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将近片层-γTiAl基合金视为由等轴γ颗粒和多孪晶PST(polysynthetically twinned crystal)单晶颗粒组成的两相复合材料。基于非均质微极介质塑性理论,构建-γTiAl基合金整体有效微极柔度张量,将传统塑性割线模量法推广到微极材料,建立分析和预测-γTiAl基合金的塑性行为尺度效应的细观力学模型。结果表明:-γTiAl基合金的微结构尺度对其宏观塑性硬化行为存在显著的影响;近片层组织-γTiAl基合金中PST晶体颗粒的尺寸越小,合金中硬相夹杂PST颗粒的体积分数越大,合金材料相应的塑性硬化越明显;微极基体的塑性特征尺度与等轴γ晶粒的平均尺寸大小在同一数量级。 相似文献
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归纳了微电子机械系统中多晶体材料微构件在微塑性加工和应用中其力学性能所表现出来的尺度效应及其多种尺寸关联的主要特征,介绍了微构件外形几何尺寸和材料内部微结构尺寸对其弹、塑性力学性能尺度效应耦合影响的实验和模型研究的主要进展。重点总结并分析了多晶体材料微构件越小越强和越小越弱两种类型尺度效应的研究方法以及测试、影响因素及微观机理初步分析的结果。结论是:微构件内、外尺寸的耦合关联影响控制了尺度效应和与其相对应的材料内在特征长度,今后如能进一步探明微构件外形结构尺寸、晶粒尺寸和材料内在特征长度与其性能异变之间的制约关系,基于晶体学和高阶理论建立较全面、系统的力学分析模型,将有可能揭示微构件多晶材料内在特征长度的微结构控制的机理,进而实现通过调控材料的微结构控制微构件的宏观力学性能。 相似文献
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针对薄膜型隔声超材料,在考虑内嵌质量块的形状和尺寸的前提下,研究其隔声降噪机理及隔声性能的微结构参数影响规律。首先建立薄膜型隔声超材料多自由度的振动分析模型,该模型引入内嵌的圆盘形质量块的平移和绕面内轴旋转自由度的模态特性。进而研究薄膜型超材料单胞结构单元的弹性常数、质量块质量及尺寸等参数对薄膜型超材料隔声"带隙"频段的影响。研究结果表明:金属圆盘形质量块的质量、半径以及橡胶薄膜的弹性常数对薄膜型超材料的固有振动频率均产生一定的影响;质量块半径越大,低频段的"带隙"的频率将向高处移位;质量块的质量越小,系统低频和高频段的"带隙"频率均增大,但此时中频段的"带隙"频率在166 Hz附近基本保持稳定;薄膜弹性常数的增大将导致中频段"带隙"频率增大,但影响不显著。 相似文献
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手性蜂窝材料内部韧带的变形及失稳特性控制了该类材料的抗冲击性能。本文运用能量法和泛函数极值分析的方法,分别探讨了六韧带手性蜂窝材料在受到面内冲击时缓冲第一阶段中韧带的冲击动荷系数及韧带失稳坍塌临界压力,得到了韧带的动荷系数及其失稳临界压力的解析表达式,进而揭示手性蜂窝材料抗冲击性能的内部微结构溃塌机制和关键影响因素。结果表明:视为扭簧的韧带节点环在冲击压缩变形过程中扭转角越大,韧带的动荷系数越小,而韧带的失稳临界压力随着节点环扭转角的增大而增加。研究方法和结果可为手性蜂窝材料及其它蜂窝型材料抗冲击能力的进一步研究和微结构设计提供理论参考。 相似文献
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运用Ansys模拟软件对不同厚度的微悬臂梁在同一电压下(未达到吸合电压)进行静电力分析,得到悬臂梁固定端的应力大小,同时得到此应力与厚度的关系.再根据力学相关解析式对固定端进行力学分析,通过比较两种方法得到的结论,发现结论是相反的,因此得出弹性模量E是决定微观材料性能的重要因素,以及静电力作用下的微悬臂梁存在机电耦合作... 相似文献
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将近片层γ-TiAl基合金视为以等轴γ颗粒为夹杂、多孪晶PST单晶组分为微极基体的复合材料,运用微极理论研究与其等效弹性性能尺度效应对应的材料特征尺度lm和塑性流动行为尺度效应对应的材料特征尺度lp之间的关联。结果表明:相对于硬相的PST组分基体,软相等轴γ颗粒夹杂直径d与微极基体的材料内在的弹性特征尺度lm和塑性特征尺度lp相当时,夹杂尺寸将对合金材料的等效弹性模量和塑性流动行为产生一定的影响;合金材料的弹性模量随着夹杂颗粒尺寸的减小而增大,夹杂颗粒越小,合金材料的塑性流动硬化特征越明显。γ-TiAl基合金中与弹性性能尺度相对应的材料特征尺度lm与塑性行为尺度效应所对应的内在材料特征尺度lp相等,并与γ-Al合金复合材料基体组分中PST颗粒的尺寸大小一致。 相似文献
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高压输电铁塔外伸臂振动力学模型及其振型局部化研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文建立了高压输电铁塔外伸臂的振动力学模型,运用近频摄动理论详细分析了铁塔外伸臂的固有振动特性,并推出了铁塔外伸臂挂线上覆冰质量不等时发生振型局部化现象的判据,计算机的模拟计算结果证实了判据的正确性和可用性。 相似文献
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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. 相似文献