金属—陶瓷梯度材料动态温度响应变特性分析模型研究

以ＺｒＯ２／Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ金属－陶瓷梯度材料为例，研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用的动态温度响应分析模型问题，研究的重点是分析材料的热导率和热容随温度变化的特性（即变特性特性）对动态温度响应的影响。分析结果表明，当梯度材料承受热冲击载作用时，变物性特性对材料的动态温度响应和材料隔热性能预测的影响十分明显，在对梯度材料的隔热性能进行了优化设计时，必须采用动态变物性温度响应分析模型和理论进行分析     

Si3N4陶瓷蠕变性能MSP评价方法的理论与实验研究

基于薄板弯曲蠕变模型, 对MSP（Modified Small Punch）蠕变试验进行了理论研究, 建立了材料蠕变应力指数n的评价公式. 采用有限元分析软件MARC对MSP蠕变试验进行了数值模拟, 将数值模拟采用的n值与评价结果n值进行了比较, 12Cr1MoV钢和含Cr9%的钨合金钢分别相差1.6%和2.7%; SUS304不锈钢的MSP蠕变试验结果与传统单轴拉伸蠕变实验结果相差仅为2.9%, 数值模拟结果的一致性与两种实验结果的吻合验证了理论公式的有效性. 在此基础上, 通过对多孔Si₃N₄陶瓷蠕变性能的研究, 发现多孔Si₃N₄陶瓷在温度为1000℃条件下不仅具有较好的延展性, 而且有较大的蠕变变形; 应用材料蠕变应力指数的理论公式, 得到了多孔Si₃N₄陶瓷材料的应力指数. 研究结果表明,MSP蠕变试验方法在非金属材料高温蠕变性能的评价上具有广阔的应用前景.     

步进式双轴太阳跟踪运动控制方法的研究

太阳跟踪系统的运动控制是太阳跟踪技术的关键。提出一种步进式太阳跟踪控制方法,建立了步进式太阳跟踪理论控制算法,并通过理论仿真分析了不同运动控制参数对跟踪精度的影响。研究表明：该方法实际是以跟踪系统折线运行轨迹插补逼近太阳运行轨迹曲线,仿真结果证明了跟踪曲线与理论曲线能够很好地吻合,说明步进跟踪控制策略是可行的。该方法可以节省系统建造成本,降低系统自身能耗。     

地下供热一次管网膨胀节泄漏监测系统设计与研发

在阐述热力管网泄漏监测原理的基础上,介绍了一种地下供热一次管网膨胀节泄漏监测系统的设计与实现。     

金属-陶瓷梯度材料动态热应力响应变物性分析模型研究

研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态热应力响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的变物性特性(即材料的热学和力学性能依赖于温度的特性)对动态热应力响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击栽荷作用时,变物性特性对材料的动态热应力响应的影响十分明显,在对梯度材料进行评价和优化设计时,必须采用动态热应力响应变物性分析模型进行分析。     

含孔CFRP正交层合板的双轴拉伸力学行为

采用加载臂开槽的中心开孔等厚度十字形试样,实验研究了正交对称铺层碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRP）层合板在双轴拉伸载荷作用下的力学行为,分析了3种双轴加载比对其拉伸强度和破坏行为的影响。研究表明:纤维被切断的铺层部分在拉伸作用下容易与其相邻铺层脱粘,导致层合板承载力下降;等双轴加载时,在孔边的被切断纤维与连续纤维间基体在横向拉伸和纵向剪切组合作用下首先开裂;非等双轴加载时,在垂直于快速拉伸方向的铺层中沿孔边应力集中处先出现基体裂纹;随着加载比的增大,快速拉伸方向的细观结构损伤随载荷的增大发展更快,刚度下降更快,破坏时主裂纹的扩展方向更趋于垂直于快速拉伸方向;强度包络线的分析表明快速拉伸方向的拉伸强度随加载比的增大呈缓慢增大的趋势。      

金属-陶瓷梯度材料动态温度响应变物性分析模型研究

以ZrO_2/Ti-6Al-4V金属-陶瓷梯度材料为例,研究了梯度材料在承受热冲击载荷作用时的动态温度响应分析模型问题。研究的重点是分析材料的热导率和热容随温度变化的特性(即变物性特性)对动态温度响应的影响。分析结果表明,当梯度材料承受热冲击载荷作用时,变物性特性对材料的动态温度响应和材料隔热性能预测的影响十分明显,在对梯度材料的隔热性能进行优化设计时,必须采用动态变物性温度响应分析模型和理论进行分析。     

非均质材料在热冲击下的耦合热弹性理论

依照连续介质力学的基本理论,推导出了非均质弹性材料热冲击问题所满足的热传导和热弹性运动方程。     

复合材料固化相关黏弹性性能演化及残余应力分析

通过对复合材料固化度和温度相关黏弹性本构方程的分析,定义一个能综合反映固化度和温度等对复合材料黏弹性性能影响的无量纲参数De_m。当参数De_m都大于10~2时,复合材料基体处于流动状态;当参数De_m都小于10~(-2)时,复合材料为弹性状态;仅当部分参数De_m小于10~2而大于10~(-2)时,复合材料处于黏弹性状态。以AS4纤维/3501-6树脂复合材料为例,基于对其参数De_m在典型固化工艺过程中的演化,研究该复合材料黏弹性性能的发展过程,发现基于参数De_m分析得到的凝胶点时间与实验结果一致。根据复合材料黏弹性性能对残余应力发展的影响,将复合材料残余应力计算分为流动阶段和黏弹性阶段,并建立了相应的状态相关黏弹性本构模型。最后通过与原始模型预测结果的比较验证了提出的本构模型,表明本文提出的计算方法与原始黏弹性本构模型计算结果一致,但大大降低了计算所需的时间和存储空间。     

互穿网络型梯度材料研究进展

简述了近几年互穿网络梯度材料的研究进展,介绍了互穿网络梯度材料的表征方法,并对其发展做了展望。