便携式小冲杆试验微损取样装置的设计

小冲杆试验是一种对微型试样进行检测评价的方法,对在役设备的质量检测和剩余寿命预估具有重要作用。设计了一种应用于小冲杆试验的微损取样装置,并对取样的工艺路线进行了研究,主要包含安装定位、切割槽的加工、金刚石线锯切割以及刷漆修复等步骤。其中,砂轮机用于在设备表面加工切割槽,金刚石线锯切割机用于将微型试样取下。着重研究了金刚石线锯切割机中的张紧机构和摇摆机构,保证恒张力切割的同时提高了切割效率,充分发挥了线锯切割的优越性。这种取样装置体积小、重量轻,满足便携式的要求,能够适应多种环境下的微损取样。     

Ni-Ti形状记忆合金侵彻变形与断裂研究

研究了Ni-Ti形状记忆合金在高速冲击条件下的侵彻过程。利用光学显微镜对Ni-Ti形状记忆合金在高速冲击后的微观组织进行考察,分析Ni-Ti合金板材的损伤和断裂。结果表明:奥氏体相为基的Ni-Ti形状记忆合金板材,在高速冲击过程中,发生应力诱发马氏体相变;板材内形成剪切带、微裂纹等形式的损伤,导致材料发生变形和破坏;裂纹按着微孔洞聚集型机制扩展。     

基体损伤对片状纤维复合材料弹性性能的影响

应用Ｅｓｈｅｌｂｙ等效夹杂理论和Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ的平均化方法建立片状纤维复合材料的细观损伤力学理论，将损伤模型处理为随机“连桥”问题，给出这种宏观正交各向同性材料的９个独立弹性常数的显式表达式，并研究基体材料中孔洞形状及体积含量和裂纹密度对材料整体弹性性能的影响。     

球形颗粒增强铝基复合材料的细观失效分析

针对ZrO2球形颗粒增强2124铝基复合材料完成了静拉伸断裂实验及细观失效分析,主要研究了颗粒夹杂物对铝基复合材料的细观结构演化及失效的影响。结果表明：颗粒与基体材料的脱粘以及颗粒的开裂是材料的主要细观损伤形式,开裂颗粒之间的基体材料中容易形成连接颗粒理解缝的微裂纹,并对材料的失效有重要的影响,球体形颗粒是最为合理的增强体形状。     

基于压电阻抗技术的结构损伤识别基本理论及其应用

结构材料早期的微小损伤若未及时发现,会不断改变结构的强度与刚度,引发结构的累计损伤,从而导致结构的突发性失效,因此,及时准确地识别结构材料早期微弱和潜在的损伤具有重要的理论与应用价值。观察结构内部真实裂纹的产生、传播以及确定内部任意位置的微观应力场一直是土木工程领域一个难题。论文利用压电陶瓷电机耦合阻抗(PZT)对结构微小损伤敏感、对外界环境影响免疫力强等特点,研究基于PZT监测信号的混凝土/钢结构微损伤的识别技术,为混凝土/钢结构健康评估提供准确与可靠的依据。介绍了作者所在课题组在利用PZT阻抗方法进行混凝土/钢结构微损伤识别方面的主要研究成果,并指出了该领域存在的困难和需要解决的主要问题。     

复合材料层合板的微观损伤机理

通过对玻璃/环氧和碳纤维/环氧复合材料层合板进行施加循环拉伸载荷实验，利用扫描电子显微镜观察分析，得知不同循环加载次数下复合材料层合板的微观损伤机理可分为3类：基体损伤、界面损伤和纤维损伤。     

10CrNiCu钢靶板受平头弹侵彻的变形与断裂

研究10CrNiCu钢靶板在亚弹速范围内受平头弹冲击条件下的侵彻过程,讨论了应力条件对损伤和断裂的影响。结果表明:在平头弹侵彻条件下,弹孔壁材料的形变强化规律可近似用负指数规律描述;靶板内形成大量剪切带、微裂纹等形式的损伤,导致靶板发生变形和冲塞破坏;裂纹按微孔聚集型机制扩展。     

非线性超声技术检测TATB基PBX微损伤

针对高聚物粘结炸药(PBX)初始损伤及疲劳损伤问题,利用自行建立的非线性超声测试装置,对模压成型的两种密度三氨基三硝基苯(TATB)基PBX圆柱形试样及其在压缩疲劳过程中的非线性超声参量进行了测试,用断貌分析和计算机断层扫描(CT)验证了非线性超声检测结果。结果表明,与内部初始损伤程度较低的TATB基PBX试样相比,内部存在明显界面损伤的TATB基PBX试样的非线性超声系数明显偏高,非线性超声系数与TATB基PBX初始损伤程度之间有一定的相关性;在TATB基PBX试样疲劳加载至即将产生微裂纹时,非线性超声系数急剧增加并在产生宏观裂纹时达到极值,显示非线性超声参量可监测TATB基PBX疲劳损伤发展过程;TATB基PBX初始损伤程度不同其疲劳损伤速度和发展过程也不尽相同。     

重频光脉冲对半绝缘GaAs光导开关损伤分析

通过波长为1 064 nm的重频激光光脉冲触发半绝缘GaAs光导开关损伤测试实验,观察脉冲激光触发过程中光电导开关电阻率的变化,对比低重频(1 kHz)和高重频的激光脉冲对GaAs光电导开关芯片的损伤阈值,分析了不同重复频率的激光脉冲引起光导开关芯片材料光损伤的主要原因,并探讨了损伤机理。研究表明,在重复频率激光作用下GaAs光导开关芯片材料的破坏阈值比在单脉冲作用下低,且不同重复频率的激光辐照下材料表面的温升速率不同。当激励光脉冲重复频率较低(1 kHz)时,芯片内的温升效应不显著,此时光损伤与重复频率无明显依赖关系,主要损伤机制为微损伤累积;而当重复频率较高时,开关材料内热积累引起的损伤占主要地位。     

饱和海床土渗流-应力耦合损伤及液化破坏规律(Ⅱ)

在文章规律(Ⅰ)基础上,进一步分析了海床软弱结构面断裂损伤对液化贯通带形成的影响,建立了海床土体在损伤及孔隙水压联合作用下的Mohr-Columb破坏准则。并在微元体强度服从Weibull分布前提下,通过将损伤因子与液化带贯通临界概率相结合,揭示了液化突变的必然性和可确定性。提出了土体临界液化孔压比uw/uf概念,进而引入uw/uf对液化规律进行分析,找到了不同土质海床的临界液化判别准则及其影响因素,准则对海洋工程地质灾害预测预报具有一定的指导意义。