涂层基体条件对梯度涂层残余应力影响研究

采用有限元法，对结构一定的Al/Ni-ZrO2梯度涂层在基体条件改变时涂层的残余应力进行了分析，结果表明，基体材料的热膨胀系数对涂层的残余应力有显著的影响，对于基体为圆柱形的涂层，其基体与涂层界面的残余应力梯度，最大轴向拉应力均随热膨胀系数的增大而线性增大，表面纯陶瓷层与次层界面残余应力梯度则随之减小，增大基体的直径和厚度，可缓和涂层残余应力，并在基体直径为36mm,厚度为20mm时各残余应力基本稳定。     

基体性能对复合材料热残余应力的影响

采用ANSYS有限元法建立三维模型,研究了基体热膨胀系数和弹性模量对复合材料界面径向、轴向和周向残余应力大小和分布的影响。结果表明,界面残余应力的改变量均与基体热膨胀系数的改变量成正比,且随着基体热膨胀系数的减小界面周向残余应力沿着纤维周向分布的不均匀性减弱;界面残余应力变化的总趋势是随着基体弹性模量的增大而增大,但是增加的幅度不断减小。     

界面形貌对热障涂层残余应力分布的影响

用ABAQUS有限元软件建立了热障涂层模型,计算得出,在热载荷作用下,界面形貌对热障涂层材料残余应力分布影响很大,σ22主要集中在热生长氧化层和过渡层波峰处,随着热生长氧化层变厚、波长变小、振幅变大,σ22变大,且最大值产生在热生长氧化层/过渡层界面的波峰处.     

基于Nastran等离子喷涂厚壁零件涂层中残余应力分析

基于有限元数值分析对等离子喷涂不同的基体上的喷涂陶瓷涂层和金属涂层中残余应力进行了分析,结果表明:涂层与基体体系的最大应力分布在接触界面附近,由中心线向外依次递增,在边缘处达到最大值。在体系中心区域正应力沿厚度方向逐渐减小,而在涂层中应力分布则趋于线性;建立了涂层中各残余应力分量的准数方程式,准数方程式与数值计算结果显示了较好的吻合,而且对于不同基体-涂层体系均是适用的。无因次最大径向应变、无因次剪应力侵入深度和无因次最大径向应力的大小均取决于涂层厚度与弹性模量的积和基体半径与基体弹性模量积之间比值,而影响无因次径向最大剪应力的大小的根本因素为涂层厚度与光斑半径的比值。     

胶粘剂厚度和弹性模量对胶焊接头应力分布的影响

采用三维弹塑性有限元分析法，数值分析了胶焊接头中胶粘剂厚度和弹性模量对胶焊接头内应力分布的影响。给出了五种没弹性模量和五种没厚度胶粘剂下，胶焊接头中焊点边缘和搭接区边缘的应力分布曲线，结果表明：胶粘剂的弹性模量低和厚度大时，胶层中的剪应力小而焊点边缘处正在明显的应力集中；胶粘剂弹性模量增大和胶层厚度减小时，接头中焊点边缘处应力减小而胶层中剪应力增大。在一定条件下，胶焊接头中采用易变形的胶粘剂对提高     

Q235钢基体LZAS微晶玻璃/Y-TZP梯度涂层接触应力的数值模拟

运用有限元软件对Hertz接触状态下Q235钢基体LZAS微晶玻璃/Y-TZP梯度涂层的接触应力进行了分析。讨论了梯度层厚度、梯度层层数和物性参数渐变方式(3Y-TZP体积组分差)对涂层接触应力分布情况的影响。结果表明:涂层的径向接触应力和Mises应力的最大值位于接触中心处,最大剪切应力则位于涂层表层下方靠近接触中心处;涂层表面径向应力、整体最大Mises应力和涂层/基体界面剪应力与涂层的层数、厚度以及3Y-TZP体积组分差均有密切关系。     

戈壁风沙环境下钢结构涂装层与基体界面应力研究

为了分析戈壁地区风沙冲击作用下钢结构涂装层与基体界面的应力问题,以戈壁地区风沙特征为背景,基于研究涂层材料与基体界面应力的镜像点法,通过Dirichlet等值性原理和边界条件,建立了钢结构涂装层与基体界面应力的研究方法,研究了呈现空间分层异性的风沙粒子在高度、冲蚀角度和冲蚀速度的耦合条件下冲蚀涂层时界面应力的变化规律.结果 表明:在西北戈壁地区的风沙特征下,钢结构涂装层与基体的界面应力在距地面1.5 m高度处最大,且1.5 m高度处界面应力最大值约为3.0 m和5.0 m高度处界面应力最大值的6倍和11倍.钢结构建筑物在1.5 m高度及以下的部分应采用底漆、中间漆和2道面漆的多层涂装体系,且第2道面漆应做加厚和光滑处理的涂装工艺.界面应力与沙粒粒径和冲击速度均成正相关.随距沙粒冲击点距离的逐渐增大,界面压应力和切应力均呈现先增大后减小的变化规律.在同一位置处,相同冲击速度下,界面压应力在冲击角度为75°～90°范围时较大,界面切应力在冲击角度为30°～45°范围时较大.     

热障涂层应力产生机制及分布特征

热障涂层因优异的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性等优点,被广泛应用在航空发动机等热端部件表面.热障涂层作为零件表面的服役载体,在外界热腐蚀、热梯度应力和机械载荷应力的作用下,易出现表面开裂及界面涂层剥落,这是限制热障涂层长时间使用的瓶颈问题.热障涂层由基体、粘接层、陶瓷层构成,涂层材料特性不同,界面处应力应变分布也不同,在外界载荷条件下,涂层与基体如何实现协同变形,应力如何传递等问题目前尚无明确解释.因此本文主要针对外加载荷作用下,热障涂层内部的应力传递及界面的应力分布问题进行研究.总结当前热障涂层的弹塑性应力模型和损伤应力模型,获得涂层界面应力分布规律,即弹塑性变形阶段,涂层界面应力于一端发生应力集中,并且基体与粘接层界面应力大约是陶瓷层与粘接层界面应力的四倍.随着载荷的增加,涂层表面损伤加剧,其剪滞模型的界面正应力更加符合四分之一椭圆函数,界面剪切应力呈反对称分布,应力分布特征为研究热障涂层在外载条件作用下对裂纹损伤演化行为的影响提供理论依据.     

水冷壁管梯度陶瓷涂层的设计与性能研究

针对燃煤电厂锅炉水冷壁爆管问题,研究设计了一种热膨胀系数梯度变化的涂层结构.为了提高涂层与基体的结合强度,计算了涂层及管壁的温度场及热应力场的分布.结果表明:涂层与管壁的界面处热应力最大,并且热应力与涂层的热膨胀系数成正比,通过调整涂料各成分的含量来改变各层的热膨胀系数;采用双层结构梯度涂层,理论计算表明界面处的最大热应力为1.78 MPa;而通过拉伸力学性能测试得出涂层的平均抗剪切强度为5.60 MPa,是界面处最大热应力值的3倍左右.因此,在管壁表面喷涂功能梯度涂层,能够缓和涂层与基体界面间的热应力.     

磁控溅射制备内燃机用Ti600合金表面CrN/NbN涂层的性能表征分析

为了提高内燃机用Ti600合金表面性能,通过脉冲磁控溅射的方式在其表面制备CrN/NbN涂层,分析了涂层组织结构与电压、占空比的关系。研究结果表明:在CrN/NbN涂层内形成了许多柱状外形的组织成分,并且当占空比以及电压提高后,形成了致密度更大的CrN/NbN涂层。厚度随着占空比和电压的增加表现出明显的增加规律,在占空比10μs和电压400 V时,涂层厚度最大值12μm左右。随着占空比和电压的增加,硬度和弹性模量均表现出单调增加。在占空比10μs和电压400 V时,涂层硬度和弹性模量达到最大值,分别为35.6和31.7 GPa。随着占空比增加,残余应力表现出单调减小;随着电压的增加,残余应力表现出先减小后增加,最小值发生在电压380 V时。各涂层试样都产生了具有完整结构的压痕,没有发生膜与基体剥离的情况。随着占空比和电压进一步增大,在试样的压痕边缘部位产生环状分布的裂纹。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

Assurance of the Uniformity of Measurements of the Power of Laser Radiation

On the basis of an analysis of the principle underlying the construction of standards and systems designed for reproduction of the unit of mean power and energy of laser radiation, it is shown that these standards consist of unified subsystems that carry the principal metrological load. By means of such a division, it is possible to realize a systems-engineering synthesis of standards with preassigned error. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 20–23, November, 2005.     

Assurance of the Uniformity of Measurements of Energy of Short-Pulse Coherent Radiation

Ways of creating unified automatized reference (calibration) and standard measurement equipment for the purpose of developing a subsystem for the assurance of the uniformity of measurements of the energy of short-pulse laser radiation are considered. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 11, pp. 24–28, November, 2005.     

方波幅度的测量不确定度

介绍了用众数法评价方波幅度时的不确定度分析和评价过程;讨论了主要的不确定度来源,包括众数判别区间的影响、波形测量系统幅度测量误差的影响等等;给出了减小不确定度的主要措施,并结合一个实例,给出了方波幅度的不确定度评价结果。     

水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用

从理论和试验两个方面研究了水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用。建立了拉索和水线的运动方程，应用李雅普诺夫函数给出了水线不平衡角的判别公式。设计了一种新型的带有可运动人工水线的拉索模型，并进行了风洞试验。理论和试验结果表明，水线震荡是导致拉索风雨激振具有较大不稳定范围的主要原因。试验结果证明了理论模型和分析的结果是正确的。     

二硝基重氮酚重氮化反应机理再探

文中依据杂化理论分析了亚硝酸的结构特点，主要以分子结构理论为基础，从理论上指出在ＤＤＮＰ重氮化反应中，可能是氯化亚硝酰作为重氮反应的亲电试剂，其进攻发生在氨基的氮上，从而推测了获得ＤＤＮＰ的反应历程。     

逻辑分析仪部分参数测量结果的不确定度评定

介绍了逻辑分析仪部分参数测量结果的不确定度分析评定方法,评定过程及结论,可应用在对于计量标准进行相应指标的不确定度评定分析上。     

空压机轴承箱蜗壳温度探头油封改造

由于空压机进气侧轴承箱蜗壳温度探头密封效果不好,使空压机及其后续管道受到油污染。后将温度探头的O形圈密封改为骨架油封,杜绝了轴承箱漏油问题。文章简介空压机的结构和技术参数,详细介绍了骨架油封的制作和优点。     

Calculation of the Heat of Combustion of Hydrocarbon Components of Fuels

Development is continued of the empirical method for the calculation of the heat of combustion of organic compounds and, in particular, of hydrocarbons of different structures by the additive scheme based on their chemical structure.