饱和土体圆孔扩张的弹塑性解析解

将土体在圆孔扩张过程中的应力分布分为三个区域,基于修正剑桥模型推导了圆孔扩张过程中土体在三个区域的超孔隙水压力的解析表达式。通过对比,分析了固结比对土体中应力分布的影响。本文的分析推导可为沉桩、旁压试验、静力触探等岩土工程问题提供理论依据。     

Ti-Nb合金激光粉末沉积增材制造显微组织的相场模拟

将传统有限元传热模型和定量相场模型结合,模拟Ti-Nb合金多层激光粉末增材制造过程中金属凝固过程的温度历史及其显微组织。研究Ti-Nb合金在激光粉末沉淀过程中各层的晶粒演化,与已有试验对比验证模型的准确性。将有限元传热模型得到的不同增材层的温度历史用于定量相场模型模拟合金在局部稳态条件下的定向凝固行为,采用Fortran编写程序求解以凝固速度和温度梯度作为输入参数的相场方程。结果表明:不同增材层的热历史及凝固形态是有区别的,随着增材的层数增加,每层熔池边界的温度梯度呈非线性降低,相应的显微组织的枝晶间距随着温度梯度的降低而增大。     

搅拌摩擦焊接Ti-6Al-4V钛合金晶粒生长的数值模拟

基于DEFORM-3D有限元软件建立Ti-6Al-4V钛合金工件的搅拌摩擦焊接过程的完全热力耦合模型,提取工件温度场基于蒙特卡洛法模拟焊后工件截面的晶粒尺寸及各相体积分数的分布规律。搅拌区晶粒受摩擦搅拌作用破碎至细小晶粒为初始生长状态。结果表明:热影响区晶粒在母材尺寸上继续生长,Ti-6Al-4V钛合金不发生相变;搅拌区温度升高时晶粒会转变为β相,下降时会在β相晶粒边界析出α相,且α相粒子向β相粒子内部生长并长大,较高冷却速度下α相向β相晶粒内部生长为针状。     

直驱型风电系统网侧变流器LVRT控制策略研究

针对直驱型风机变流器的控制,提出了采用一种基于正负序并网电流解耦控制网侧变流器矢量控制策略,实现了当电网平衡或不平衡时全功率风力发电系统的稳定运行。根据风电系统需具备低电压穿越(LVRT)能力要求,采用所提控制策略并结合直流卸荷保护电路控制电网故障条件下的直流电压,从而实现了直驱型风力发电系统的故障穿越控制。仿真和实验结果表明,所提控制策略应用到直驱型风力发电系统中,可满足电网导则标准中关于全功率风力发电系统的并网电流控制要求。     

耐候钢在2.0%NaCl中性溶液中的腐蚀过程

采用电化学阻抗谱技术研究了耐候钢Q400NQR1和09CuPCrNi在2.0％NaCl中性溶液中的腐蚀行为,建立了其腐蚀等效电路模型并分析了其相关电化学参数随时间的演化规律,结果表明,两种耐候钢的溶液腐蚀过程均可以分为四个阶段,即点蚀诱导期、点蚀发展期、腐蚀中期和腐蚀后期;Q400NQR1较09CuPCrNi具有较高的抗溶液腐蚀能力,前者在腐蚀的中期生成保护性较强的内层锈层,而后者形成的内层锈层难以稳定且易于出现均匀腐蚀的现象。     

T6态2090 Al-Li合金在EXCO溶液中的剥蚀行为和剥蚀发展过程中的电化学阻抗谱

采用电化学阻抗谱（EIS）和光学显微镜原位观察等方法研究了T6态峰时效的2090 Al-Li合金在EXCO溶液中的剥蚀行为.在浸泡过程中局部腐蚀形态演变经历了4个阶段：点蚀、晶间腐蚀、剥蚀和剥蚀后期.在点蚀阶段形成的以杂质相为局部阴极生成的大蚀孔成为剥蚀引发的中心,剥蚀鼓泡沿大蚀孔边缘生长,直到把表层以下完全穿透.点蚀引发阶段的EIS由一个高频容抗弧和一个中低频感抗弧构成,在点蚀发展阶段感抗弧消失.晶间腐蚀阶段的EIS的容抗部分中很难分辨出腐蚀区域对应的时间常数,剥蚀发展阶段和剥蚀后期的EIS由两个容抗弧构成.     

搅拌摩擦焊接过程中搅拌头转速对材料流动的影响

使用有限元方法模拟了不同搅拌头转速下,搅拌摩擦焊接过程中Al6061～T6材料的三维流动,以及材料流动与搅拌头转速的关系,结果表明,在搅拌摩擦焊接过程中,后退侧的材料流动较前进侧更为剧烈,并且随着搅拌头转速的增加,材料流动也会得到不同程度增强,搅拌头前方的材料在搅拌头的推动作用下向上涌起,被旋推到搅拌头后方并向下运动,该过程的周而复始是促使搅拌摩擦焊接顺利完成的主要原因,等效塑性应变等值线的形状与材料热影响区,热力影响区以及搅拌区的边界形状具有较好的对应关系,随着搅拌头转速的增加,等效塑性应变随之增加。     

基于网络层次分析法的盾构隧道管片渗漏水风险评估

为充分探究盾构隧道管片渗漏水形成机理,科学评估以此所造成的各类风险并在此基础上进行有效防控,以风险辨识理论结合网络层次分析法构建地铁盾构隧道管片渗漏水网络层次模型,并以某城市地铁隧道区间管片渗漏水为例,分析管片渗漏水的原因和特点,搭建管片渗漏水风险指标体系,同时运用此模型对该区间管片渗漏水进行综合评价。结果表明：通过网络层次分析法搭建的管片渗漏水风险评估模型可在工程实际应用中有效提高准确率,为管片防水质量控制提供参考依据。     

微织构密度刀具切削性能分析及模糊综合评价

设计了一种多种类型的变密度微圆坑织构排布状态的刀具,以钛合金为对象进行钻削测试,对比了表面微织构与组合状态下的钻削加工效果,并通过模糊评价方法确定刀具前刀面织构的最优设计方法。研究结果表明：受到微织构抗磨减摩影响钻削力减小程度远超过刀具表面粗糙引起的额外摩擦作用,导致整体钻削力发生了降低。需适当降低微织构数量,减缓微圆坑边缘和切屑之间的二次切削影响,促进钻削力的降低。织构参数为120μm时可以获得最小的切削温度,随着织构间距的减小,织构也达到了更密集的程度,此时微坑织构具有良好的减磨抗磨效果,变密度微织构对于切削温度降低效果相对恒定密度微织构更明显。模糊综合评价得到200-120-160排布形式的微织构密度刀具达到了最优切削加工性能。     

超声共沉淀法合成锂离子电池正极材料

采用超声共沉淀法,合成尖晶石型掺杂锰酸锂Li1.05Co0.10Ni0.10Mn1.80O4前驱体,并使用三段热处理方式,制备出尖晶石产物。用粒度分布、XRD、SEM、EDS及电化学性能测试等对其进行表征。结果表明:与未处理试样相比,超声共沉淀法制备的产物的粒度分布变窄,体积比表面积由7.0116m2/cm3缩小至6.9789m2/cm3,晶格常数从0.822nm缩小至0.821nm,晶粒尺寸从67.41nm减小至57.78nm,晶形更加完整,颗粒均匀性更好。经装配成电池测定电化学性能,其充放电平台增长,比容量加大,循环性能更优越。