基于声发射技术的陶瓷基复合材料声速特性

基于Christoffel方程,运用复合材料刚度矩阵与弹性常数间的关系,将正交各向异性模型运用于2D-C/SiC复合材料的声学特性中,得到材料声速的表达式。通过循环加卸载试验测量了2D-C/SiC复合材料整个拉伸过程中不同应力水平处的声速变化,研究了声速对2D-C/SiC复合材料的损伤表征。研究发现,随着应力水平的不断增加,声速逐渐下降,2D-C/SiC复合材料损伤程度对声波在材料中的传播速度有较大影响;引入卸载模量和再加载模量,代替声速理论计算切线模量,理论结果与试验结果吻合良好,误差随载荷增加而增大;声波速度随2D-C/SiC复合材料损伤而发生衰减的关系,根据此衰减关系建立了基于声速的损伤表征量。      

气液混合体内声传播的研究

一引言 在一定频率的超声波作用下,液体的声速和声衰减受到液体内的压力、温度以及外界压力等因素的影响,特别是粘滞性、热传导及散射效应的存在,将使声波衰减较大.当超声波强度增大时,就会产生空化现象[3,4],有大量气泡产生,从而使声速及吸收系数受到影响.本文在声传播方程的基础上[1,2],得出粘滞及含气泡液体内声速及吸收系数的表达式.     

薄膜碳的电导率

研究了在薄碳膜上的电子-声子的相应反应。声波在薄碳膜中传播时有一个很小的声速和很小的衰减。与声波有关的电子-声子散射是引起电阻的特殊的温度关系及预石墨化碳在低温下的负抗磁性的原因。     

PZT95／5铁电陶瓷的声速及力学参数研究

本文研究了高密度PZT95／5陶瓷的声速及基本力学参数。与低密度陶瓷的研究结果对比，显示陶瓷的制备方法对陶瓷的声速影响较大：随密度增加，陶瓷的声速线性增加。极化方向对陶瓷的声速也有影响，声波方向平行于极化方向的陶瓷纵波声速最大，横波声速最小。     

南海海底粉质黏土沉积物声速和衰减的全浸式测量

提出了一种宽带声速和声衰减测量方法,该方法利用全浸式传感器测量技术(FITM)在实验室环境下对超细沉积物(平均粒径为5.27 μm,孔隙率为79%)的声速和声衰减进行了测量。为确定该实验室测量方法的可靠性,将该声速与声衰减关系与Kramer-Kronig关系进行了比较。同时,Hamilton经典曲线表明,该实验室测量结果符合声速与孔隙度关系,且声衰减在Hamilton曲线置信区间内。测量数据满足有效密度流体模型和颗粒剪切模型的声速和衰减预测曲线,进一步证明了实验室测量方法的准确性和有效性。     

复合材料层板铺层方式对超声检测结果的影响

对T700/6421炭纤维复合材料在RTM工艺下制作的不同铺层方式的试样,进行两种频率的脉冲反射法超声检测实验,研究纤维铺层方式对超声检测结果的影响,并得到以下结论:纤维铺层方式对声波在材料中传播的声速和衰减有一定影响,在进行缺陷深度定位和材质衰减测量时,应予以修正;纤维铺层方式对复合材料上下表面检测分辨率、层间分层缺陷的可检性和缺陷大小的评定没有明显影响。     

超声相控阵延迟时间的声速校正及在复合材料中的检测

针对复合材料各向异性会导致声速随声波传播方向变化的现象,提出一种沿声波传播方向对相控阵延迟时间进行声速校正的方法.采用时域有限差分数值仿真方法分析相控阵超声波束在复合材料中的传播特性,验证提出的声速校正方法.搭建相控阵超声检测系统,对碳纤维增强树脂基复合材料平板试样进行检测实验,结果可见声速校正后近表面区域信噪比和缺陷检出率明显提高.研究表明所提出的相控阵延迟时间声速校正方法可缓解相控阵超声波束扩散,提高各向异性材料检测能力.     

Al2O3f／Al复合材料的超声特性

测定了体积含量Ｖｆ不同（５．４，９．１和１３．６％）的Ａｌ２Ｏ３短纤维增强的铝基复合材料的纵波声速，横波声速和密度，并由此得出它们的切变模量μ和杨氏模量Ｅ，结果发现，随Ｖｆ增加，纵波声速减小，横波声速增加，与纯铝相比，μ和Ｅ均明显增大，还给出纵波超声声速和超声衰减在１００～３００Ｋ温区内的温度响应曲线。     

声速测井标准刻度井设计与建造进展

根据已有研究成果,选用薄壁圆管建成两口声速标准刻度井,为继续推进声波行业最高标准装置建设进程,在梳理两口声速标准刻度井建设进展的基础上,采用数值模拟和实验测试的方法,验证采用薄壁圆管建造声速标准刻度井的可行性,提出需进一步探索声速定值方法、声速刻度井稳定性监测方法、声速刻度方法和量值传递方法。     

推进安全、环保标准化铸造未来

宁波日月集团是一家民营股份制企业，始建于1984年，经过不断的改制和多年的发展，目前已成为装备先进、技术力量雄厚、中国最大的专业铸造生产厂家之一，2003年公司被国家科技部认定为国家级重点高新技术企业，公司的“厚大断面球铁铸件”列入国家级火炬计划项目。2008年实现铸件产量110000t，厚大断面球墨铸铁件（单件重大于3t以上）占约70000t。     

Influence of chunky graphite on mechanical and fatigue properties of heavy-section cast iron

This research work aimed to find out the influences of the different amounts of chunky graphite on mechanical and fatigue properties of GJS 800 ductile cast iron. Chunky graphite has been a problem of heavy section thick-walled ductile cast iron components. Chunky graphite is branched and interconnected as a network within eutectic cells and has been observed to form in thermal centres of heavy ductile cast iron sections during solidification. This research work proved that chunky graphite in the microstructure decreases the ultimate tensile strength, the elongation to fracture and fatigue life significantly, but does not influence on the yield stress of ductile cast iron GJS 800 substantially. Low nodular count and nodularity rate also decrease the fatigue life of ductile cast iron, and the difference of fatigue life of specimens containing chunky graphite or having low nodular count and nodularity rate is not large. Influence of the amount of chunky graphite on fatigue life increases until 20% chunky graphite content, and above that the fatigue life does not decrease substantially.     

驻波比法吸声尖劈测试分析

根据驻波理论,利用PLC、步进电机等设备研制出应用于吸声尖劈声学性能测试的驻波管全自动测试系统,为高效、准确、方便地测量材料吸声性能参数提供了很好的方法和途径;从驻波比选取、是否考虑声波衰减、尖劈的安装方式、传声器的安装位置等几方面,应用此测试系统对底部截面为0.6m×0.6m的吸声尖劈进行测试分析,提出在实际测量当中可以不用考虑声波衰减以及尖劈与传声器的安装问题,而驻波比选取第一组值即可满足工程应用测量需求。     

显微组织对球墨铸铁电阻率的影响

利用双臂电桥测量电阻的方法,研究了石墨球和基体组织对球墨铸铁电阻率的影响。研究结果表明,珠光体和混合基体球墨铸铁的电阻率随石墨球数增加而逐渐提高,而石墨球数对铁素体基体的球墨铸铁电阻率影响不显著;基体组织对球墨铸铁的电阻率有较大影响,随着铁素体量的增加,电阻率逐渐降低。石墨球数量增加导致球墨铸铁电阻率升高的原因是单位体积中石墨球与基体的晶界面积增多。     

Study in the variation of mechanical properties of nodular cast iron depending upon section thickness

Cast iron has become a popular cast metal material which is widely used in modern industry and today's technology because of its low cost and desirable properties such as good castability, convenient machining properties, better wear resistance, etc. This paper is concerned with the variation of mechanical properties depending on section thickness of nodular cast iron. Firstly manufacturing process of GGG40 (EN‐GJS‐400‐15/DIN 1693 or 60‐40‐18/ASTM A536) nodular (ductile) cast iron was performed. Sand mould casting was only used as a molding process. Following, convenient moulds were prepared and the casting process was carried out in moulds that have different diameters (≤30 mm) to examine the cooling rate effects to the mechanical properties. Finally, tensile, hardness, metallography and fatigue tests were applied to cast materials test specimens. The results show that the cooling rate which is related to the section thickness affects the mechanical properties clearly.     

基于遗传算法的圆柱空腔吸声覆盖层参数优化研究

基于圆柱空腔吸声覆盖层二维理论推导吸声覆盖层单元-粘弹性圆柱管等效阻抗,结合传递矩阵法建立吸声覆盖层声学性能分析简化模型。采用遗传算法对圆柱-圆台空腔吸声覆盖层多个材料、结构参数进行综合优化研究。结果表明,较仅优化吸声覆盖层材料属性,对材料属性、结构多参数优化能获得更好宽频吸声性能。     

球墨铸铁表面电弧增材制造Fe‒Cr合金结合区组织和性能

目的 在球墨铸铁基体上电弧增材制造Fe-Cr合金,研究结合区组织和性能,以期获得具有良好冶金结合、满足冲裁模具性能要求的双金属构件。方法 采用GMAW工艺增材制造,用金相显微镜和扫描电子显微镜表征结合区的显微组织,并分析其形成机制。结果 Fe-Cr合金与球墨铸铁结合区无明显裂纹和气孔,其凝固组织为柱状晶和等轴晶,冷却后转变为马氏体和残余奥氏体,但其分布不均匀,在界面处有一富奥氏体层。结合区内球墨铸铁受热影响发生奥氏体化和部分熔化,熔化发生在临近结合界面的石墨球周围,其冷却后形成一层马氏体和一层莱氏体的双层壳型组织结构,未熔化部位的组织为马氏体和铁素体,珠光体球墨铸铁比铁素体球墨铸铁形成的马氏体多。结合区内硬度分布不均匀,球墨铸铁的硬度从基材到结合界面逐渐升高,最高达630HV,Fe-Cr合金平均硬度为510HV。结论 电弧增材制造Fe-Cr合金与球墨铸铁基体冶金结合良好,Fe-Cr合金组织为马氏体和残余奥氏体,有较高的硬度,能满足冲裁模具的性能要求。     

The urea nitrocarburizing of cast irons with various graphite morphologies

The urea nitrocarburizing of nodular and compacted graphite cast irons has been investigated. Optical microscopy, EDAX analysis and hardness measurements have shown that a thick compound layer with high contents of nitrogen and silicon is formed, and a greater hardness in the area around the graphite beneath the surface is observed. The compacted cast iron with interconnected graphite has been found to exhibit a smaller effective diffusion zone, and formed Si₃N₄ precipitates within the hardened area. The nitrided nodular cast iron exhibited a higher fatigue strength increment and a smaller elongation decrement than that of compacted cast iron. Most fracture surfaces of compacted cast iron were found to be granular whereas the nodular cast iron was characterized as transgranular cleavage.     

耐热球墨可锻铸铁

耐热球墨可锻铸铁是一种新型的耐热铸铁，具体工艺是在中硅耐热球铁铁水中加入适量合金元素及变质剂，使之在铸态下得到白口组织，再经过石墨化退火而得到球团状石墨。该铸铁胶中硅耐热球铁有更为良好的常温力学性能及高温抗氧化性。尤其重要是的，因其凝固与结晶方式发生了质的改变，铸铁的缩松倾向得以明显改善。     

改性纳米SiC粉体强化球墨铸铁的组织和力学性能研究

在生产条件下用改性纳米SiC粉体对球墨铸铁进行了强韧化处理,研究了不同的纳米SiC粉体加入量对球墨铸铁组织和力学性能的影响.结果表明,经改性纳米SiC粉体强韧化后,球墨铸铁中的石墨球尺寸减小,圆整度提高,铁素体含量增多,球墨铸铁的韧性提高.断口分析结果表明,经过强韧化处理后,球墨铸铁的断裂方式为脆性韧性混合断裂.