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.     

层合板机械连接有限元分析

本文采用有限元法,对单列紧固件和多列紧固件情况下的复合材料层合板机械连接进行了分析。得出了其孔边的应力集中情况,应力分布情况,以及多列紧固件连接时接头的载荷传递情况。并分析了多种铺层的影响,得到了一些有意义的结论。     

界面渗透率对厚复合材料层板流动-压实过程影响的数值分析

基于有效应力原理与达西渗流定律,建立了厚复合材料层板流动-压实过程的多场耦合有限元数值模型,通过与厚单向板试验结果的对比,验证了模型的正确性。建立了含界面层的厚正交层合板流动-压实计算模型,分析了垂直于层间界面方向的界面渗透率对正交层合板流动-压实过程的影响。通过与同等厚度单向板的分析结果对比表明,当不同方向铺层层间界面渗透率高时,厚正交层合板的流动-压实过程几乎与相同厚度单向板的流动-压实过程相同。但当层间界面的渗透率低时,会阻碍内部树脂的流动,导致正交层合板内部纤维体积含量提升慢,且越靠近内部,界面渗透率的影响越明显,最终在界面处纤维含量出现明显的跳跃分布。     

菲涅尔聚光透镜的一般设计方法及效率分析

针对各种类型的Fresnel透镜的设计方法,从弧形基面Fresnel透镜的结构设计出发,通过对不同楞型条件的推导,从而获得能够适应各种类型Fresnel透镜结构设计的统一的设计公式。并据此,提出了Fresnel透镜效率计算方法,对目前常用Fresnel透镜的光学效率进行分析对比,对其适用性和优缺点作了定性评价。     

颗粒增强复合材料的动态压缩力学性能研究

首先采用Instron2300材料试验机和Hopk inson压杆冲击试验测试了10%(vo l)S iC/A l陶瓷颗粒增强金属基复合材料在不同应变率范围的应力应变曲线.结果表明,该复合材料存在明显的应变率强化效应,随应变率的增加,其流动应力也迅速增加.在不相同的应变率下,随应变的增加,复合材料的流动应力与准静态流动应力的比值趋于一常数,表明复合材料在不同的应变率下具有相同的应变硬化规律.最后用R am berg-O sgood材料模型结合应变率强化模型拟合了复合材料的动态应力应变曲线,得到了与实验结果相吻合的结果.     

梯度功能材料热应力缓和优化设计

在研究梯度功能材料效应力缓和优化问题时,提出了一个分析梯度功能材料中间层体积组分规律的关系式．并运用这个关系式．结合优化理论,对效应力缓和梯度功能材料进行了计算,并得出一些对梯度功能材料设计有价值的结论。     

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。     

电泳沉积法制备ZnO/SnO_2复合薄膜及其光催化性能研究

在导电玻璃FTO基底上,利用电泳沉积技术成功制备了ZnO/SnO2复合薄膜,并对样品进行了SEM和XRD表征,并以降解罗丹明B为模型反应,考察不同条件下制备的复合薄膜的光催化活性。结果表明电泳沉积时间为20min时,可得到表面致密均匀的ZnO薄膜,膜厚为0.5μm,且随着电泳沉积时间的延长,薄膜的光催化速率不断增加,沉积时间为20min时,光催化速率达到最大（0.016min-1）,如此优异的光催化性能可能是由于异质结构光催化剂ZnO/SnO2减小光生电子-空穴的复合几率,提高了复合催化剂的光催化效率。此外,还研究了热处理温度对ZnO/SnO2复合薄膜光催化效率的影响,结果发现在300℃热处理的光催化薄膜对罗丹明B的降解率最好,活性最高。     

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     

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。