U75V钢轨闪光焊推凸引致裂纹的分析

对U75V钢轨焊接接头产生的裂纹或断裂典型案例进行了研究.结果表明,该钢轨的焊接和焊接接头热处理工艺正常,裂纹是产生于焊接推凸过程.其原因是由于焊缝存在网状铁素体而使强度有所下降,并且焊后推凸间隔时间过长.建议将焊后推凸时间间隔缩短到30s以内,同时进一步加强对焊接接头探伤工作.     

同质材料多凸体摩擦磨损行为的分子动力学模拟

从纳米级微凸体间剪切运动的角度研究干摩擦机理。考虑同质弹性材料接触过程中存在黏附力、原子转移和凸体间相互作用对纳观黏附摩擦接触过程的影响,采用分子动力学方法研究纳米尺度下同质单晶铜材料的弹性刮头与弹性多凸体基体接触过程的表面摩擦响应,分析了弹性刮头与多凸体多点连续接触的摩擦规律以及刮头接触变形与基体变形的相互作用。研究结果表明：晶格方向差异会导致凸体间不同程度的磨损,摩擦系数随着晶格角度的增大而减小;在控温条件下,摩擦系数随着晶格角度的增加而降低;速度的增加具有一定的减摩作用。由于多凸体模型考虑到凸体间相互作用对材料变形和失效的影响,发现在不同工况下材料表现出不同的抵抗刮擦和变形的能力,弹性刮头以及凸体间相互作用对纳观黏附摩擦特性产生重要影响。     

高速列车通过钢轨焊接接头时引起的轮轨冲击噪声的研究

高速铁路采用无缝钢轨铺设,大大地降低了轮轨通过钢轨接头时产生的轮轨冲击噪声。但是由于焊接钢轨时工艺不良和焊接材料与钢轨材料间存在性能差异等原因,车轮滚过这些焊接接头时产生的轮轨噪声远大于其它地方。为了探明钢轨焊接接头对轮轨噪声的影响,综合运用车辆-轨道耦合动力学理论、随机振动理论和声辐射理论建立了轮轨噪声预测模型,计算分析了高速列车通过钢轨焊接接头时的轮轨噪声。研究结果表明：焊缝凸台引起的轮轨冲击噪声主要集中在1250～3000Hz范围内。钢轨凹陷型焊缝引起的轮轨冲击噪声主要集中在400～1250Hz范围内。钢轨焊缝处短波不平顺波长增大,轮轨噪声声级最大值有所减小;短波不平顺波深增大,轮轨噪声声级最大值有所增大。     

含硬涂层结构的表面微观接触新模型

为研究含有硬涂层的粗糙表面中微凸体和基体变形对表面微观接触特性的影响规律,利用Hertz接触理论分别求出微凸体和基体的接触刚度,利用不动点迭代法确定微凸体变形量,建立关于微凸体接触变形量的刚度模型,通过并联关系耦合接触刚度,建立新的接触表面微观接触模型。为验证新模型对含有硬涂层的粗糙表面接触特性描述的正确性,建立了不同大小和不同材料的单微凸体有限元模型,通过与Hertz模型、有限元分析结果比较,发现当基体材料和微凸体材料不同时,微凸体/基体系统的应力分布会不均匀,微凸体表面的接触力比材料相同时的接触力小,最大应力比材料相同时的最大应力大;在变形量很小的时候,Hertz模型解和新模型解都很好地与有限元分析结果相吻合,随着变形量的变大,有限元分析解和新模型解开始同时偏离Hertz模型解,但新模型解一直趋近于有限元分析解。     

钢轨气压焊参数控制

火车运行速度的不断提高,对钢轨接头焊接质量要求也越来越高,特别是在施工现场的焊接和焊后热处理等。过去手工操作气压焊设备,凭施工人员经验和眼力判定,工步不连贯,严重影响再结晶效果,降底焊接质量。针对上述问题,在现有小型气压焊设备基础上进行改造,整套设备采用模块化设计,推凸采用保压方式,克服人为因素与环境温度对焊接质量的影响,减少操作人员及劳动强度,保证焊接质量持续稳定。     

异常高压在复杂地质体地质分层中的作压——以桑株1井为例

在山前逆冲推覆构造带复杂地质体中，由于地质构造强烈，经常会出现多套地层重复及产生异常高压，当重复地层的岩性相近，用常规地质分层方法难以精确划分地层界面（往往是推覆滑脱断层面）时，推覆体中存在的异常高压，其压力梯度界面可以为地质分层提供有力的证据，异常高压在复杂地质体地质分层中起到重要作用。     

弹性研磨法的基础研究：测试与分析

本研究是为解决自由曲（如型腔膜，凸模等）的研磨加工自动化而研制的一种新型磨轮－弹性磨轮。采用聚氨酯合成橡胶及氟化乙烯发泡材料作成基材，再外加一层研磨材料作成的弹性砂轮，在加工中心及自动机床上对自由面进行光整加工。     

切向荷载下弹塑性材料的微观位移特性

Fujimoto(2000)研究了受切向荷载作用的微凸体在完全弹性接触或完全塑性接触条件下的微观位移特性。而实际大多数微凸体在法向荷载作用下,因材料的弹塑性性质导致其接触是很难达到完全弹性接触或完全塑性状态的。因此,如何解决切向荷载作用下处于弹塑性接触状态的微凸体的微观位移特性就显得非常重要。作者以Fujimoto模型为基础,结合Cattaneo和Mindlin理论,研究了切向荷载作用下处于弹塑性接触状态微凸体的摩擦力-微观位移关系,并给出了一个计算实例,显示该文理论模型的合理性。     

一种新型的铁路钢轨探伤车

对于钢轨内部伤损的检测,可以采用超声、射线探伤等方法。但在野外作业,最简便、有效、快速的方法,当推超声波探伤。西德、日本、美国、苏联等,都有专用的铁路钢轨探伤车。除了有手推小车外,还有火车头牵引的大型探伤列车。使用探伤车后,钢轨内部伤损可以预先发现而做到预先更换,预先防范,对保证铁路安全起了重要作用。 我国铁路部门,各工务段,都有专业的钢轨探伤组,常年累月对钢轨进行超声探伤。使用的仪器,起初是进口国外的,以后自己制作了JGT—1型(单通道)和JGT—2型(双通道)等专用的钢轨探伤仪。但由于铁路业务日益繁忙,钢轨伤损日益…     

钢轨断裂原因分析

采用电子显微镜和光学显微镜对一横向断裂钢轨进行了宏，微观检验，结果表明，钢轨断裂起源于轨底一侧轨脚外伤缺陷处，而外伤缺陷是由于使用乙炔火焰误切割钢轨并使其形成硬而脆的非正常组织-马氏体和菜氏体所致。     

起重机用钢轨断裂原因分析

采用金相检验、化学成分分析、力学性能测试及断口分析等方法对某起重机用钢轨的断裂原因进行了分析。结果表明:钢轨断裂为一次性脆性断裂,断裂起源于轨底的刮擦凹坑处;另刮擦凹坑处存在严重的脱碳现象,极大降低了该处材料的力学性能,加之钢轨材料的硅含量严重超标也增加了材料的脆性,从而导致在起重机行车运行过程中,钢轨轨底刮擦凹坑处产生应力集中,萌生裂纹并迅速扩展,造成钢轨脆性断裂;脱碳现象的存在说明刮擦凹坑处受热较严重,分析认为是电弧擦伤所致。     

纳米氮化钛陶瓷刀具研制成功

安徽合肥工业大学材料学院主持的国家科技攻关重大项目——纳米TiN、AIN改性的TiC基金属陶瓷刀具制造技术通过国家有关部门的鉴定，这标志着我国利用纳米材料研制的新型陶瓷刀具正式诞生。该研究项目纳米TiN（氮化钛）改性TiC基金属陶瓷材料，采用在金属陶瓷TiC中引入纳米TIN细化颗粒的方法。由于晶粒细小有利于提高材料的强度、硬度与断裂韧性，对于开发研制新型刀具有重要意义。     

钢轨母材重伤原因分析

针对线路钢轨出现的一起钢轨母材重伤,采用宏观检验、扫描电镜断口及能谱分析、金相分析、硬度测试等方法对该钢轨母材重伤原因进行了分析。结果表明:钢轨内部的冶金缺陷是其超声波探伤判定为重伤的原因,而该冶金缺陷主要与钢轨铸坯存在裂纹有关;钢轨缺陷部位的高碳马氏体组织与轧制时冷速过快有关,魏氏体组织为轧制时过热所致。建议钢厂加强铸坯的外观检查以及成品钢轨的超声波探伤检查,提高钢轨质量稳定性。     

粗糙表面微凸体模型构建与接触特性分析

基于粗糙表面形貌测量试验，提出一种采用二次函数回转体等效微凸体的办法，建立微凸体接触半径与接触变形的解析关系，弥补了半球体模型单一曲率半径的缺陷；然后根据几何模型，重新推导出单个微凸体在弹性、弹塑性和完全塑性三种变形阶段的接触表达式，并应用接触力学理论和概率统计方法，建立粗糙表面的微观接触模型；最后将所建模型与CEB模型、ZMC模型以及KE模型的仿真结果进行了对比，验证了所建模型的有效性，并揭示了塑性指数、微凸体尺寸参数对接触特性的影响规律。研究表明：相比于半球体模型，二次函数模型对微凸体轮廓的拟合效果更好，能够在载荷较大的情况下，更加精确地进行结合面接触特性分析；塑性指数是影响接触刚度的主要因素，塑性指数越大，其接触面积越小，抵抗变形的能力越弱；微凸体尺寸参数对接触刚度的影响较小，微凸体直径与高度的比值越大，接触面积和接触刚度越大。     

荷载变形关系求解无缝线路轨道稳定性

无缝线路是一种新型轨道结构,是轨道结构现代化的标志。无缝线路稳定性分析是无缝线路的理论基础和关键技术。国内外都非常重视无缝线路的稳定性问题,并进行了大量的试验和理论研究。运用“荷载-变形”关系进行了无缝线路轨道稳定性分析,并推导出钢轨温度力计算公式。输入不同的轨道变形波长,通过优化理论找出最小的钢轨温度力。将此模型的计算结果与不等波长无缝线路轨道稳定性计算方法所得结果进行了对比,两者较为接近,误差不超过2.07%。从而证明此方法的正确性。     

与新材料书苑——共享新材料世界

为材料界及相关单位和个人提供图书、软件、文献、多媒体等信息服务,并可按读者要求提供相应个性化服务（敬请垂询 010乃 七029）。新材料书苑书目（选购以下书目请另加 15％邮寄费用）序号编码书名单价备注且KE003新型功能材料＊45刀9二BE001二十一世纪新材料丛书—一信息材料Y43刀03BE004二十一世纪新材料丛书—一复合材料Y32.504BE005二十一世纪新材料丛书—一新能源材料￥引刀05BE006二十一世纪新材料丛书—一生物医用材料YI7刀06BE007二十一世纪新材料丛书—一智能材料与智能系统Y27.507B日口08二十一世纪新材料丛书—一生态环…     

非均匀速度分布对地铁曲线区段钢轨磨耗演变的影响

基于三角概率分布研究了速度分布的不均匀性对曲线轨道钢轨磨耗演变的影响。采用Archard材料磨耗模型，结合基于虚拟渗透的非Hertz滚动接触理论进行钢轨磨耗预测仿真；建立曲线区段车辆与轨道动力相互作用模型，对不同速度条件下的钢轨磨耗按权重进行累积计算，结合B-spline函数对磨耗后的钢轨型面进行平滑更新，对比分析了地铁B型车以单一速度和非均匀速度通过曲线钢弹簧浮置板区段时的钢轨磨耗演变情况。结果表明：钢轨磨耗在圆曲线上较大，磨耗光带基本平行于轨道纵向，磨耗深度沿轨道纵向分布不均匀；钢轨磨耗范围随钢轨型面更新次数的增加逐渐增加，磨耗速率随钢轨型面更新次数的增加先增加后减小；非均匀速度通过有效提高了钢轨磨耗分布沿轨道纵向的均匀性；第10次更新时采用非均匀速度通过和优化钢轨型面与采用单一速度通过和磨耗钢轨型面相比车辆累计通过数量增加了近一倍，显著减缓了曲线段钢轨磨耗速率，极大地增加了车辆运行稳定性；在地铁实际运营中可通过在高峰和低峰时段采取非均匀速度控制模式，在一定程度上减缓钢轨磨耗速率。     

次级电子激发过程的Monte Carlo模拟计算

在总结前人工作的基础上，利用MonteCarlo方法建立了次级电子激发过程的数学模型。然后利用此模型计算了一类重要的次级发射体──高铅硅酸盐玻璃的次级发射性能。本文首次把次级电子发射体的材料构成与其次级电子发射性能通过MonteCarlo计算联系了起来，为新型次级电子发射材料的设计提供了一种计算方法。     

基于分段合成法的水下凸体结构声散射亮点模型

基于亮点模型基本理论，结合变形柱方法计算细长物体散射声场时切分目标的基本思想，分割凸体结构得到微元目标，利用亮点模型近似描述微元目标的散射声场，最后将考虑相位因素在内的亮点模型组成整体并计算得到凸体结构的目标强度。将亮点模型与分层弹性介质声传播理论相结合，得到计算非刚性表面凸体结构目标强度的亮点模型方法，分析1 kHz～10 kHz频段下目标强度角度频率谱，以及在5 kHz与8 kHz频率下刚性与非刚性表面凸体结构的目标强度特性曲线。结果表明，微元目标间的相位因素是影响亮点模型计算精度的重要因素，切分段数的选取与目标外形和计算频率有关。通过与板块元计算结果对比，证明该模型具有较高的计算精度，不仅拓宽亮点模型的适用范围，使其更加符合工程实际需求，可为时域回波预报提供更大的空间。     

医用材料

新型医用高分子记忆性材料 目前我国每年肿瘤患者为160万人,而现在我国各肿瘤医院用的γ-刀和X-刀肿瘤手术的定位固定材料依赖于进口（只有美国、荷兰、比利时等少数几个国家生产此材料）。经调查目前国内肿瘤医院对这种材料的需要量很大,该材料进口价格每片18美元（250×300×2mm）。 本项目研制的新型医用高分子记忆性材料记忆温度仅为55～58℃,重复使用率可达到5～10次,是