材料的失效分析·性能预测和结构设计

本文首先运用逻辑分析及系统分析,明确有关概念以及它们之间的关系;然后应用失效物理及耗散结构理论,分别阐明材料性能的统计分布规律及环境的可能有益作用;第三,讨论了性能预测的方法——相关法,过程法以及环境的作用;第四,讨论了结构的层次以及结构设计的方法——参量法,半经验法以及基本计算法,最后,对于高技术新技术的材料设计,提出几点看法和建议。     

近炸引信早炸故障多因素综合评价

从系统分析的角度出发,对引起信早炸故障的诸多因素进行分析研究,建立了引信早炸故障的“多因一果”复合链状逻辑结构;并采用定性与定量相结合的分析方法,探讨了引信早炸故障多因素综合评价模型。     

由控制显微组织提高钢的强韧性(续)

<正> 三、对钢强韧化结构因素的分析 金属材料的屈服强度取决于塑性形变早期阶段位错运动的难度,而同一材料的韧性则取决于屈服和断裂时位错运动的容易程度。因此,从本质上讲,强度和韧性是相互矛盾的两个概念。基于这些事实,材料强韧化常以韧化高强度材料和强化高韧性材料为目标。然而通过对强韧化机理及其内在因素认识的不断深化,有可能通过对这些因素的精     

晶须增韧和相变增韧复合作用的机制与效果

在综述陶资材料晶须增韧和相变增韧机制的基础上，分析了晶须增韧和相变增韧复合时的相互作用，并介绍了国内外利用复合增韧法韧化氧化物陶瓷的研究结果，同时指出了存在的问题和获得优良复合增韧效果的有效途径．     

电子信息装备实战化检验理论框架研究

为推动实战化检验工作向实践发展,采用概念辨析、系统分析的方法,对实战化检验理论框架进行探讨.从检验定义入手,剖析电子信息装备实战化检验概念内涵,给出概念定义;采用系统分析方法,分析符合性评价的构成要素,建立实战化检验理论框架,详细阐述开展实战化检验的基本途径.该研究可为开展电子信息装备实战化检验工作提供理论参考.     

冷脆转变的回归分析

<正> 众所周知,工程上常用的结构钢具有冷脆现象,即试验温度低于某一温度T_k时,材料将从韧性状态转为脆性状态,其冲击值明显下降,这种现象称为冷脆。温度T_k称为材料的冷脆转变温度,或称为韧脆转变温度。 评定金属材料冷脆转变温度的方法,主要有两种:能量法和断口法。这两种方法都     

应变时效对低碳马氏体钢强韧性的影响

研究了静态应变时效对20MnB钢不同回火状态的拉伸性能、冲击性能和延性断裂韧度的影响规律。试验表明:应变时效可大幅度提高材料的强度水平,而使塑性、韧性有不同程度下降;对延性断裂韧度J_i的影响不显著,而对裂纹稳态扩展阻力dJ/da有明显的影响。应变时效引起的性能变化,取决于应变时效参量和应变前的预回火制度。合理选择预回火制度和预应变量可获得优良的应变时效强化效果。     

信息化

如今谈论最多、使用最频的词就是“信息化”,“信息化建设”、“信息化社会”、“信息化战争”和“信息化装备”等词句随处可见,但却很难找到关于“信息化”的定义和解释。正因如此,人们往往将“信息化”与网络、计算机、通信设备或军队的C4I系统联系起来。     

反坦克动能穿甲弹芯工艺材料技术发展趋势

当今,提高长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹威力的主要途径是:提高初速、增大弹芯长径比和采用高密度弹芯材料。因此,在内弹道性能方面,要求弹芯材料不断提高强度和韧性,以承受更高的发射应力。高强韧性弹芯技术是发展主流材料的动态力学性能研究结果已表明,在更高的发射应力下,即随着材料的应变率提高,弹芯材料的强度会增加,但韧性会下降。例如,烧结态含93％钨的钨镍铁合金     

软化材料的弹塑性有限元分析

给出了软化材料弹塑性有限元分析的基本算法：选用显式Euler法作为本构积分方案;在结构未达到极限荷载前采用初应力法配合Thomas加速方案作为平衡迭代方法;而当结构接近极限荷载时,程序转换为弧长法控制迭代,使结构越过极值点进入软化区直至破坏。最后,讨论了该领域面临的重要问题——由于材料软化而导致的应变局部化现象及其有限元模拟。     

先驱体热解制备BN复合陶瓷材料研究进展

综述了先驱体热解法制备BN复合陶瓷材料研究进展。提出了几种常见的聚合生成BN陶瓷材料先驱体的 化学原理和合成路线,讨论了复合材料中热解生成的BN相对材料韧性、抗氧化性等性能优化的基本原理,并就有 机先驱体热解法制备BN复合材料目前存在的问题和应用前景进行了展望。     

基于应力应变曲线的断裂能参数表征炸药韧性

高能炸药材料普遍具有脆性特点,对其增韧改性有助于提高武器安全性及可靠性,因此炸药韧性的表征是亟待解决的问题。针对其他工程材料常用的两种参量(冲击韧性、断裂韧性)表征炸药韧性时存在的局限性,提出了基于应力-应变曲线断裂能量计算的韧性表征参量——断裂能,包括拉伸断裂能和压缩断裂能两种形式。一方面,由于不能测试炸药冲击韧性,从测试原理上分析了断裂能参量与冲击韧性具有比较接近的物理意义;另一方面,试验比较了室温下三种炸药之间(HMX-P1、HMX-P2、TATB-P3)和其中一种炸药(HMX-P2)在不同温度下(20,35,45,60℃)的断裂能与断裂韧性的变化趋势,结果表明,不同炸药之间以及不同温度下炸药的断裂能与断裂韧性的变化趋势具有较好的一致性;基于这两方面的对比分析,认为断裂能可以作为炸药材料的一种韧性表征参量。     

球形压痕法评价材料力学性能时代表应变的确定

代表应变εR是球形压痕法评价结构材料力学性能的重要参量,是决定能否获得准确的测试数据的关键所在。利用有限元软件,从不同压痕深度h/R角度分析讨论了两种代表应变的确定方法,同时指出,由于h/R较小时不同材料的压力-深度(P-h)曲线有重合倾向,故较大的压痕深度是将球形压痕法应用于实际的必要条件。     

碳/环氧复合材料的冲击拉伸

该文研究了T300碳纤维单向增强的环氧复合材料,在应变率从10~(-3)/s到10~3/s范围内的冲击拉伸行为.通过对实验数据进行拟合,得出该范围内材料对应变率具有弱的敏感性,表现在破坏强度及破坏应变随应变率增加不显著变化,平均模量几乎不受应变率的影响.分析了试件的几何尺寸效应,讨论了应力波作用对破坏形态的影响以及实验中观察到的拔出现象.从应变率在10~2～10~3/s附近材料行为某些非确定性,指出在更宽范围内了解其性能的必要性.     

复合泡沫塑料准静态压缩的应变率效应和温度效应

针对不同密度、不同空心玻璃微珠填充比的聚氨酯复合泡沫塑料进行了准静态压缩实验,研究了这类材料在不同应变率和不同温度下的宏观力学性能.结果表明,在不同应变率和不同温度下复合泡沫塑料的模量和强度是不同的,具有明显的应变率效应和温度效应.并且,在所研究的温度范围内(从室温到玻璃化转变温度),模量随温度的变化关系是非线性的,可用分段直线来描述;而强度与温度之间基本上保持线性关系.此外,在已有的宏细观力学实验基础上,进一步分析了空心玻璃微珠对复合泡沫塑料的增强机理.     

镍基WC陶瓷涂层的干滑动摩擦磨损性能

为了改善制动器的制动性能,即提高它的耐磨性和摩擦系数,对4种WC含量不同的镍基复合涂层的摩擦磨损性能进行了试验研究,并且利用扫描电子显微镜对复合涂层的磨损面进行了观察,在此基础上对其抗磨机理和WC含量对涂层摩擦磨损性能的影响进行了分析与讨论.试验结果表明,含WC硬质相的镍基复合涂层的耐磨性和摩擦系数都高于基体HT250,其原因是涂层具有较高的硬度和较好的韧性.     

火炸药用功能材料发展趋势的思考

火炸药一般是由氧化剂、燃烧剂、高能炸药和功能材料等组份构成的复合含能材料,是武器装备完成发射和毁伤的能源材料,在矿山和石油开采、气象火箭等领域也有广泛应用.功能材料在火炸药中具有重要作用,对火炸药的能量、力学、安全、燃烧、储存等性能以及制备工艺等有重要影响.从种类来看,火炸药用功能材料主要包括黏合剂、增塑剂、燃烧催化剂、键合剂、安定剂、钝感剂和工艺助剂.目前,武器装备朝着高性能、高安全、低成本等发展方向,因而对火炸药用功能材料也提出了含能化、高效化、低成本化、多功能化和不敏感化等更高要求.     

锆基非晶活性材料动态力学性能及本构关系

为了获得新型锆基非晶活性材料在动态加载条件下的力学性能及本构关系,采用压力渗透铸造法制备得到锆基非晶活性材料样品,借助分离式霍普金森压杆实验测量系统对其进行了不同应变率加载条件下的动态压缩实验,获得了应变率在300～1600 s-1范围内材料的应力-应变曲线,利用高速摄影观察记录了不同应变率条件下试件的破碎以及释能过程.结果表明:锆基非晶活性材料性能表现为脆性材料特征,应力-应变曲线不存在屈服阶段,且当应变率由947 s-1上升至1587 s-1时,材料抗压强度由2.71 GPa上升至2.78 GPa,增幅较小,约为2.6％,而断裂应变由0.032下降至0.028,下降12.5％;材料的破碎程度以及释能反应现象随应变率增加较为明显,当加载应变率较大时,材料破碎过程中存在应变软化现象;根据实验数据,拟合得到了锆基非晶活性材料断裂失效前的一维弹脆性损伤动态本构方程.     

韧脆转变过程中微观机理的转变及其判据

<正> 对微观断裂机理转变的研究,是对材料韧脆转变研究极其重要的一部分。微观机理的转变与宏观力学性能、断裂力学性能的转变密切相关,只有使宏微观相结合,才能更深刻地揭示转变过程的物理本质,更全面地认识材料的断裂过程和韧脆转变的意义,从而更准确地掌握和预测材料的性能,更有效地对其进行控制和设计。     

基于单胞体模型的复合固体推进剂松弛模量衰减过程数值模拟

为研究复合固体推进剂松弛模量的衰减,依据复合固体推进剂组分建立单胞体模型。根据复合固体推进剂5%定应变下的松弛模量,利用有限元计算方法和均匀化理论对基体材料的松弛模量进行参数反演。在此基础上,研究了复合固体推进剂单胞体模型在不同定应变水平下的松弛模量,并计算了单胞体模型的拉伸过程。根据Boltzmann叠加原理及广义胡克定律计算了单胞体模型拉伸过程中松弛模量的变化。结果表明,复合固体推进剂松弛模量有明显的应变相关性,并且在拉伸过程中模量的衰减与载荷历程相关。