孔洞对双晶TiAl合金断裂行为影响的声发射响应

本文基于分子动力学方法,对含孔洞的双晶TiAl合金试样进行了单轴拉伸模拟,在纳米尺度下研究了材料变形和断裂过程中的缺陷演化行为及其声发射响应。研究发现：孔洞大小和位置对材料的弹性模量影响较小,屈服强度随孔洞尺寸的增大而降低;进入塑性变形后,孪晶界对孔洞边缘连续发射的位错有阻碍作用,使晶体强度增加;达到屈服应力时,含晶界孔洞的试样更容易产生稳定的位错结构,阻碍其他位错运动,从而提高了晶体强度;通过对拉伸过程中的声发射信号进行分析,发现声发射信号主要来源于晶格振动,并且具有较大的功率值范围和较低的中值频率;位错滑移的声发射信号表现出宽频域的特点,位错增殖和位错塞积的声发射信号表现出低功率的特点;裂纹扩展的声发射信号属于突发型信号,表现为高频率、高功率的特征。     

单轴加载下低孔隙沉积岩的细观损伤演化及特征值（英文）

以广西大厂地区低孔隙沉积岩为对象,在不同初始加载应力变量基础上进行岩石单轴压缩实验,利用核磁共振测量岩石试样加载前后的变化,建立细观损伤与宏观力学参数特征的关联函数。研究结果表明:该类岩石具有损伤的应力初始值,在初始加载应力低于该初始值时,岩石试样的T₂谱面积逐渐减少,岩石原生孔隙在应力作用下进一步密闭;该类岩石损伤的应力初始值范围为8¹6MPa;岩石单轴加载超过损伤应力初始值后,岩石试样的T₂谱面积逐渐增加,即岩石的孔隙增加,表明岩石细观损伤开始发展;定义岩石的损伤度,建立岩石的损伤度与初始加载应力的非线性函数关系。     

单轴压缩作用下不同高宽比硬岩试样的破坏模式与板裂破坏机理（英文）

为了研究板裂破坏与试件高宽比(H/W)之间的关系以及板裂破坏的发生条件、破坏特征和力学机理,对6组花岗岩试样进行单轴压缩试验。利用应变监测仪和高速摄影仪记录试样的破坏全过程,通过分析应力、应变以及声发射的监测结果确定裂纹的发生和扩展路径。结果表明,H/W的变化可以改变试样的宏观破坏模式。当H/W降低至0.5时,试样破坏模式以板裂破坏为主;板裂破坏发生时试样承载力降低,裂纹拓展方向近似平行于加载方向。此外,发生板裂破坏的试样的裂纹扩展过程和声发射信号均呈典型拉伸破坏特征,表明板裂破坏本质上是一种特殊的拉伸破坏。     

四点弯曲条件下热障涂层断裂模式的声发射表征

采用声发射技术实时监测喷涂态8% Y₂O₃稳定的ZrO₂（8YSZ）在四点弯曲载荷下的损伤断裂行为。采用特征参数分析、聚类分析和小波包变换分析声发射信号结合涂层的微观形貌和应力状态,从而推测出热障涂层系统的失效形式。结果表明：内弯和外弯两种加载模式下,均各有4种失效行为。宏观断裂对应的剥落信号无明显频带,而基底变形、表面垂直裂纹、张开型界面裂纹和剪切型界面裂纹信号对应的主频带可清晰区分为：0~156.25 kHz、156.25~234.375 kHz、312.625~390.625 kHz和390.625~468.75 kHz。热障涂层在外弯载荷下,表面垂直裂纹不断出现,随后扩展到粘结层-陶瓷层界面处并转化为张开型界面裂纹;而在内弯载荷下,则在粘结层-陶瓷层界面附近产生剪切型界面裂纹,仅出现少量的表面垂直裂纹。两种界面裂纹均会引起热障涂层的宏观裂纹和剥落。     

曲面层状介质考虑折射效应的声发射源定位（英文）

为了解决现有声发射源定位算法对多层曲面介质定位结果不准确的问题,提出一种新的考虑折射的声发射源定位算法。利用复合形算法求解得到声发射源坐标,采用断铅试验验证新算法的准确性。新算法定位结果的绝对距离误差小于3 mm,比传统算法有较大的提高。运用数值试验进行定位精度影响因素分析。结果表明,新算法的声发射源定位精度不受层状介质波速比的影响,但测量波速的准确性对定位精度有影响。这些均说明新算法能够在两层曲面介质比如常规三轴压缩测试中得到准确的声发射源位置。     

铸造Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金的热压缩行为与加工图（英文）

利用热压缩实验研究一种新型的具有优异室温塑性的Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金的高温流变行为,变形温度为200~400°C,应变速率为1.5×10-3~7.5 s-1。结果表明:合金的应变速率敏感因子(m)在不同变形温度下均明显小于AZ31镁合金的m值,因此该合金适合在高应变速率下进行热加工。在真应力-应变曲线基础上,建立Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金高温变形的本构方程,并计算得到合金的应力指数为10.33,表明合金在高温下主要的变形机制为位错攀移机制。同时,利用加工图技术确定合金的最佳高温变形加工窗口,即变形温度在350~400°C之间,应变速率在0.01~0.03 s-1。     

干湿循环作用下路面水泥混凝土的单轴压缩试验研究

文章以辽宁某在建公路为案例,对该项目路面水泥混凝土进行不同干湿循环,不同加载速率下的单轴压缩试验,以此来揭示干湿循环和加载速率对路面混凝土物理力学性质的劣化机理.结果表明:干湿循环作用对混凝土具有明显的劣化作用,干湿循环次数越多,混凝土的峰值强度,弹性模量越小,峰值应变越大,且三者的变化幅度随干湿循环次数逐渐递增;干湿...     

花岗岩在不同温度劈裂载荷下的损伤演化与失稳前兆（英文）

为了阐明深地钻探中花岗岩在劈裂载荷与高温作用下的复杂机械和损伤特性,对经50～600℃处理的花岗岩试样进行巴西劈裂声发射(AE)试验。结果表明,温度变化会使花岗岩的机械与声发射特性发生改变,从而改变其破裂演化过程。当温度超过500℃时,花岗岩的抗拉强度大幅降低,剪切损伤模式占比增加。此外,破裂速率亦呈现明显增长趋势。在基于撞击数和能量计数的损伤参数演化曲线的基础上,定义“损伤参数突变点”来判断作为岩石破坏的前兆信息。基于撞击数的“突变点”比岩石失稳的信号提前到达,且岩石损伤越大,提前的时间越久。通过这个时间差,可以达到预警岩石失稳的效果。     

动态拉伸条件下TWIP钢的断裂机制

采用SEM检测了TWIP钢动态拉伸后的组织形态.结果发现,TWIP钢具有典型的延性断裂断口特征,其变形和断裂过程为微孔洞的形核、长大和聚合.含有第二相的TWIP钢的断裂机制为:第二相和奥氏体相界面聚合力的减弱或第二相本身加工硬化导致的开裂促使微孔形核,形变过程中产生的应力集中使微孔长大、聚合直至发生断裂.全奥氏体的TWIP钢的断裂机制为:形变过程中位错的运动受孪晶界的阻碍,形变孪晶与位错的交互作用使微孔形核于孪晶界处,应力集中使微孔长大、聚合直至材料发生断裂.     

不同侧压力系数条件下爆破扰动诱发巷道渐进破裂过程（英文）

采用实验和数值模拟相结合的方法研究静应力和爆破扰动所诱发的巷道围岩渐进破裂过程。研究结果表明:围岩的损伤程度由静应力加载和爆破动力扰动的双重作用所致,不同侧压力系数条件下静应力加载和爆破动载扰动条件下巷道围岩损伤破坏具有明显的差异性。初始应力条件控制着巷道围岩破坏区域的分布特征,爆破扰动会加剧巷道围岩的损伤深度和失稳破坏速度。垂向和水平静应力差值越大,爆破扰动造成的巷道损伤程度越大。爆破结束后,声发射活动性在较短的时间内恢复到稳定状态,且符合幂律衰减规律。