时,由于逆相变被塑性变形约束,逆相变在循环初期即被完全抑制,耗散能急剧下降,超弹性几乎丧失殆尽。上述结论将为镍钛形状记忆合金元器件的设计和安全评估提供重要的参考。     

测定超塑性应变速率敏感性指数m的新公式—用长度及其增量测定m值

应变速率敏感性指数m是材料超塑性的重要力学指标。因此,对m值的研究颇受国内外学者的注意。本文从基本力学方程出发导出一个表达m值的新公式,并设计了测量仪器。其精度可达1/36,000(mm),所得结果与Backofen法和吴庆令法测得的基本一致,但在方法上却比前两者简单易行。由此便完成了对应于拉伸试验参数(l,r,p)的一整套m值测定公式。     

HPb59-1铅黄铜超塑性研究

对HPb59-1铅黄铜进行了470℃保温8min冰盐水中冷却的简单超塑性处理,效果极为明显,在600℃,以0．5mm/min的速度拉伸,延伸率可达723％。用X射线衍射对晶体结构的分析表明：处理后的材料,两相中有序的β'相转变成无序的β相,增加了储存能,有促进再结晶的作用。在高温此合金是通过动态再结晶过程完成显微组织的等轴化,α＋β两相晶粒的相互制约,起到稳定组织的作用,从而其超塑性极为明显。对供应状态的HPb59-1铅黄铜研究表明：在R状态在一定的条件下也具有良好的超塑性,在630℃,延伸率可达307％,可以满足较大变形程度的要求。     

岩石塑性应变损伤模型的建立及应用

岩石塑性变形和损伤变量的微观机制都是岩石中微裂纹的萌生和发育,塑性变形与损伤在岩石材料中是同时出现的,它们的演化规律是相互耦合的.本文采用基于塑性应变的损伤变量,定义岩石在破坏过程中塑性应变增量与损伤增量成正比关系,并把极限塑性应变归一于岩石的临界损伤值,建立了岩石塑性应变损伤模型和本构模型.实验曲线与利用所建立的塑性应变损伤模型计算的应力-应变曲线吻合较好,岩石塑性应变损伤模型能较好地描述岩石整个加载过程中的损伤与应力、应变的关系.并根据岩石塑性应变损伤模型,分析了单轴压缩荷载作用下岩石的应力和应变与损伤的演化规律.     

基于校验方程系数特性的(n,1,m)卷积码盲识别方法

为满足实际应用的需求,本文提出一种高容错的(n,1,m)卷积码盲识别方法。首先,建立以(2,1,m)卷积码校验向量为解向量的含错校验方程组;然后,基于校验方程系数的结构特性,循环利用校验向量的已知元素值递推估计其未知元素,在有误码条件下,每次递推运算中联合多个校验方程估计未知元素值,实现误码条件下校验向量的快速估计,并完成相应的(2,1,m)卷积码生成多项式矩阵的识别;最后,将识别的n-1个(2,1,m)卷积码的生成多项式矩阵组合;重建(n,1,m)卷积码的生成多项式矩阵,并根据卷积码的校验关系检验重建结果的正确性,实现(n,1,m)卷积码的识别。仿真实验验证了该方法的有效性,该方法在高误码率条件下能达到较高的识别正确率,无需先验知识,具有一定的工程应用前景。