加载速率对Csf／LAS复合材料断裂特性的影响

对短切碳纤维增强Li2O-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷基复合材料（Csf/LAS）断裂特性进行了研究,结果：随加载速率增加,材料的断裂功γwof降低,而材料的抗弯强度先增加后降低,当加载速率为500MPa/s时,材料的抗弯强度最大,用扫描电镜观察,当加载速率较低时,有明显的纤维拔出,当加载速率高时,无明显的纤维拔出,纤维呈弯曲状。     

不同应变速率下硼对低碳冷轧钢再结晶过程组织转变影响的研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机和光学显微镜研究了低碳冷轧钢在不同应变速率下,硼的加入对其应力-应变曲线和初始奥氏体晶粒的影响.结果表明:在应变速率为0.05,10 s-1时,硼的加入导致了εc/εp增加,且含硼钢初始奥氏体晶粒尺寸较大、形状不均匀,硼的加入推迟了动态再结晶;在应变速率为4 s-1时,硼的加入导...     

应变速率和尺寸效应对岩石能量积聚与耗散影响的试验研究

岩石的变形破坏过程是能量积聚与耗散的过程,岩石变形破坏是能量驱动的结果。基于不同尺寸与应变速率下的岩石单轴压缩试验,计算了不同尺寸与应变速率下岩样吸收的总能量、弹性应变能及耗散能,研究了能量积聚与耗散的演化规律,分析了在岩样变形破坏不同阶段的能量分配规律,并从能量角度分析了岩样破裂失稳的原因。研究表明：在单轴压缩试验时,岩样变形各阶段的能量特征有所差异,岩样吸收的总能量U0与耗散能Ud曲线呈非线性增加趋势,弹性应变能Ue曲线呈先增加后减小的趋势。岩样的能量与其高径比呈负相关的关系,两者呈幂函数关系;而与应变速率呈正相关,两者呈对数关系。岩石高径比越小或应变速率越大,岩石强度越高,单位体积岩样所吸收的能量也越高,造成岩样的破碎程度越大。在压密与弹性阶段,基本上将吸收的能量全部转化为弹性应变能储存于岩样内,弹性应变能是能量分配的主体。在塑性阶段,虽然弹性应变能的数值增大,但其所占比率有所下降;而耗散能比率有所增加,耗散能逐渐成为能量分配的主体。在峰后破坏阶段,弹性应变能瞬间释放,岩样吸收的能量几乎全部转化为耗散能,被裂隙面滑移摩擦而耗散掉,在峰后破坏阶段耗散能是能量分配的主体。     

加载速率对充填混合材料力学特性影响研究

运用PFC2D软件研究加载速率对充填混合材料力学特性影响,选取了0.2,0.5,0.8,1.0,1.25m/s五个加载速率对充填混合材料数值试样进行单轴压缩数值模拟试验,分析不同加载速率对数值试样的破坏模式,轴向应力峰值变化影响。发现:加载速率的增大抑制单一剪切面发展,呈现同步发展,破坏模式发生较大变化。加载速率的增加抑制颗粒间裂纹发育造成的强度弱化,同时较高的加载速率造成数值模拟试样承载结构破坏,数值试样强度随着加载速率的增加呈现先增加后减小的趋势,在临界加载速率1m/s时出现轴向应力最大峰值。     

PdCuSi非晶合金晶化过程的相变及电子结构的研究

报道了用ＤＴＡ和Ｘ射线衍射综合技术研究Ｐｄ－Ｃｕ－Ｓｉ非晶合金体系晶体全过程中的相变观测结果。实验表明，在结晶过程中亚稳态稳定态转变与前人报道的有明显不同。用ＸＰＳ技术观测了Ｐｄ－Ｃｕ－Ｓｉ非晶合金体的诸原子的电子结构变化，表明Ｃｕ，Ｓｉ原子对该体系的晶化相变过程有重要影响。     

加载速率和饱水对砂岩力学行为和微观损伤特征的影响

为明确加载速率和饱水对砂岩力学特性和微观损伤机制的综合影响,在岩石力学测试仪进行了加载速率在0.001～0.1 mm/s范围内9级速率下的干燥和饱水砂岩试验,详细分析了强度、应变能、微观损伤和宏观破裂特征在不同加载速率下的变化规律.结果表明:随着加载速率的增大,在0.001～0.01 mm/s加载速率区间,砂岩单轴抗压...     

应变速率对Al0.4CoCrFeNi高熵合金绝热剪切敏感性的影响

在室温下利用分离式霍普金森压杆对Al_0.4CoCrFeNi高熵合金帽型试样进行动态加载,研究了不同应变速率下Al_0.4CoCrFeNi高熵合金的绝热剪切敏感性。结果表明,动态加载前后Al_0.4CoCrFeNi高熵合金的晶粒尺寸分别约为100 μm、100 nm,相差约3个数量级,动态加载后细小的晶粒尺寸使Al_0.4CoCrFeNi高熵合金具有更低的绝热剪切敏感性; Al_0.4CoCrFeNi高熵合金绝热剪切敏感性随应变速率增加而增加,在实验范围内,应变速率3 360 s^-1时绝热剪切敏感性最高,产生了与动态加载方向成45°、宽约2 μm的绝热剪切带,此时临界应变值和单位体积绝热剪切形成能也最小。Al_0.4CoCrFeNi 高熵合金在高应变率变形过程中晶粒发生明显细化。Al_0.4CoCrFeNi高熵合金在动态加载下的绝热剪切归结为材料的热-黏塑性本构失稳。     

冷却速率对82B盘条相变规律影响的研究

采用热模拟试验机对82B热轧盘条进行连续冷却实验,利用光学显微镜和扫描电镜对不同冷速下试样的金相组织和形貌进行观察,并测定其索氏体片层间距.结果表明,当冷却速率小于4℃/s时,82B热轧盘条中存在珠光体(P)和索氏体(S)组织;冷速等于4℃/s时,试样中出现少量的马氏体(M)和贝氏体(B);当冷却速率大于4℃/s时,随...     

6061铝合金高应变速率本构参数研究

通过冲击拉伸试验, 研究了6061铝合金在自然时效态和人工时效态, 在应变速率为0.001～1 500 s^-1条件下的动态拉伸力学行为。采用Johnson-Cook本构模型可以更真实地描述冲击载荷条件下6061铝合金的动态力学行为。结合试验数据, 获得了自然时效态和人工时效态6061铝合金的本构关系参数。研究表明, Johnson-Cook本构模型适用于描述金属材料从低应变率到高应变率下的动态行为, 同样也可用于准静态变形的分析。     

加载速率对Csf/LAS复合材料断裂特性的影响

对短切碳纤维增强Li2O-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷基复合材料(Csf/LAS)断裂特性进行了研究,结果表明:随加载速率增加,材料的断裂功rwof降低,而材料的抗弯强度先增加后降低.当加载速率为500 MPa/s时,材料的抗弯强度最大.用扫描电镜观察,当加载速率较低时,有明显的纤维拔出;当加载速率较高时,无明显的纤维拔出,纤维呈弯曲状.     

通孔泡沫铝合金的动态压缩力学性能研究

采用MTS810 2 3型万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆 (SHPB)设备对加压渗流法制备的通孔泡沫铝合金进行了不同应变率下的准静态和动态压缩试验 ,以研究通孔泡沫铝的动态力学性能。得出了通孔泡沫铝合金的压缩应力 应变曲线。结果表明 ,不同应变率下的压缩σ ε曲线均分为线弹性、塑性变形和密实 3个阶段。通孔泡沫铝合金表现出明显的应变率效应 ,其屈服应力和流动应力随应变率的提高而上升。动态压缩下 ,通孔泡沫铝的屈服应力随相对密度的增大而升高 ,且其比强度与相对密度的 1 5次幂呈线性关系。     

铸态内生塑性晶体相/大块金属玻璃基体复合材料

在分析单相BMG典型力学行为的基础上，综述内生塑性晶体相／BMG复合材料的微观组织的形成机制、塑性晶体相对复合材料室温塑性影响以及制备状态对晶体相微观组织及复合材料室温塑硅的影响等方面的研究成果。     

金属基复合材料的界面脱离极限应力

金属基复合材料在外载作用下会使界面脱开成为裂纹源并开始扩展,应用细观力学方法研究了弧形界面裂纹扩展的应变能释放率,当弧形界面裂纹的所需应变能释放率等于相应基体临界能量释放率时,复合材料将会断裂。在基体和增强颗粒完全脱粘的情况下,根据基体的断裂条件,计算出复合材料的极限应力。     

高温高应变率下纯钼动态力学性能与失效行为

为研究纯钼在高应变率下的动态力学性能及失效行为,在室温及高温情况下,采用分离式Hopkinson压杆试验装置(SHPB)对纯钼进行了动态压缩实验,利用扫描电子显微镜(SEM)对冲击压缩后的试样进行了断口分析。结果表明,在冲击压缩载荷作用下,纯钼动态压缩力学性能随温度的升高而降低;在已测试的温度下,室温、应变率为1 800s~(-1)时,纯钼具有相对较大的动态压缩屈服强度,为1 110MPa,且具有相对较大的动态抗压强度,为1 087MPa;在800℃、应变率为2 000s~(-1)时,纯钼具有相对较大的应变量,为17.6%;而在300℃、应变率为2 200s~(-1)时,纯钼具有较好的综合动态力学性能;高温、高应变率下纯钼的动态压缩断裂机制为准解理断裂。     

过热时间对Cu36Zr48Al8Ag8组织和力学性能的影响

用电磁悬浮熔炼工艺在水冷铜坩埚中制备母合金,用铜模吸铸法在6.5kV电压真空条件下,分别保温2,4,6min制备出3个非晶试样,用差热分析仪( DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能试验机、显微硬度计,研究过热时间对Cu36 Zr48 Al8Ag8块体金属玻璃组织和力学性能的影响.结果表明,在非晶组元和形成非晶时的冷却速率相同的条件下,随着保温时间的延长,液态合金有结晶的趋向,合金的热稳定性降低,原子的排列也由致密向稀疏转变,原子之间的自由体积增大,其紧密化程度低,硬度降低.     

矿岩料层动态粉碎应力－应变曲线的应变率效应分析

用自行研制的矿岩料层动态粉碎性能测试装置，对四种典型矿岩在五种不同应变率下进行实验研究，分析了应变率对应力－应变全过程曲线的影响。结果表明，应变率和应力－应变曲线相敏感，而且应变率效应随岩石物理力学性质和应力－应变曲线的不同发展阶段而改变。不同应变率下的岩石料层动态塑性特性可用Ｃｒｉｓｔｅｓｃｕ提出的拟线性塑性本构方程来描述。     

基于3D-DIC系统的白砂岩单轴压缩应变率效应的力学性能试验研究

通过选取典型岩样,研究了白砂岩在10^-5～10^-3 s^-1应变率范围内的单轴压缩性能,采用3D-DIC系统观测和采集岩样表面位移云图,并分析不同应变率下岩样变形破坏特征差异。结果表明,岩样表面位移场变化反映了破坏面演化规律,剪切破坏面与位移场集中存在对应关系。全局轴向应变差异主要发生在微裂隙压密到弹性变形期间;加载初期,全局径向应变存在差异,在峰值强度时下端部区域径向位移最大,岩样上端部变形受到端部效应影响,径向向外膨胀受端面与垫片间摩擦限制;此外,下端部局部轴向应变大于上端部区域。随着加载速率增大,岩样从延性特征向脆性特征转变。加载速率较低时,岩样破坏过程中孔隙坍塌使得部分裂隙再次闭合、滑移而产生摩擦效应,从而使峰值强度附近的应力-应变曲线出现波动。白砂岩峰值强度、弹性模量、泊松比等力学参数随加载速率增大而增加。     

3004铝合金的动态应变时效现象

选取5.56×10-5s-1,2.78×10-4s-1,5.56×10-4s-1,5.56×10-3s-1四个常用应变速率,在223~773K间隔25℃,以各应变速率对3004铝合金进行系列拉伸试验,探索其中的DSA宏观现象及规律。结果表明,在给定的应变速率下,DSA仅发生在一定的温区。在该温区内,流变应力随温度升高基本保持不变,加工硬化速率出现极大值,应变速率敏感性出现负值。计算得出低温下激活能为48.8 kJ/mol,表明3004铝合金中的动态应变时效是Mg溶质原子气团与位错交互作用的结果。     

废玻璃/废铝耐磨复合材料的性能

使用废玻璃和废铝为原料,采用机械搅拌法制备玻璃/铝基废弃物复合材料,研究复合材料的耐磨性能.随着玻璃颗粒的加入,材料的抗拉强度和硬度较基体都有所提高,尤其耐磨性能,较基体提高了4.62倍,已达到皮带运输机托辊的性能要求标准.     

真空实型铸造钢基复合材料的制备与性能研究

利用真空实型铸渗工艺铸造出表面耐磨损,而芯部塑韧性好的钢基复合材料,用扫描电镜和金相显微镜对材料进行组织分析,并在14.5的分离式霍普金森压杆上对复合材料的耐磨层材料和基体材料进行了动态压缩力学性能实验,测定了耐磨层材料和基体材料在应变率为300/s的应力-应变曲线。