基于共线混频的粘接界面固化非线性超声评价EI北大核心CSCD

共线混频法是一种非常有效的非线性超声检测方法。该方法利用两列波在介质中的非线性相互作用特性,实现对材料力学性能的无损检测与评价;首先利用有限元软件ABAQUS,对粘接胶层中含随机分布微裂纹的模型进行共线混频数值模拟,得到共振波幅值随胶层微裂纹数的变化情况,随后以6061铝合金/改性丙烯酸酯胶/6061铝合金粘接试件为研究对象,采用共线横波和纵波混频检测技术,试验研究共振波幅值随粘接界面固化时间的变化情况。结果表明:共振波幅值与粘接胶层中随机分布的裂纹数、粘接试件的固化时间之间存在内在联系;随着裂纹数的增加,共振波幅值不断减小;随着固化时间的增加,共振波幅值不断增大,直到固化完成共振波幅值趋于稳定;因此,利用共线混频技术可实现对粘接界面固化过程的有效监测和评价。     

考虑单侧接触结构——介质动力相互作用的边界元分析

应用时域边界元法研究了结构－介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域（滑移、分离和粘着）是未知的,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区域,我们应用了一种有效的迭代技术。     

考虑单侧接触结构-介质动力相互作用的边界元分析

应用时域边界元法研究了结构 -介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区域 ,我们应用了一种有效的迭代技术。     

功能梯度涂层中的Ⅲ型周期裂纹问题

利用分层模型研究功能梯度涂层中的Ⅲ型周期裂纹问题,借助Fourier级数及传递矩阵技术,可将该边值问题化为求解Hilbert奇异积分方程,数值求解该方程即可得到应力强度因子.数值结果表明,当裂纹较密且裂纹相对较短时,裂纹之间的相互作用比较明显;材料剪切模量在厚度方向上的变化对应力强度因子具有较大的影响.     

单宁酸对国产面粉的品质改良研究

通过单宁酸单因子梯度试验,研究了单宁酸对国产面粉的粉质特性,拉伸特性,面包芯质特性以及烘烤品质的改良效果,为新型面粉添加剂的研制和对面筋形成机理研究提供了理论基础。     

Finite element analysis of γ＇-phase raft mechanism in Ni-based single crystal superalloy

The finite element method was applied to study the mechanics of rafting of γ＇ precipitates in a single crystal Ni-based superalloy with the [001] orientation. The results show that the creep and rafting are closely related with the stress and strain energy density distributions in the matrix channels. The application of an external stress leads to differential levels of von Mises stress and strain energy density, and the largest value of the stress appears at the comers of the matrix near the interface. Creep dislocations penetrate preferentially into the most highly stressed matrix channels where the ）,＇-phase rafting is also enlarged. Meanwhile, the yon Mises stress of ）, matrix and ）,＇ precipitate increases with the increase of temperature, thus the rafting becomes easier at a higher temperature. Moreover, according to the analysis of slip systems for the Ni-based superalloy, the critical external load for bowing a dislocation through a matrix channel at 950 ℃ is about 180 MPa, which is consistent with the related experimental results.     

(3~2.4.3.4)晶格声子晶体的多点缺陷试验研究

由于复式晶格能够降低结构对称性,使晶体比较容易打开多个完全带隙。设计有限尺寸新型多点缺陷形式的复式晶格声子晶体,可以形成宽频段声波的局域态和波导。通过试验研究二维(32.4.3.4)晶格钢/水声子晶体的Zigzag型多点缺陷性质,结合超胞技术,并利用有限元法数值计算该声子晶体缺陷体系的能带结构、本征模态和透射谱。结果表明:数值计算和试验结果符合较好。对Zigzag型多点缺陷分析可知,其数量和形式决定高频(或低频)带隙内声波局域效应、本征模态和波导特性。因此研究复式晶格声子晶体缺陷性质,丰富了调控声波传播的手段,为设计新型声波器件提供了重要的思路。     

考虑单侧接触结构——介质动力相互作用的边界元分析

应用时域边界元法研究了结构－介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域（滑移、分离和粘着）是未知的,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区域,我们应用了一种有效的迭代技术。     

决定二维声子晶体带隙的关键材料参数

从弹性波动方程入手,获得决定二维声子晶体z模态带隙的关键材料参数是散射体对基体的质量密度比和剪切模量比.利用平面波展开法计算带隙结构,研究正方点阵、三角点阵以及不同填充率时材料参数对带隙的影响.发现质量密度比对带隙起决定作用.仅以声阻抗比或波速比的大小不能决定带隙的存在和大小.给出不同点阵形式下产生带隙的材料参数取值范围.给出材料参数-带隙图,对以材料参数设计带隙具有直观的指导作用.     

非线性超声混频检测技术在无损检测中的研究进展

作为新兴的无损检测手段,非线性超声混频检测技术因其具有空间选择、波形转换、频率可选、方向可控等独特优势,近年来得到了广泛的关注。该技术是利用两列波在介质中的非线性相互作用特性,实现对材料力学性能的无损检测。研究表明,非线性超声混频检测技术可有效检测出诸如材料塑性变形等早期力学性能退化情况,并能实现对缺陷的定位。由于该技术对材料损伤检测的独特优势,近年来国内外许多学者做了大量研究工作,并取得一系列成果。但目前对该技术的综述性工作还相对较少。为更好地理解非线性超声混频检测技术,从共线混频检测和非共线混频检测两个方面,综述该技术在材料无损检测领域中的研究现状及进展,阐述国内外学者对该技术的研究成果。对该技术的发展趋势进行展望,期望为后续非线性超声混频检测技术的进一步研究和应用提供参考。