纳米压入法研究核电站-回路主管道材料的热老化行为

采用纳米压入方法对核电站一回路主管道的双相不锈钢材料热老化行为进行定量研究.通过对单独的铁素体相和奥氏体相的纳米压入实验,得到随着老化时间的增加,两者在相同压入深度时的压入载荷增加;根据动态测试技术得到的纳米硬度增加,表现为强度提高;而纳米压入塑性变形能降低,表现为韧性降低;并且不同老化时间下铁素体相的强度和韧性都要高...     

铝阳极氧化膜绿色封闭工艺

探索了新的不含有害物质的铝合金阳极氧化膜绿色封闭技术;新方法使用了铈盐化学处理和钼盐溶液电化学处理相结合的工艺。对比了不同封闭方法对L3铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中耐蚀性的影响,包括氟化镍封闭,重铬酸钾封闭和铈-钼盐封闭。利用动电位极化法研究了封闭后阳极氧化膜的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了封闭后阳极氧化膜的表面形貌和成分。结果表明铈-钼盐封闭工艺可以为铝合金阳极氧化膜在NaCl溶液中提供较高的耐蚀性。     

C/TaC/C复合材料的烧蚀性能研究

根据TaC和C／C复合材料的物理化学性能及其烧蚀环境推测C／TaC/C复合材料的烧饶机理，并对其抗侵蚀机理及剥蚀进行了讨论，在分析C／TaC/C复合材料烧蚀机理的基础上建立其烧蚀模型。在此基础上利用流体动力学和质量守恒定律等推导出C／TaC/C复合材料质量烧蚀率公式。本文的研究将有助于导弹小型化和精度的提高。     

基于小波变换的爆破振动时频特征分析

应用小波变换方法对短时非平稳爆破振动过程提出了时频特征分析。根据离散小波变换的分层分解展开关系，将爆破振动时间历史信号用分层重构信号进行扫描。应用这些信号可以给出不同频率带上爆破振动的相对能量分布和振动强度的时间变化规律。一个爆破振动实测结果的分析表明，与建立在传统Fourier变换基础上的频谱分析方法相比，基于小波变换的爆破振动时频特征分析可以给出更为准确的细节信息。文中的研究结果为爆破振动结构安全性分析提供了新的途径。     

长期高温使用后2.25Cr-1Mo钢焊接接头热影响区的蠕变损伤

对火力发电厂中在571℃使用约26万h后的2.25Cr-1Mo钢管焊接接头不同区域的显微组织进行了观察,重点对热影响区的蠕变损伤程度进行了分析.结果表明:该钢弯管焊接接头腹侧的热影响区主要为细晶组织,接近设计寿命时细晶区内蠕变孔洞面积占比约为0.8%,这可作为同种材料管道焊接接头蠕变失效的判据;细晶区内部还存在大量的M...     

PBX炸药含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系

为描述高聚物粘结炸药(PBX)的动态力学性能,将炸药内由微裂纹扩展引起的细观损伤,耦合到宏观粘塑性本构方程中,建立了含微裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系。针对某PBX炸药,开展了单轴压缩及断裂性能实验,研究了材料本构参数及本构关系计算算法,嵌入到ABAQUS软件中,数值模拟了该PBX炸药不同应变率条件下的力学行为。与实验结果对比表明,含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系能够表征PBX炸药动态条件下力学性能变化过程,可用于冲击环境下炸药损伤演化分析研究。     

锆合金表面CrAl涂层的高温氧化与拉伸行为

为研究CrAl涂层的高温氧化和拉伸行为,提高锆合金的抗高温氧化性能,采用多弧离子镀技术在锆合金表面制备CrAl涂层。利用高温热处理炉在360~1160℃和860~1160℃下分别对原始锆合金和带CrAl涂层锆合金进行氧化测试,研究二者的氧化增重行为。采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对氧化前后样品的微观形貌、成分与相结构进行系统表征分析。通过原位拉伸测试对原始锆合金和带CrAl涂层试样的力学性能进行研究。结果表明：CrAl涂层氧化时通过形成致密的Al₂O₃和Cr₂O₃氧化层,显著降低了氧化增重,在1060℃高温下基体未被明显氧化。原位拉伸时CrAl涂层直到4%应变时才出现少量微裂纹,显示出较好的塑性变形能力,样品断裂前未见涂层剥落。多弧离子镀制备的CrAl涂层表现出优异的抗氧化性能,涂层与锆合金具有较好的力学相容性,该涂层具有发展成为事故容错燃料（ATF）包壳涂层的潜力。     

颗粒增强复合材料热机疲劳性能的模拟分析

针对颗粒增强复合材料，基于杂交应力元的基本原理，推导考虑塑性应变、热应变和蠕变应变的Voronoi单元。利用新单元模拟分析机械疲劳载荷和热疲劳载荷的相位关系及夹杂的拓扑结构对结构的热机疲劳迟滞回线影响。     

铁素体钢断裂韧度尺寸效应的小冲孔试验

对六种不同厚度的试样进行了小冲孔试验,并进行了有限元模拟,此外还通过扫描电镜观察并分析了断裂面的微观结构。试验结果显示,试样的SP断裂变形能和断裂韧度随试样厚度的增大而增大。提出了裂纹起始遵循断裂应变准则及裂纹扩展遵循断裂能密度准则的观点。有限元模拟结果与试验结果基本吻合。断裂面呈典型的韧性断裂特征,试样变形后的半球状外表面布满微小的褶皱状突起和微裂纹。     

热机械循环载荷下短纤维增强金属基复合材料性能分析

从复合材料内部组分的细观力学关系人手，选取代表体积元，基于Eshelby椭圆夹杂理论和瞬时体积平均的概念，通过集中张量描述纤维与基体以及纤维与纤维间的相互作用，并把在弹性范围内得到的各集中张量推广到弹塑性范围内，建立能够在弹塑性范围内分析热机械循环载荷作用下短纤维增强金属基复合材料的性质的模型。为了接近工程实际，假设纤维始终保持线弹性，对基体材料采用能反映bauschinger效应的混合硬化模型，依据基体的弹塑性状态决定复合材料整体的弹塑性状态。在塑性范围内，从各向异性的角度出发，采用增量法迭代得出每个加载步结束时复合材料整体以及各相的应力应变增量。编写控制应变和温度加载条件下，计算复合材料应力应变响应的程序，着重讨论纤维的外形、空间分布、体积百分比以及温度载荷对复合材料宏观性质的影响，并与相关的实验结果和数值结果进行比较。