MICROMECHANICAL STUDY ON YIELD STRESS AND THE EFFECTS OF TWINNING FOR γ-TiAl-BASED PST CRYSTALS

基于γ-TiAl基PST晶体的微结构及滑移系和形变孪晶的空间晶体学位向分布的变形机制,提出了分析PST晶体 屈服应力对外载轴和片层界面夹角θ间的依赖关系的细观力学解析模型,重点考察了PST晶体的微结构和普通位错与形变孪晶 的临界分切应力(CRSS)之闻的差别对晶体屈服的影响．结果表明: PST晶体屈服应力σy和外载轴与片层界面之间的夹角θ 存在着强烈依赖关系．在软取向,变形由普通位错和超位错控制,变形平行于片层界面;而在硬取向,变形由形变孪晶控制,PST 晶体的变形为穿过片层界面形式．在加载角θ分别为45°,0°和90°时,屈服应力间的关系为: σy(45°)<σy(0°)<σy(90°)． 同时,分析了滑移系和形变孪晶的具体开动情况．     

粘性土剪切带与屈服应力的探讨

利用全自动三轴仪,对南京地区典型的粉土、粉质粘土试样进行了固结不排水剪试验,研究具有剪切带性状试样的孔隙水压力随偏应力的变化关系,分析屈服应力、孔隙水压力和土体分叉之间的关系.试验结果表明,孔隙水压力的峰值可以表征土体局部开始屈服,并出现应变局部化的状态.围压的增大会延迟土体分叉,而干密度较大时易出现剪切带.可用土体初始分叉点来确定土体的强度参数.     

宾汉流体在环空中流动时的速度分布规律

将宾汉流体的本构方程与运动方程相结合,利用因次分析方法,推导出宾汉流体在环空中作层流运动时的速度分布规律.根据速度分布规律,讨论屈服应力和压力梯度等参数对宾汉流体环空层流速度分布剖面的影响:屈服应力增加,宾汉流体环空层流流动的速度分布与牛顿流体环空层流时的速度分布之间的差异加大,且流核宽度随屈服应力增加而增加;压力梯度减小,宾汉流体环空层流流动的速度分布剖面愈扁平,即流核宽度增加.     

双孔微剪切测定铝合金焊接接头的局部本构特性

铝合金焊接接头存在着力学性能不均匀性,准确测定出不同区域的局部力学性能,对评定整体接头性能和改善焊接工艺是十分必要的.研究了一种双孔微剪切测定局部材料本构性能的新方法.在被测材料的小区域两侧开两小孔,剪切刀具从其中一孔对被测区域的材料加载直到破坏,记录加载过程中的载荷位移曲线.建立这种方法的有限元模型,根据实验的载荷位移曲线,利用反向有限元计算方法得到局部材料的真应力应变曲线.从而测定了铝合金焊接接头热影响区的塑性变形的本构特性分布.测定结果表明,在热影响区的完全固溶区,材料的屈服应力较小,而加工硬化指数较高;在过时效区屈服应力和加工硬化指数都比较低.     

碳纳米管／金复合材料拉伸力学性能的分子动力学模拟

用分子动力学方法对纳米单晶金和碳纳米管/金(CNT/Au)复合材料在拉伸下的力学行为进行了模拟研究.其中,CNT/Au复合材料根据嵌入到金基体中的碳纳米管的轴向方向与拉伸方向平行和垂直而采用2种不同的模型,即水平嵌入和垂直嵌入.在模拟中,分别用多体紧束缚(TB)势、经验Tersoff势和长程Lennard-Jones(L-J)势描述金原子间、碳原子间以及金原子与碳原子之间的相互作用.计算结果表明:平行嵌入碳纳米管的CNT/Au复合材料的杨氏模量比纳米单晶金的杨氏模量大很多,但是垂直嵌入碳纳米管的CNT/Au复合材料的杨氏模量比金的杨氏模量稍低,且垂直嵌入碳纳米管的CNT/Au复合材料的屈服应力和屈服应变明显低于纳米单晶金的屈服应力和应变.     

电流变液的动态屈服应力

分别考虑多偶极子相互作用和电导模型中多颗粒的相互作用, 结合电流变液的微观结构, 得出了电流变液的应力-应变关系。由材料屈服后的断裂恢复过程, 得到了两种模型的动态屈服应力。计算表明, 动态屈服应力比静态屈服应力约小25% 左右, 且随体积比增大而增大。     

C50自密实海工高性能混凝土工作性与流变性的相关性研究

采用坍落扩展度、T500、L型仪和U型仪,以及稳定性过筛试验对自密实混凝土的工作性进行了测试,并采用混凝土流变仪测试了自密实混凝土的流变性能,结果表明:采用坍落扩展度、T500和U形仪的综合测试结果可较好地对自密实混凝土的工作性进行表征,在合理范围内利用粉煤灰和矿粉单掺或复掺取代部分水泥后可提高自密实混凝土的工作性,其原因是粉煤灰或矿粉取代部分水泥后会降低混凝土的屈服应力,同时也会增加混凝土的塑形黏度,而屈服应力的变化时引起混凝土流动性能变化的主要原因;自密实混凝土的扩展度随混凝土的塑性黏度和屈服应力的增加而减少,而T500随屈服应力和塑性黏度的增加而增大,坍落扩展度和T500与混凝土流变参数间的关系可用二元一次方程近似表示,利用工作性测试指标与流变性之间的关系曲线,可为混凝土的工作性进行数值模拟建立基础。     

基于匀变速剪切对含蜡原油触变性的研究

含蜡原油的胶凝问题是管道运输过程中一个重要的研究问题。通过对经历不同降温速率温度降至凝点附近的原油做匀加速剪切,剪切至某值后再做匀减速剪切,形成一个环形剪切。测量剪切应力随剪切速率变化的曲线关系,结果表明:在这样循环匀变速剪切的作用下,样品的剪切应力各点连线也呈现一个环形,即称作含蜡原油的滞回环。在胶凝原油发生屈服之前,剪切应力随剪切速率增大急剧增大,持续的剪切会有效阻止蜡晶结构的形成;降温速率越低,原油形成的蜡晶结构强度越大。     

颗粒包覆厚度对磁流变液性能的影响

为了研究磁性颗粒包覆厚度对磁流变液性能的影响,通过改变水溶液中聚乙烯醇的浓度来获取不同包覆厚度的磁性颗粒,以此配制磁流变液;对包覆颗粒的表面形貌、粒径及静磁性能进行表征,并测试不同包覆厚度的磁性颗粒制备的磁流变液的零场黏度、剪切屈服应力和沉降稳定性性能。结果表明:颗粒包覆厚度对磁流变液的零场黏度影响不大,对剪切屈服应力影响作用由弱到强再减弱;包覆层厚度增大,大颗粒团聚物更易形成,导致磁流变液沉降稳定性降低。     

可可悬浮体屈服应力的测量与研究

可可悬浮体的屈服应力是影响巧克力食品加工过程的重要流变特性。本文以叶片法和流动曲线外推法测定了可可悬浮体的屈服应力，发现前者比后者更为可靠准确，并且呈现屈服应力的可可粉临界体积分率约为０．４０。由最大填充率与剪应力关系模型出发，进而研究了屈服应力与体积分率的模型，所得关系式可用于已知若干参数而预测不同体积分率下的屈服应力。