获取材料本构关系和硬度的压入法研究

依据锥形压入试验和弹塑性接触有限元分析,提出基于能量原理预测金属材料本构关系的CR-EMI方法。通过该方法揭示锥形压入能量比与表征应力之间存在线性律,提出通过压入曲线(P-h曲线)获取材料本构关系的关系式,根据Hollomon本构关系模型预测硬度的H-EMI方法。通过对多种金属材料进行压入试验和有限元分析,验证CR-EMI方法和H-EMI方法的有效性与精确性。     

基于等效能量原理的延性材料J(δ)阻力曲线测试新方法研究

基于等效能量原理获取的I型裂纹试样弹塑性载荷-位移关系和J积分-载荷关系半解析统一表达式,借助半解析法实现了对多种裂纹试样J阻力曲线的有效测试;采用该方法,还可很容易实现C型外缺口压缩(C-shaped outside edge-notched compression,COEC)小试样的高温J阻力曲线测试。此外,借助半解析公式确定的锐裂纹试样的实时裂纹扩展长度,亦可实现延性材料的裂尖张开位移(Crack tip opening displacement,CTOD,δ)阻力曲线测试。     

直通型CT试样COD弹塑性换算

基于刚性转动假设和功等效原理,推导了直通型CT试样的裂纹嘴张开位移和加载线张开位移弹塑性换算公式,并采用Cr2Ni2MoV钢对公式进行试验验证.根据弹塑性有限元分析,刚性转动假设得到了很好的验证,刚性转动中心靠近裂尖位置且受材料本构关系的影响甚微,转动半径R仅与裂纹长度和试样宽度之比a/W有关.有限元分析和试验结果表明,直通型CT试样的COD弹塑性换算公式用于塑性功计算具有更好的精度.     

Inconel718合金O形环回弹特性研究

对从Inconel718合金管材截取的O形环小试样进行了压缩回弹试验研究.试验表明,温度、加载历史和轴向尺寸对O形环回弹量无明显影响;常温下O形环回弹量随压扁度的变化在6%~30%的压扁度范围内表现为抛物递增,此时O形环密封性能良好,但当压扁度超过30%,回弹量开始递减,且试样的压缩接触面伴随出现凹陷,在600℃以上还发生坍塌.运用ANSYS的弹塑性接触分析功能,采用不同的本构模型,分别建立了二维、三维有限元网格模型,对O形环的压缩回弹过程进行了数值模拟.研究表明,ANSYS的弹塑性接触有限元方法对O形环回弹量的分析模拟结果与试验结果吻合较好.     

基于70.3°圆锥形压头的材料压入测试方法研究

依据压入理论和弹塑性接触有限元分析,提出了采用70.3°锥形压头完成压入测试并基于能量方法获取金属材料本构关系的方法(Constitutiverelationshipbasedonenergymethodofindentation,CR-EMI)。该方法揭示锥形压入能量比与Hollomon屈服应力之间存在线性律,结合该线性律和载荷P-位移h曲线实现了材料Hollomon模型参数求取;同时,提出采用Hollomon模型参数并基于能量方法预测布氏硬度的方法(HardnessbasedonEnergyMethodofIndentation,H-EMI)。通过对多种金属材料进行压入试验和有限元分析,验证了CR-EMI方法和H-EMI方法的有效性与精确性。     

FMCW雷达液位测量系统

分析调频连续波雷达测液位系统的测量原理,整体的系统设计和处理过程,得出调频连续波雷达距离的计算公式,重点介绍其算法和信号处理的部分。     

基于弹塑性解析方程的薄片试样低周疲劳试验方法

针对薄片漏斗试样,基于能量密度等效和量纲分析,提出了移幅-载荷幅关系(Relation between displacement-amplitude and load-amplitude, RDL)半解析方程;能量密度等效代表性体积单元(Representative volume element, RVE)的循环等效应力幅、等效应变幅(Cyclic equivalent stress-amplitude and strain-amplitude, CESS)解析方程;漏斗根部材料RVE单轴应变幅(Uniaxial strain-amplitude of material RVE at funnel root, US-R)半解析方程;材料与几何普适的薄片试样低周疲劳试验新方法。针对5种几何尺寸和13种预设材料组合的18种试样工况进行有限元分析,及对G115和16Mn进行薄片试样低周疲劳试验,结果表明,CESS解析方程预测的薄片漏斗试样等效应力幅-应变幅曲线与有限元预设曲线密切吻合,且新试验方法得到的G115和16Mn循环等效应力幅-应变幅关系和Manson-Coffin律与标准圆棒试样低周疲劳试验结果密切吻合。     

A 3-5 GHz BPSK transmitter for IR-UWB in 0.18μm CMOS

This paper presents a transmitter IC with BPSK modulation for an ultra-wide band system.It is based on up-conversion with a high linearity passive mixer.Unlike the traditional BPSK modulation scheme,the local oscillator (LO) is modulated by the baseband data instead of the pulse.The chip is designed and fabricated by standard 0.18μm CMOS technology.The transmitter achieves a high data rate up to 400 Mbps.The amplitude of the pulse can be adjusted by the amplitude of the LO and the bias current of the dri...     

基于能量等效原理的K因子、柔度统一模型

当前常用裂纹试样的K因子和柔度C表达形式各异且参数的数量较多,有的裂纹试样K因子和柔度式中参数达到或超过6个,不利于计算;对于非标准试样的K因子和柔度C表达式的获取主要根据有限元分析数据而采用回归和拟合的方式,比较繁冗。针对9种Ⅰ形裂纹试样,基于Chen-Cai能量等效原理提出仅有2或3个参数的K因子、柔度C的统一模型。结果表明,K因子和柔度C统一模型与文献式、有限元结果吻合良好。统一模型的建模方法简便有效,便于工程应用,对于获得各类异型小试样的K因子和柔度C的半解析表达式十分方便。     

金属材料裂纹扩展Paris律的模拟方法与应用

结合TA12、TC4钛合金和Cr2Ni2MoV钢的Paris律实验结果,对基于材料的低周疲劳临界损伤获取材料疲劳裂纹扩展Paris律的有限元模拟方法(称为LFF方法)进行了有效性验证,并开展了拓展应用。实验结果与模拟结果比较表明,LFF方法用于模拟材料Paris律有良好准确度。应用LFF方法获得了Cr2Ni2MoV钢、N18合金在多种高温下的Paris模型参数,研究了疲劳裂纹扩展速率的温度效应。