SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件应力的有限元分析

陶瓷与金属连接具有重要的工程应用背景,然而却面临诸多技术难关,连接件的热应力缓解便是其中之一。本文作者采用弹性有限元方法,对采用不同材料作为中间层得到的实际连接尺寸的SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件的应力进行计算,并结合各种材料的塑性对连接件的应力进行定性分析。计算结果表明,SiC陶瓷与Ni基高温合金直接连接产生的热应力很大。最大轴向拉应力位于陶瓷近缝区,导致连接件强度偏低或断裂。采用功能梯度中间层或软金属中间层能在一定程度上缓解热应力;硬金属中间层虽然不能缓解应力,但能改善应力分布状态,使最大轴向拉应力迁移出比较薄弱的陶瓷一侧,有利于连接强度的提高;采用软、硬金属复合中间层具有较好的缓解应力和改善应力分布的效果,但却较多地增加了连接件的界面,有可能导致负面效应,在实际工程应用中需要根据具体情况,权衡利弊,综合考虑。     

水清岸绿,城水融谐——亳州市涡河（105国道——铁路桥段）景观规划

涡河是亳州市区内非常重要的水系。进行涡河景观整治与保育,对亳州城市景观环境改善具有重要作用。通过对亳州市涡河105国道——铁路桥段景观规划研究,探讨生态、功能与文化相互交融的城市滨水景观保育方法。     

双向梯形夹芯板柱面弯曲成形回弹分析

整体弯曲成形是制造曲面夹芯板高效且经济的方法,其成形特点与回弹预测是重点研究方向。采用结合有限元的半解析法对双向梯形夹芯的力学参数进行推导,获得夹芯等效弹性常数,分析上、下面板不等厚夹芯板柱面弯曲成形时面板与夹芯的变形特点及应力中性层的变化,在此基础上建立夹芯板平面应变弯曲回弹理论计算模型,预测夹芯板弯曲成形的应力分布与回弹,并与数值模拟及多点弯曲成形实验结果进行对比。结果表明:夹芯板回弹量与中厚板十分接近,回弹量较小,易于控制成形精度;理论预测的横截面切向应力与回弹都偏大,其中上面板应力相对误差在2.9%以内,下面板应力相对误差在6.5%以内,下面板纵向中心截面线误差在1.0mm范围内,各项误差均在很小范围内,验证了本工作回弹计算模型的准确性。     

应用加工图理论研究Ti2AlNb基合金的高温变形特性

基于动态材料模型（DMM），建立了Ti2AlNb基合金（Ti-22Al-25Nb）在温度94012-1060℃，应变速率0．001s^-1-10s^-1范围内的加工图，并利用该图分析了合金的高温变形特性。结果发现：在温度94012～97012，应变速率0．4s^-1～10s^-1和温度970℃—1060℃，应变速率1s^-1～10s^-1范围为流动失稳区，前者范围内主要发生绝热剪切变形和45°角剪切开裂，功率耗散率达到最小值；后者区域内以局部塑性流动和纵向开裂为主，功率耗散率小于33％。热加工图的其余部分为塑性加工的“安全区”，主要发生再结晶。在温度94012～970℃，应变速率0．001s^-1-0．4s^-1范围，以α2／O相板条球化为主；在温度970℃～1030℃，应变速率0．001s^-1～1S^-1范围，功率耗散率为35％-45％，呈现连续再结晶特征。在温度1030℃～1060℃。麻蛮谏率0．001s^-1-0.1s^-1范围。功率耗散率为45％～66％。达最大值,发生连续再结晶晶粒长大。     

厄瓜多尔德尔西水电站右坝肩边坡稳定性模拟分析

基于厄瓜多尔德尔西水电站前期地质勘查资料,用Gocad软件建立右坝肩边坡的三维地质模型,导入Flac3d做弹塑性分析和强度折减计算,根据计算所得位移场和应力场的分布规律,分析评价右坝肩边坡的天然稳定性,探讨边坡的可能破坏情况。     

压实黄土土水特征曲线及孔隙结构分析

采用Ku非饱和导水率测量系统和扫描电镜照片,实测并分析压实黄土土水特征曲线特征,试验结果表明:黄土干密度与土水特征曲线具有密切相关性,并讨论了干密度影响土水特征曲线的微观机理。     

全SiC结构高温压力传感器制备及测试

面向极端条件下原位压力测量技术的需求,设计了一种光纤法珀式碳化硅（SiC）高温压力传感器。采用全SiC真空法珀（F-P）腔结构,以最大限度发挥SiC材料优异的耐高温特性。通过用反应离子刻蚀和高温高压键合技术成功制备了全SiC式高温压力传感器,实现高温环境下的原位压力测量。实验结果表明,该传感器能够实现650℃高温环境下6 MPa的压力测量。650℃下传感器的光谱压力灵敏度达到4.05 nm/MPa,温度压力交叉灵敏度为1.09×10^-3MPa/℃。研究成果为面向高温环境下压力原位测量的传感器开发提供了思路。     

高温热循环对Ti-22Al-25Nb合金板材性能的影响

通过设计700℃×1 h热循环疲劳试验,研究了700℃热循环对Ti-22Al-25 Nb合金板材室温性能和组织的影响规律。结果表明：700℃热循环后会在Ti-22Al-25 Nb合金板材表面形成氧化层,在氧化层与基体间形成脆性层,热循环次数越多,氧化层与脆性层越厚,室温强度与屈服强度越低;室温伸长率随着循环次数增多而降低,在热循环100次后降为2%,之后在热循环500次以内可保持在2%以上。     

Ti-22Al-25Nb合金在B2单相区的热变形行为

采用热模拟压缩实验研究了Ti-22Al-25Nb合金在B2单相区的热变形行为。结果表明:与其他温度较低的相区变形行为的对比发现,合金在B2单相区变形时具有更低的流动应力和更弱的流动软化效应。在应力-应变曲线上出现了明显的不连续屈服现象,应变速率越大,不连续屈服现象越显著,但该现象对变形温度变化不敏感。在Zener-Hollomon参数与流动应力σ之间的三种关系中,幂指数型最适合用于描述Ti_2AlNb基合金在B2单相区的热变形过程。计算得到的Ti-22Al-25Nb合金在B2单相区热变形的表观激活能为447.75 kJ/mol。利用Zener-Hollomon参数建立了幂指数型的Ti_2AlNb基合金在B2单相区变形的本构关系。     

Ti-23Al-17Nb合金锻制饼材的组织与性能

在α2+B2相区制作Ti-23Al-17Nb合金饼材,观察饼材纵断面不同区域的微观组织.对沿径向截取的拉伸试样进行不同固溶温度+850 ℃、16 h、AC时效处理,测试其拉伸性能.对最佳热处理制度处理试样进行不同温度拉伸性能,600 ℃和650 ℃持久性能和650 ℃,100 h热暴露的稳定性等进行测试.结果表明:采用该工艺制作的饼材的组织比自由锻饼材的组织更均匀;经(1 040 ℃,2 h,AC)+(850 ℃,16 h,AC)热处理后,饼材的综合性能良好,可作为航空和航天等领域的备选用材.