非高斯高度分布函数构造的表面形貌的表征

目的 研究具有不同高度分布函数的表面形貌粗糙度参数的变化.方法 高度分布函数包含了表面形貌的高度信息,通过对其逆运算可重新构建表面形貌.通过统计表征不同高度分布函数所构建的表面形貌的高度类粗糙度参数,并对比分析它们之间的变化关系,从而确定用于准确描述表面形貌的基本高度类参数.结果 源于同一种非高斯型的分布函数构建出的表面形貌,部分表征表面形貌的高度类粗糙度参数会保持一致;而源于不同的非高斯型高度分布函数构建出的表面形貌,其部分高度类粗糙度参数(Ra、Rq、Rsk、Rku)会随高度分布函数形状的变化而发生规律性变化,由此提出了高度类参数简化选择的方式.结论 可根据需求选取适当的粗糙度参数来表征表面形貌.对于满足同一高度分布函数的表面形貌,可以通过测量与峰值(谷值)相关的参数(如Rp、Rv等)或高度位置信息相关的参数(如Rtm、R3y等),来表征区分不同的表面形貌.对于满足不同高度分布函数的表面形貌,可以通过测量由分布函数确定的参数(Ra、Rq、Rsk、Rku)来进行初步的表面表征区分,而后再按照需求进行多参数的测量.     

晶粒拓扑学的实验和仿真研究

采用系列截面法获取了纯铁晶粒组织的拓扑学数据,同时结合正常晶粒长大的Monte Carlo仿真,对三维晶粒拓扑学进行了研究.结果表明:纯铁的平均晶粒面数＜F＞=12.46,有别于其他金属(如β-Ti合金、Al-Sn合金、β-黄铜、低碳钢等);实验数据值之间的差异(＜F＞=1 1.16～13.93),表明不同材料中的不同界面能和晶界迁移率对多晶组织演变过程具有重要影响;在晶粒面数分布和尺寸分布方面,Monte Carlo仿真数据与纯铁数据相一致,与文献中Al98Sn2合金的数据有明显差异,表明晶界析出物(Sn原子在Al98Sn2晶界析出)对晶粒尺寸分布和面数分布有一定影响.     

基于分数低阶统计模型的粒子滤波器

在alpha稳定分布噪声下,传统的基于二阶模型的粒子滤波器性能会出现退化,文章提出了一种基于分数低阶模型的分数低阶粒子滤波器(FLOS_PF),并给出了具体的运算公式.用这种方法对高斯噪声和alpha稳定分布噪声下的正弦信号分别进行仿真,仿真结果表明,分数低阶粒子滤波器在处理高斯噪声时,其结果与标准的粒子滤波器(GSPF)相当,但是在处理alpha稳定分布噪声时,分数低阶粒子滤波器的仿真结果明显优于标准的粒子滤波器.     

Ti-6Al-4V合金中α相颗粒溶解的相场模拟

通过相场方法定量模拟不同α初始颗粒尺寸分布(包括均匀、正态、对数正态以及双态分布)对Ti-6Al-4V 合金中α相颗粒溶解动力学的影响.方法中引入KKS 模型,从而避免界面能对化学自由能的依赖.结果发现:不同α初始颗粒尺寸分布下的α体积分数随时间的变化均符合衰减规律:f=fαexp(-Ktn),而α相体积分数及颗粒平均半径随时间的演化关系强烈依赖于α颗粒的初始尺寸分布.4种分布状态下α相的溶解速度从快到慢依次为均匀分布、正态分布、对数正态分布和双态分布.在对数正态和双态分布下,颗粒半径的演化均随时间先减小再增加,最后一直递减,而对于均匀和正态分布则随时间呈单调递减趋势.     

粒子群优化在最大熵法定量织构分析中的应用

在最大熵法的基础上,采用带有惯性权重的粒子群算法(PSO),测算了多组具有宏观对称的深冲钢板(IF钢)和冷轧纯铜片样品的完整晶粒取向分布,与用阻尼Newton法计算的结果一致,均得到了满意的结果.在测算中无需任何假设,且样品的成分、织构类型及分布状况对计算结果均无影响.     

多向锻造和单向轧制304不锈钢高温退火后的晶界面分布

固溶处理后的2组304不锈钢样品分别经应变量ε=2的多向锻造(MF)和单向轧制(DR)后,再经900℃高温退火2—120min.采用电子背散射衍射(EBSD)技术和五参数晶界面分析方法(FPA),研究了样品的晶界特征分布(GBCD)和晶界面分布(GBPD).结果表明,2组样品中∑3~n(n=1,2,3)特殊晶界的比例均不超过45%,并且在退火过程中,非共格∑3晶界逐渐共格化,∑9和∑27晶界比例也随之下降.分别经MF和DR处理后再经120 min退火的样品中,一般大角度晶界(过滤掉Σ3n)一般均以(111)扭转晶界和〈110〉倾侧晶界为主,表明样品中均存在明显的晶界织构(GBT);在某些特定取向差条件下,一般大角度晶界的GBPD在样品中存在显著差异,表明退火之前的加工过程对304不锈钢的GBPD有显著影响.     

功率分布对5A06铝合金激光摆动焊接熔池动态行为的影响

以5A06铝合金锁底对接焊缝为研究对象,在激光束摆动的基础上引入一种沿正弦摆动路径分布的激光功率(功率分布),实现功率相对于摆动路径的动态调控.基于FLUENT有限元软件,建立激光摆动焊接过程的流体动力学模型,研究光斑摆动与功率分布对焊缝成形的影响机制,模拟对比了施加等功率与功率分布2种工艺下的焊缝截面形貌、熔池动态行为及气孔形成过程.结果表明,与等功率焊接相比,施加功率分布焊缝成形更优,未出现咬边和烧穿等缺陷;由于功率分布的特点,有效缓和了熔池的平均流速,熔融金属呈现更为稳定的流动行为,进一步提高了匙孔的稳定性,并获得了深宽比较小的匙孔,有效降低了焊缝的孔隙率(0.9%).     

冷轧退火后铁素体不锈钢的晶界面分布

采用EBSD技术测定了冷轧退火铁素体不锈钢样品单一截面(轧面)的取向成像显微图(OIM),采用直线拟合法重构出晶界迹线,利用五参数法对晶界面{hkl}的分布进行了统计分析.结果表明,经85%冷轧变形的样品再经780℃退火后,合金虽然不存在明显的晶粒取向织构,也不存在以特定轴角对为特征的晶界择优分布,但其晶界面{hkl}的分布却具有一定的择优特性,而且在不同退火阶段,随着平均晶粒尺寸由小变大,择优分布的晶界面随之改变.当平均晶粒尺寸为9μm时,择优分布的晶界面为{100}晶面,其分布密度超过平均值12%左右;随着晶粒的长大,当平均晶粒尺寸达到15μm时,择优分布的晶界面以{111}为主,其次为{100}和{112}晶面,其最高分布密度超过平均值10%左右.对于特定取向差晶界,这种晶界面的择优分布特性明显增强.分析认为,退火过程中某些低能晶界由于迁移速率低而被保留下来是晶界面分布存在择优性的重要原因.     

PMO对GCr15轴承钢矩形坯心部微观组织及元素分布的影响

为了改善220 mm×260 mm矩形GCr15轴承钢铸坯心部组织,提高元素分布均匀性,以稳定轴承产品质量,在凝固过程中利用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术对铸坯进行处理.取样检测结果表明,相比未经过PMO技术处理的铸坯(对比坯),PMO处理坯的中心缩孔明显减小,凝固组织的初生相占比波动显著降低,C、Cr、Mn、Si元素...     

石英陶瓷弯曲强度的Weibull统计分析

研究了石英陶瓷材料弯曲强度的统计学分布特性.实验表明,常规的Weibull分布函数不能很好地描述石英陶瓷的强度分布,而必须采用部分并存型裂纹分布模型对实验结果进行分析.这一结论从对试样断口形貌进行的观察中得到了进一步的支持.