轻质泡沫混凝土吸能特性及其压溃流动应力方程

轻质泡沫混凝土是一种拦阻冲出跑道飞机的重要阻滞材料,为了揭示其压缩力学性能及变形破坏机制,利用CSS4410电子万能试验机、Instron Dynatup9250落锤试验机以及VHS 8800高应变率系统,对密度为0.21、0.31 g/cm 3的轻质泡沫混凝土,在压缩速度2×10 -5~12 m/s范围内的力学特征、破坏及变形机理等进行了系统研究,用理论模型对不同压头面积下的挤压强度进行预测,并建立挤压压溃流动应力方程。结果表明：此材料变形、压溃碎化到压实过程中,以压溃前驱界面运动为特征,变形具有显著的局部失稳特性;压缩强度依赖密度和冲击速度;所采用的理论模型可以较准确的预测不同压头面积下的挤压强度;所建立的压溃流动应力方程可以很好的描述材料的压缩挤压力学特性。     

乳酸菌产生的抑菌物质及其作用机制

乳酸菌是公认的食品级安全微生物,碳水化合物进行发酵的过程中,代谢产生包括蛋白质、多肽类物质、有机酸及其他的具有抑菌活性的物质。这些抑菌物质能够抑制食物中腐败菌及食源性致病菌的生长繁殖,但其自身不会对人体造成损害。乳酸菌能促进动物生长,调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡,从而改善胃肠道功能;提高食物消化率和生物效价;降低血清胆固醇,控制内毒素;抑制肠道内腐败菌生长:提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)酶活力,消除人体自由基,具抗衰老、延年益寿作用;控制人体内毒素水平,保护肝脏并增强肝脏的解毒、排毒功能;提高机体免疫力等。本文对乳酸菌代谢过程中产生的具有抑菌活性的物质及这些物质的抑菌机制进行综述,以期为乳酸菌的研究提供一定的参考。     

几种典型铝合金应变率敏感性及其塑性流动本构模型

建立了塑性流动本构模型,对Al3003-H12、2219-T87、7050-T7451、2024-T351和LY12-cz 5种典型的铝合金在应变率从10-4 /s到8 000 /s,初始温度从77 K到800 K以及真实应变超过0.50条件下进行系统实验,并对塑性流动行为进行分析.结果表明:这些铝合金材料具有应变率效应;铝合金材料应变率敏感性可归于短程障碍对热激活位错运动的影响;在200～600 K时,这些材料存在第三类动态应变时效现象.基于热激活位错运动机制,推出一个物理概念的本构模型,比较得出的模型预测结果和实验结果一致,可方便用于工程应用.     

平纹机织玻璃纤维增强复合材料面内压缩力学行为及破坏机制

为了研究平纹机织玻璃纤维复合材料SW200/LWR-2 的面内压缩力学性能并建立其本构模型, 对其进行了应变率为0. 001 s-1 、0. 1 s-1 、500 s-1 , 温度从- 55 ℃到100 ℃范围内的面内压缩实验研究。动态压缩实验在SHPB 装置上进行, 通过波形整形器实现了恒定应变率加载, 且经过验证试样两端应力平衡。实验结果表明, SW200/ LWR-2 复合材料性能具有明显的应变率敏感性及温度敏感性, 其强度随着应变率的升高而增大, 随着温度的升高而减小。对破坏后试样进行宏观及微观观察发现, 准静态加载时试样为剪切破坏, 伴随大量纤维束内脱粘和纤维拔出; 动态加载时试样为剪切破坏与分层破坏并存, 并出现大量碎屑, 纤维束为整束剪断, 束内脱粘受到抑制。根据损伤力学理论, 建立了SW200/ LWR-2 复合材料应变率及温度相关面内压缩损伤统计本构模型, 本构模型结果与实验结果吻合较好。      

组份成分分布规律对功能梯度防护装甲动态响应的影响

利用数值模拟方法研究了在冲击载荷作用下组份成分对称分布的功能梯度板的动态响应。梯度板材料为陶瓷颗粒增强的铝基复合材料(MMC) 。增强相体积分数随厚度服从指数定律连续分布, 在对称分布条件下增强相体积分数分别在梯度板的前后表面达到最大值。结果显示, 在这种功能梯度装甲板中, 应力波的传播非常复杂, 弹性和粘塑性波耦合在一起, 反射拉伸波和卸载波的大小依赖于组份成分沿厚度的分布; 等效塑性应变的幅值、动能、弹性应变能及耗散能随时间的变化规律与功能梯度材料组份成分沿厚度的变化密切相关。这些因素对强冲击载荷作用下功能梯度板的优化设计非常重要。      

高温后混凝土材料的动态压缩力学性能

利用直径φ100mm的SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar)装置分别对常温和经历400℃、600℃、800℃高温后的混凝土材料试样进行应变率范围30～220s-1的动态压缩试验,混凝土材料的骨料尺寸为15～20mm。结果表明:经历高温后的混凝土材料,一方面具有温度软化效应,另一方面又具有应变率强化效应。其归一化强度随归一化温度对数的增大而近似线性地递减,相反却随应变率对数的增大而近似线性地递增。在应变率的强化效应及温度软化效应的耦合影响中,后者占主导地位。     

Hopkinson杆式冲击疲劳试验方法研究EI北大核心CSCD

在民用与国防领域,装备或结构部件常常受到高加载率的重复冲击,即冲击疲劳问题。冲击疲劳试验装置是研究冲击疲劳问题的基础,该研究提出一种分离式Hopkinson杆式冲击疲劳试验方法。首先通过真空系统使撞击弹复位,在加载过程中通过弹性约束对入射杆进行限位,最后利用电动推杆使透射杆和试样复位,以上过程通过PLC控制器控制。这种方法操作简易,能通过在杆上的信号采集实现冲击波的连续实时显示,并能改变撞击体几何构形以产生不同形状(梯形波、三角波或半正弦波)和不同加载率(8×10^(5)~3×10^(6)MPa/s)的冲击加载波,加载频率范围在0~0.5 Hz。最后利用高强钢圆柱试样和含有工艺缺陷的增材制造316L不锈钢三点弯曲试样对试验方法进行了验证,证明该方法有效可靠。     

GH909平板在模拟叶片冲击下失效模式分析

针对航空发动机燃气涡轮机匣典型材料GH909，设计平板打靶试验件。以定向凝固柱晶高温合金DZ406模拟叶片为弹体，开展冲击打靶试验，得到GH909平板在模拟叶片冲击下的变形、失效模式和临界穿透速度。结果表明:模拟叶片冲击平板过程中，随着冲击速度的增加，平板变形破坏会产生弹痕变形、临界击穿、完全击穿等不同失效模式；以0°角垂直冲击平板时，低速时不会产生裂纹，当速度较高时，冲击部位会被撕裂，弹痕两端向垂直方向延伸出共4条裂纹，当速度较高时，叶片会穿透平板，弹坑周围向外延伸5条裂纹；以45°角冲击平板时，在高速冲击下平板产生呈T型3条裂纹。该研究结果对航空发动机机匣包容性设计有借鉴意义。