立方准晶材料的裂纹问题

本文通过引入位移函数使得立方准晶的轴对称弹性问题化为求解－高阶偏微分方程。作为轴对称问题的例子,得到了立方准晶含有圆盘状裂纹时其弹性场的分析解,并由此确定了应力强度因子和能量释放率。     

立方准晶中螺型位错的弹性场

本文发展了立方准晶的位错弹性理论 ,通过立方准晶的反平面弹性问题的控制方程 ,得到了其含有螺型位错时的位移场与应力场的解析表达式。为研究此固体材料的塑性变形提供了重要信息。     

立方准晶中螺型位错的弹性场

本文发展了立方准晶的位错弹性理论,通过立方准晶的反平面弹性问题的控制方程,得到了其含有螺型位错时的位移场与应力场的解析表达式。为研究此固体材料的塑性变形提供了重要信息。     

准晶弹性理论中的几个基本定理和守恒积分

目的推广经典晶体弹性理论中的几个基本定理到准晶弹性理论中去．方法推导中利用了准晶弹性理论的基本控制方程和高斯定理．结果与结论本文导出了准晶弹性理论中的虚功原理和Betti功互易定理等,证明了解的唯一性定理,并给出了准晶弹性理论中的一些守恒积分,如广义J-积分．当相位子场为零时,上述结论退化为经典弹性理论中的结论．     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

准D5晶粒各向异性集合的弹性本构研究

多晶体金属材料由微小晶粒集合而成,晶粒的物理性质和金属的微结构决定了该多晶体材料的宏观力学性质．常见金属多晶体材料的晶粒有面心立方、体心立方和密排六方结构．基于Voigt模型,Morris和Sayers给出了立方晶粒正交集合的弹性本构关系,Huang则给出了立方晶粒各向异性集合的弹性本构关系．假设一材料是由大量的准D5晶粒集合而成(称为准多D5晶体),利用准D5晶粒的对称性研究D5晶粒弹性本构关系,然后基于Voigt模型和Reuss模型分别推导出准D5晶粒各向异性集合的有效弹性刚度张量和有效弹性柔度张量．在本文中,品粒取向分布函数(ODF)w(R)用来描述多晶体中的晶粒取向为R的可能性密度,给出了弹性本构与织构系数之间的关系表达式．     

平面五次对称准晶中的应力强度因子

引入一组新的应力函数来讨论平面五次对称准晶的弹性力学问题,将问题中的１８个弹性力学基本方程简化成一个高阶偏微分方程,并且应用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换和对偶积分方程方法,求解了平面五次对称准晶结构中的Ｇｒｉｆｖｆｉｔｈ裂纹问题,得到了应力强度因子和应变能释放率,它们是研究材料变形的断裂的关键物理量。     

十次二维准晶材料的接触问题

准晶作为一种新的固态物质结构给传统的凝聚态物理学带来了深刻的变革 ,其弹性基本方程比传统晶体的弹性基本方程要复杂得多 .通过引入位移函数和应用Fourier分析与对偶积分方程理论圆满解决了在一个平底冲头作用下十次二维准晶材料的接触问题 ,得到了此材料接触问题应力与位移的解析表达式 .结果表明 ,如果接触位移在接触区域内为一常数 ,则垂直接触应力在接触边缘具有 - 1/ 2阶奇异性 ,这为准晶材料的接触变形提供了重要的力学量 .     

二维准晶的一个断裂力学解

通过引入应力函数,把二维十次对称准晶平面应变问题的十八个弹性力学基本方程简化成一个高阶偏微分方程,并且求出了其在Ⅱ型Griffith裂纹情况下的混合边值问题的解,所有的应力分量和位移分量都用初等函数表示出来,并且由此得出了准晶中Ⅱ型Griffith裂纹问题的应力强度因子和能量释放率。     

轴对称问题弹性分析的边界元法

本文采用边界元法,对轴对称问题进行弹性分析,导出轴对称问题的边界元基本解公式,提高了弹性问题的求解精度,并给算例。     

Complex method of the plane elasticity in 2D quasicrystal with point group 10 mm tenfold rotational symmetry and holey problems

Since the quasicrystal (QC) was discovered as a new solid structure in 1984[1], many scien-tists have made a great deal of investigation into its structure[24] and the related general theory of elasticity and dislocation[5, 6]. Our team studied the mathematical theory of elasticity of QC, and simplified the complicated equations for elasticity of QC into one or a few partial differential equations of higher order. Then we solved the boundary or initial-boundary value problems of the equation…     

C1自然邻近迦辽金法在偶应力理论中的应用

以non-Sibsonian插值函数作为三次单纯形Bernstein-Bézier的基坐标,构建了C1自然邻近插值函数,该函数具有二次完备性以及对结点函数值和梯度值的插值特性等性质.将C1插值函数应用于Toupin-Mindlin偶应力弹性理论,由于C1形函数的插值特性,偶应力理论迦辽金法可以直接施加本质边界条件,克服了其它无网格法施加本质边界条件的困难.具体算例包括单剪问题和中心圆孔无限大板单轴拉伸问题,数值解与理论解吻合得较好,表明C1自然邻近迦辽金法能够用来分析偶应力理论问题.     

Zn、Y对普通凝固Mg-Zn-Y合金组织性能的影响

为了获得一种高质量的含有二十面体准晶相的准晶合金,采用金属型铸造方法制备了Mg-Zn-Y合金.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和维氏硬度仪研究了Zn、Y元素对合金组织与性能的影响,并分析了准晶相的形成机制.结果表明,在普通凝固条件下准晶相可以直接在液相中形核并长大,合金硬度及准晶相的形貌、大小和分布与Zn、Y元素的含量密切相关.随着Zn含量的增加,Mg-x Zn-4.5Y合金硬度逐渐增大,组织中的准晶相由花瓣状向条状转变,且层片状共晶及α-Mg相逐渐消失.随着Y含量的增加,Mg-48Zn-y Y合金硬度逐渐增大,花瓣状准晶相数量逐渐增多,且层片状共晶组织变得更为致密.通过调节Zn、Y元素含量可以获得高质量准晶合金Mg-48Zn-13Y.     

畸变Al-Li-Cu准晶单晶对称性的研究

本文给出了畸变Al-Li-Cu准晶的x射线旋进衍射图;构造了一个线性相位子场用来解释衍射图与二十面对称性的偏离;用计算机对衍射图进行了模拟,理论结果与实验结果符合得很好;最后指出近准晶结构是处于理想准晶与晶体之间的一种结构,对它的研究将有助于对理想准晶结构的理解。     

引人注目的新材料--准晶材料Ⅳ:准晶的性能及应用

介绍了准晶材料的物理性能、力学性能和应用现状,探讨了发展准晶功能材料以及以准晶强化的新型高性能复合材料的可行性。