爆炸焊接304/Q245复合钢界面结构及剪切行为各向异性

以304不锈钢/Q245普碳钢焊接界面为研究对象,系统地探讨了界面结构不均匀性及其对服役行为的影响。研究过程中首先观察横截面、纵剖面结构的不均匀性,并基于非平衡运动方程,解释界面结构产生不均匀性的机理。进一步,针对界面波的方向特性,测试其剪切行为随定位角变化特征。最后利用SEM观察剪切断口形貌,认识界面结构对其断裂模式影响。研究表明,爆炸焊接装药爆轰压力脉动是导致界面结构不均匀性的根本原因,而界面波延展方向决定了断裂失效模式和损伤裂纹扩展行为;此外,获得了界面最优剪切强度承载方向,可指导爆炸复合材料应用于工程实践。     

铝-铝爆炸焊接界面波形成与特征

文中通过试验观察与数值模拟相结合,尝试分析界面波的形成与结构特征.对2024铝开展系列准对称爆炸焊接,获得了界面波结构特征随装药比变化样品,并基于Autodyn软件中的光滑粒子法对铝-铝爆炸焊接斜碰撞过程进行了模拟,获得与试验现象吻合良好的计算结果.结果表明,装药比的提高使得再入射流厚度和界面波长波幅增加,且界面更加连续;装药比的提高对再入射流速度的影响不大;再入射流量的逐渐增多使得基板承受的剪切应力增大,进而导致界面出现平直到波状的渐变.分析得到的铝-铝爆炸焊接界面波特征随装药比的变化规律以及所使用的数值方法为相关分析提供了有用的参考.     

车载动力电池组温升特性仿真及实验研究

利用ANSYS有限元软件对车载LiFePO4锂离子电池组进行温升特性仿真分析,同时,通过高低温实验箱和放电电流控制器模拟电池组的工作环境,对锂离子电池组进行了放电实验,对电池组温升特性进行了分析,以验证ANSYS模拟仿真的正确性与真实性,据此获得锂离子电池热稳定性及安全性随放电电流、温度变化的规律,以及在电池组串联过程中随体积/表面积之比变化的规律,以得到其更真实的热特性。     

钨丝增强块体非晶复合材料的研究进展

块体非晶合金在钨丝增强作用下,在保持高强度、高硬度的同时,可有效提高其密度并具有良好的自锐性,因此引起了国内外专家学者的广泛关注.本文综述了国内外钨丝增强块体非晶复合材料的制备方法、界面特性、力学性能及变形行为的研究现状,对今后的研究方向进行了展望.     

T2纯铜/2024铝合金爆炸焊接接头界面结构及性能

为研究铜铝异种金属爆炸焊接头界面形成机理,采用爆炸焊对T2纯铜和2024铝合金进行了焊接.通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、万能材料试验机和纳米压痕仪,对T2/2024复合板结合界面的显微组织、成分分布和力学性能进行了测试分析.结果表明:T2/2024合金爆炸复合板结合界面呈波状结合,结合界面主要由平直界面、波状界面和局部熔化层界面构成;靠近结合界面处,基体金属发生塑性变形,晶粒细化;反应层主要成分为AlCu和Al_2Cu的混合物.复合板拉剪试验表明,T2/2024合金爆炸复合板平均结合强度为67 MPa,纳米压痕测试反应层平均硬度可达8 GPa.     

爆炸焊接304/Q245复合钢界面结构及剪切行为各向异性研究

以304不锈钢 /Q245普碳钢焊接界面为研究对象,本文系统地探讨了界面结构不均匀性及其对服役行为的影响。研究过程中首先观察横截面、纵剖面结构的不均匀性,并基于非平衡运动方程,解释界面结构产生不均匀性的机理。进一步,针对界面波的方向特性,测试其剪切行为随定位角变化特征。最后利用SEM观察剪切断口形貌,认识界面结构对其断裂模式影响。研究表明,爆炸焊接装药爆轰压力脉动是导致界面结构不均匀性的根本原因,而界面波延展方向决定了断裂失效模式和损伤裂纹扩展行为;此外,本文获得了界面最优剪切强度承载方向,可指导爆炸复合材料应用于工程实践。     

铜/钢爆炸焊接头界面组织及力学性能研究

为了揭示铜/钢爆炸焊接的结合机理,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米压痕仪等对T2纯铜/Q245钢爆炸焊接头结合界面组织和微力学性能进行了分析.结果表明:T2纯铜/Q245钢爆炸复合板结合界面呈现较规则的正弦波形,界面结合良好,界面处原子发生强烈扩散,形成了过饱和铜钢固溶体;界面不同区域固溶体微力学性能不同,纳米硬度在2.02~3.08 GPa,弹性模量在129.6~172.1 GPa;由界面弹性模量分布云图可知,固溶体层连续分布在界面上,由于界面原子扩散程度不同,部分区域的固溶体层厚度很薄,在光镜下很难识别,而在波峰处固溶体则比较明显.固溶体的弹性模量均比铜基体的大,其原子键合强度强于铜基体原子,在一定程度上增强了界面的结合强度,从而使界面的结合强度高于铜基体;爆炸焊接头的拉剪试验断裂位置均位于铜侧,也证实了界面结合强度高于铜基体的强度。     

爆炸焊接制备块体非晶合金时装填密度与温升的关系

通过爆炸焊接过程薄带组宏观研究,得出非晶薄带组装填密度与所需要冲击压力的关系,然后计入冲击压缩引起温升,进而得出有坚实物理背景的非晶薄带装填密度与爆炸复合温升关系。开展计算,得出30μm厚Fe78B13Si9非晶薄带爆炸焊接温升与装填密度关系曲线。结果表明,装填密实度87．5％,可避免温升过高;以前人所建立的模型为工具,开展细观非晶薄带爆炸焊接温度验证计算,计算结果与所发展的模型相一致。     

Al-Al 爆炸焊接界面边侧与中心区域差异定量评价

由于边侧稀疏波的作用,爆炸焊接界面边界与中心区域形貌结构存在差异。然而学术上对焊接界面形貌差异分析仍处于定性水平,尚未建立定量分析方法。据此,本文尝试对爆炸焊接界面形貌差异开展定量化评价。研究过程中首先建立冲击波作用下金属复板弹粘塑性模型以分析波状界面的形成,并开展2024Al对称爆炸焊接;随后运用三维超景深显微镜获得界面形貌图像,结合冲量理论,定义中心区域与边侧区域分界线;最后基于分形理论计算图像轮廓分维与多重分维谱。由分维与多重分形谱数据可定量表征界面的起伏程度与表面最大、最小概率分布,从而实现焊接界面形貌差异定量描述。     

聚能射流对公交起火近场次生危害的分析与抑制

鉴于近年来接连发生数起恶性公交车起火事故,且事故具有突发性与发展快速性,提出利用聚能射流对起火后逃生通道进行开辟与扩充。然而,聚能射流触发后伴随一系列危害因素,可能给驾乘人员造成次生伤害。据此,利用ANSYS/LS-DYNA建立射流切割器数值分析模型,探索聚能装药爆轰产物超压与高温,并基于人体耐受能力评价其对驾乘人员的伤害。通过系列对比分析,获得适用于公交车起火逃生通道开辟与扩充的线型聚能射流设计参数,实现对驾乘人员近场次生灾害的抑制,以确保驾乘人员的安全,以期促进该方法在公交车起火防护中的应用。