粘弹性材料动态性能测试研究

试验研究通过粘弹性材料的滞回曲线测试其动态性能.结果表明,在低频情况下材料动态性能测试结果较好,高频下滞回曲线扭曲严重.加载杆质量、预应变、预循环次数和振幅等试验参数对测试结果也有影响,合理设置试验参数可尽量减小误差,得到可靠的数据。     

烧结NdFeB磁体热浸镀锌工艺研究

研究了在烧结钕铁硼表面热浸镀锌的工艺，结果发现在烧结钕铁硼表面和镀覆材料之间形成了冶金结合，但镀层和烧结钕铁硼基体之间有环形裂纹出现，其原因是由于钕铁硼磁体的膨胀特性造成的。     

烧结NdFeB磁体强度和韧性研究现状

烧结NdFeB永磁材料具有磁性能高、价格低、生产工艺简单等突出优点，因而自其开发以来，生产和应用取得了快速发展，并且其市场还将不断扩大。但是，这种材料强度和韧性差，机械加工困难，应用过程中容易开裂。因此，改善烧结NdFeB永磁材料的力学性能已成为一个迫切的需要。综述了该种材料的断裂机制及在改善材料强度和韧性等方面所做的研究工作，认为通过添加合金元素，韧化晶界，细化主相晶粒，是一种有效的方法。研究表明，材料的断裂方式主要为沿晶断裂，晶界上的薄片富Nd相是引起沿晶断裂的主要原因，通过微量添加合金元素能有效改善磁体力学特性。     

晶体概念新释

提出了晶体的新概念，修改了晶体中原子排列周期性的传统提法。按照晶体结构中原子是否有周期性重复排列将晶体分成了单胞晶和双胞晶两大类。     

稀土元素对W型钡铁氧体微波吸收特性的作用

采用化学共沉淀法制备W型钡铁氧体,研究稀土元素Dy、Nd、Pr掺杂对铁氧体微波特性的作用.发现:稀土元素的掺入能有效调整铁氧体的微波电磁参数,使自然共振频率向高频移动,并明显提高试样的高频弛豫特征,同时减小复介电常数,以利于阻抗匹配.在一定范围内增大Dy的掺杂量x,有利于进一步获得低介电损耗和高磁损耗,用数值计算模拟方法得到x=0.05时匹配厚度下铁氧体在2～18GHz范围的反射率曲线:吸收峰值达-52.34dB,吸收率小于-10dB的带宽7.9GHz,结果表明稀土Dy掺杂有利于制备轻、薄铁氧体吸波材料.     

非平衡气动加热条件下的材料热响应差异研究

针对风洞烧蚀试验中碳/碳与超高温陶瓷两种复合材料存在热响应差异的问题,本文从材料壁面催化与非平衡流场气动加热的机理出发,基于两种风洞设备设计了3个烧蚀试验状态,并对可能影响材料热响应的重要因素进行了分析.结果表明:在不同试验设备条件下,碳/碳端头驻点温度差异主要是由试验状态调试偏差和温度测量偏差造成的,而超高温陶瓷端头驻点温度的差异主要是由不同条件气流非平衡度不同、试件表面实际接受的热流不同造成;对碳/碳材料而言,由于其壁面催化特性接近完全催化壁面,在试验设备选择或状态调试时,可以不必考虑流场非平衡度的影响;而对于超高温陶瓷材料,在试验设备的选择上,则需要结合风洞非平衡流场特点,对试验考核的有效性做充分评估.相关结论可为碳/碳、超高温陶瓷复合材料防热性能的考核与评价提供参考与借鉴.     

间位芳纶纸板的制备及性能研究

采用间位芳纶短切纤维和沉析纤维为原材料制备了芳纶纸板,分析了纤维配比、温度及压强对纸板电气强度及拉伸性能的影响,并对纸板金属离子含量、水浸液电导率和p H值、耐油污性能等进行了研究。结果表明:间位芳纶纸板最佳的纤维配比为短切纤维∶沉析纤维=5∶5,最佳工艺是热压温度280℃、热压压强8 MPa。间位芳纶纸板的综合性能达到国外同类产品水平,具有良好的应用前景。     

机械合金化对WZrZn合金冲击反应特性的影响

W具有高的热惯性以及低的绝热火焰温度,导致其在空气中难以燃烧。为改变W的燃烧特性,通过机械合金化将20%(质量分数)的Zr引入W中。XRD、SEM及STEM分析表明,球磨30 h后,Zr的衍射峰完全消失,得到了单相bcc结构的W(Zr₂₀)超饱和固溶体合金粉末。在此基础上,以Zn粉作为粘结剂,采用热压工艺制备WZrZn合金。准静态力学性能测试和弹道枪试验结果表明,以W(Zr₂₀)合金粉末为原料制备的W(Zr₂₀)-Zn₃₀合金的抗压强度和能量释放特性明显优于机械混料制备的W/Zr₂₀-Zn₃₀合金。在1200 m/s的冲击速度下,W(Zr₂₀)-Zn₃₀合金的反应超压达到0.21 MPa,能量释放特性优异。同时,在反应产物分析中,发现大量钨的燃烧产物WO₃,表明Zr的固溶诱发了W的燃烧反应,有效提高了WZrZn合金的冲击反应特性。     

TWIP钢的动态力学性能及变形机制研究

利用Zwick/Roell Z100万能材料试验机和Hopkinson拉杆对TWIP钢进行了准静态及动态力学性能的研究。基于力学实验结果,修正了Johnson-Cook动态本构模型中应变硬化项以及应变强化项。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术对TWIP钢拉伸变形前后的组织进行了观察与分析。结果表明：TWIP钢在准静态加载下表现为负应变率敏感性,动态加载时表现为正应变率敏感性。拉伸过程中,孪生诱发塑性是TWIP钢的主要变形机制,同时滑移也起到重要作用;动态加载下TWIP钢中形变孪晶的起始应变和孪晶体积分数均小于准静态加载过程;形变孪晶的生成以及孪晶相互作用导致的晶粒细化,使TWIP钢兼具高强度、高塑性及高动态吸能性能,在抗冲击、抗爆领域具有广泛的应用前景。     

内部爆炸加载条件下圆柱钢壳的动态断裂

在内部爆炸冲击波载荷作用下,爆炸容器的动态断裂是进行爆炸容器安全评估和失效分析的基础。为了研究爆炸容器的动态断裂特征,进行圆柱钢壳在中心装药的爆炸加载实验,采用非线性动力有限元分析程序LS-DYNA分析圆柱钢壳的弹塑性动力响应,研究圆柱钢壳的宏观变形和断口的宏观、细观形貌,分析圆柱钢壳的断裂模式及断裂机理。结果表明,圆柱钢壳纵向断口具有微孔聚集型剪切韧窝断裂特征,呈现出微孔聚集型剪切韧性断裂模式。内部爆炸冲击波加载下圆柱钢壳因径向膨胀发生动态塑性变形,产生剪切带,由于剪切带的软化效应而成为优先断裂通道,剪切带和环向拉应力的共同作用是形成微孔聚集型剪切韧窝断裂这种混合韧性断裂模式的原因。