热处理工艺对Ti55531钛合金组织及性能的影响

为了进一步扩大Ti5551钛合金的应用与研究范围,采用β退火和固溶强化两种典型的热处理工艺,通过力学性能检测、显微组织分析和断口扫描分析,系统研究了不同热处理工艺对Ti5551钛合金棒材组织和性能的影响．实验结果表明：β退火态的组织满足强度和塑性匹配,断裂韧性KE值可达97．6MPa·m^-1/2,冲击AK值可以达到35J;固溶强化热处理后,强度达到1360MPa,塑性和断裂韧性相对较低．     

三点弯曲试件塑性转动因子的试验研究

通过试验及理论分析,讨论了屈服强度对三点弯曲试件塑性转动因子的影响．试验结果表明：随着屈服强度的增加,塑性转动因子增大．     

塑性混凝土渗透性能计算方法探析

通过分析塑性混凝土材料渗透原因,揭示了塑性混凝土良好抗渗性能的作用机理。分析了抗渗等级试验法和相对渗透系数试验法2种评价塑性混凝土渗透性能的方法,探讨了影响塑性混凝土渗透性能的主要因素。     

颗粒破碎影响砂直剪强度的试验研究

为了掌握高压条件下颗粒破碎对粒状材料抗剪强度特性的影响,应用DRS-1型超高压直残剪试验系统,研究了法向应力0～14MPa条件下颗粒破碎对福建标准砂直接剪切强度的影响,分析了颗粒破碎的机理、过程及其力学效应．结果表明,14MPa条件下砂的相对破碎与法向应力之间呈二次函数关系,其内摩擦角随相对破碎的增加呈负指数函数减小,达到临界相对破碎值（约7％～9％）后,不再减小,稳定值为28．9^o．高压条件下砂的颗粒破碎与塑性功成线性关系,颗粒破碎是砂在高压条件下剪切特性非线性的根本原因．     

塑性混凝土在真三轴下的强度试验研究

为得到不同配合比下的塑性混凝土在三向应力条件下的强度特性,通过真三轴实验仪对其强度进行试验研究.结果表明:不同的配合比对其强度有较大影响;峰值强度(σ1)随中间主应力(σ2)的提高近似呈线性增长;不同的配合比对塑性混凝土的凝聚力c及内摩擦角φ值有较大影响.     

碳化物细化预处理对T10钢弯曲疲劳性能的影响

通过T10钢进行980℃高温固溶、640℃高温回火的碳化物细化预处理。研究了预处理对T10钢弯曲疲劳性能的影响;并通过对疲劳断口观察,分析了性能变化的微观机理.试验结果表明:T10钢原始组织中碳化物的细化,可有效地细化奥氏体及马氏体,改善基体的塑性和强度,从而使T10钢的疲劳极限和过载抗力得到提高;疲劳断口形貌由准解理转变为准解理加浅韧窝.     

Hoek-Brown破坏准则求解圆形硐室塑性区半径与修正的芬纳公式比较

目的 为定量确定围岩塑性区半径和给支护锚杆的深度设计提供科学依据.方法 以Hoek-Brown破坏准则为极限平衡条件,推求侧压力系数为1.0时圆形硐室理想弹塑性围岩的弹塑性应力和塑性区半径,运用Mohr-Coulomb准则直线拟合Hoek-Brown准则曲线和面积差补方法 ,求取等效的岩体Mohr-Coulomb强度参数后,建立相对塑性区半径随支护力和地质强度指标变化的二元非线性回归数学模型,并与源自于Mohr-Coulomb强度准则为屈服条件的修正的芬纳公式进行比较研究.结果 支护力每增加1.0 MPa,就可确保地质强度指标降低10～20的岩体中不会出现塑性区.在支护力较小和岩体质量较差情况下,采用Hoek-Brown破坏准则推导得出的塑性区半径和修正的芬纳公式计算得出的塑性区半径差别稍大.相对塑性区半径与地质强度指标都呈负乘幂函数关系,随着支护力的增大,塑性区半径随着岩体质量等级的升高而下降的趋势逐渐变缓.建立的相对塑性区半径随地质强度指标和支护力变化的二元非线性回归数学模型简明,使支护力连续变化,提高了工程实用性.结论 在岩体质量较差情况下,锚杆深度取1.8～3.0倍硐半径为宜.     

塑性区阻止效应对三维裂纹应力强度因子的影响研究

在应用片条合成法计算三维裂纹尖端应力强度因子基础上，推导了在小范围屈服情况下考虑塑性区影响时三维裂纹尖端应力强度因子的求解公式，讨论了塑性区大小对裂尖应力强度因子的影响，其中重点考虑了塑性区对裂纹发展的阻止效应。通过对结果进行分析和讨论，给出可供工程应用参考的依据。计算结果表明，在考虑了塑性区对裂纹发展的阻止效应后，大多数情况下塑性区修正使应力强度因子比未考虑塑性区修正的应力强度因子要小7％～30％。     

基于ABAQUS的强度折减法边坡失稳判据研究

将强度折减原理与ABAQUS软件相结合,对边坡失稳判据进行了分析,认为位移突变和塑性区贯通判据有明确的物理意义．通过算例分析,并于bishop法所得到的安全系数进行对比．结果表明,采用位移突变和塑性区贯通作为失稳判据所得到的安全系数是合理可靠的．     

三点弯曲试件塑性传动因子的试验研究

通过试验及理论分析，讨论了屈服强度对三点弯曲度塑性转动因子的影响，试验结果表明：随着屈服强度的增加，塑性转动因子增大。     

二次热压变形对Al2O3颗粒增强纯铝基复合材料组织和性能的影响

探讨了二次热压变形对用粉末冶金法制造的Al_2O_3颗粒增强纯铝基复合材料组织及性能的影响。结果表明,二次热压变形改善了颗粒分布的均匀性,热压使硬度升高;对强度和塑性的影响与颗粒含量有关;当Al_2O_3颗粒含量小于20％时,热压使强度升高,塑性下降;颗粒超过20％,则强度下降,塑性变化不大。热压后的拉伸断口为韧窝与准解理混合断裂。     

焊接接头力学不均匀体断裂力学参量的数值分析

应用ＭＡＲＣ有限元分析软件对平板拉伸和三点弯曲试样焊接接头力学不均匀体的断裂参量──Ｊ积分进行了数值分析．考察了焊接接头不均匀裂纹体Ｊ积分的守恒性,以及不同裂纹长度、强度匹配和焊缝宽度在加载过程中对Ｊ积分及塑性区发展规律的影响．结果表明：焊接接头Ｊ积分具有守恒性,裂纹越浅,加载时塑性区越大,断裂韧性值越高．高匹配焊缝中的裂纹更容易进入浅裂纹状态,从而使高匹配焊缝具有较好的抗断性能．焊接接头强度匹配因子Ｍ对Ｊ积分值有很大的影响．焊缝宽度对Ｊ积分值也有影响．     

T6I6二次时效对A356铸造铝合金力学性能的影响

为了解决热处理后材料的强度和塑性变化规律相反的问题,在T6热处理制度的基础上开发了一种新型的T6I6二次时效制度.研究结果表明：采用T6I6热处理制度可以同时提高A356铝合金的强度、塑性、弹性模量和硬度.在相同的自然时效条件下,材料的强度、弹性模量和硬度随着第一次人工时效时间t1的增加呈现先增加后减小的趋势.延伸率既随着第一次人工时效时间的增加而增加,又随着中间自然时效时间的延长而增大.屈服强度和抗拉强度分别在t1为10min和20min时达到最大值237.38MPa和320.15MPa,增幅达到27.53%和15.24%;当t1=120min且t2=8周时,延伸率达到最大值13.63%.这主要是因为T6I6中的自然时效阶段形成大量的GP区,在随后的人工时效过程中析出大量细小高密度的β相.     

大冶铁矿东露天采场边坡破坏判据的研究

通过对大冶铁矿东露天采场F9,F13断裂带内边坡的深入研究,从整体与局部稳定性系数等方面探讨了边坡破坏判据．利用有限元强度折减法和极限平衡法计算边坡的体稳定性,得出边坡处于极限平衡状态时的塑性应力及塑性应变,提出边坡破坏判据．     

间歇性循环荷载下原状淤泥质软黏土应变预测模型

针对以往交通荷载下软土塑性应变的研究大多忽视时间间歇影响的问题,考虑不同相对偏应力水平和停振比,设计不排水连续和停振循环三轴试验,对试样采用沿K₀线的应力路径固结,研究原状淤泥质软黏土在列车间歇性荷载下的长期应变发展规律. 通过分析连续振动试验结果,发现相对偏应力水平对归一化塑性应变增长率与振次的关系无影响,仅影响等效初次塑性应变. 由于在间歇期土体强度增加,在间歇性循环加载下软土归一化应变增长率显著减小,并且趋于稳定所需的振次随之减少. 基于双曲函数拟合结果,分析停振比对归一化应变增长率的影响规律,发现归一化增长率与振次的关系曲线的形状参数与停振比线性相关. 建立考虑间歇效应的塑性应变长期发展曲线预测模型,该模型由等效初次塑性应变计算模型和归一化增长率计算模型两部分组成,经验证模型预测效果较好,可以用于地铁荷载下软土地基长期应变的计算分析.     

纤维类型对塑性混凝土基本性能的影响

通过研究聚丙烯纤维、聚酯纤维、木质素纤维和玄武岩纤维对塑性混凝土工作、力学变形、抗渗等性能影响,发现塑性混凝土掺入纤维后:拌合物的坍落度、扩展度、泌水率均有不同程度降低,纤维的长度、吸水性及在混凝土中形成的网状结构对塑性混凝土工作性能影响显著;抗压、劈拉和抗折强度均有不同程度降低,纤维的填充作用超越了纤维与混凝土的黏结作用和纤维的吸水作用;变形性能明显改善,以聚丙烯纤维改善最为明显;相对渗透系数均有所降低,按降低作用由小到大依次为:木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维,纤维能在一定程度上阻止塑性混凝土内的原始裂缝,降低裂缝贯通的可能性.     

时效制度对7475铝合金挤压件组织与性能的影响

通过对不同时效制度下的常温接伸性能、硬度、电导率、抗应力腐蚀性能等的测试及微观组织的观察,分析了不同时效制度对7475铝合金扩压型材的微观组织与综合性能的影响,研究结果表明,单级峰值时效（T6）具有很高的强度,但抗应力腐蚀性能较差;双级时效（T76,T73）由于晶界析出物呈粗大和孤立分布,具有较强的抗应力腐蚀性能,但由于过时效时晶内析出相尺寸增大,强度有较大幅度的下降;沿变形方向带状分布的粗大难熔硬相质点对合金塑性有较大的影响,是断裂过程中裂纹的主要发源地。     

低合金耐磨钢的组织与性能

低成本、高性能耐磨钢的需求增长及其开发都在进行中．本研究根据对耐磨钢性能的要求,试制了三种不同合金化方式的低合金耐磨钢,利用金相显微镜、透射电子显微镜、洛氏硬度计、万能材料试验机、夏氏冲击试验机和磨粒磨损实验机研究了其组织和性能,讨论了它们问的关系．结果表明：0．25C钢经不同工艺热处理后均获得了马氏体组织,并发生不同程度的自回火现象,硬度均大于45HRC,屈服强度大于1000MPa,抗拉强度大于1500MPa,并具有一定的塑性和韧性;在860℃淬火或920℃淬火并250℃回火后,实验钢的硬度、强度、塑性和韧性有最佳的配合,耐磨性最佳;V微合金化对钢的组织和性能没有明显影响．0．33C钢860℃或920℃奥氏体化后以等于或大于2．0％／s的冷速连续冷却或风冷至室温,回火或不回火即可得到由贝氏体与马氏体组成的混合组织,硬度超过50HRC,屈服强度大于900MPa,抗拉强度大于1500MPa,有一定的塑性和韧性,耐磨性良好,与商用淬火一回火耐磨钢类似;但由于具有高的加工硬化能力和良好的冲击韧性,在冲击条件下的耐磨性会优于商用钢．不同工艺热处理后的试验钢的磨损率随砂纸粒度和载荷增大而增大,载荷的影响较大,而磨粒的影响较小．     

强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

以一均质土坡为例,首先采用有限元整体强度折减法计算,在此基础上分别选取塑性剪切应变率大于2.0e-5和塑性区为局部强度折减法的折减范围,通过局部强度折减得到边坡滑裂带分布和稳定安全系数,分析不同折减范围下边坡稳定安全系数、特征点位移以及滑裂带的变化规律。比较天然状况和稳定渗流状态下局部强度折减和整体强度折减的计算结果。结果显示:两种方法得到的稳定安全系数基本一致,但折减范围的选择对计算结果影响很大,折减塑性剪切应变率大于2.0e-5的范围得到的稳定安全系数较小。     

边坡稳定有限元法中泊松比的影响

基于小变形假设,考察了泊松比对有限元强度折减法强度折减安全系数的影响。算例分析表明：泊松比对强度折减安全系数计算结果影响很小,但对边坡塑性区范围有显著影响。不等式sinφ≥1—2v对于求解安全系数是不必要的。