薄膜厚度对Si基SiO2薄膜力学性能的影响

为了研究薄膜厚度对Si基SiO_2薄膜力学性能的影响规律,利用纳米压痕技术及有限元模拟方法对不同厚度的Si基SiO_2薄膜材料进行测试,分析了不同厚度薄膜的硬度及弹性模量等力学性能,讨论了不同压深膜厚比对不同厚度薄膜弹性恢复率的影响,并在试验的基础上,建立了有限元模型,模拟了不同厚度薄膜在相同压深下的载荷位移关系,分析了薄膜的弹性恢复性能。结果表明:SiO_2薄膜越厚其弹性模量越小,而薄膜的硬度在薄膜较薄时压痕的尺寸效应更明显,并利用模拟进一步分析得出薄膜越薄弹性恢复性能越好。     

建筑垃圾骨料-粗粉煤灰基胶结料充填体力学性能试验研究

为分析建筑垃圾骨料-粗粉煤灰基胶结料充填体的力学性能,采用正交试验确定充填体的最优配比,进行单轴压缩、三轴压缩试验。结果表明:28 d的充填体的弹性模量平均为971MPa,泊松比平均为0.028 99,黏聚力为0.932 MPa,内摩擦角为41.23°,表明充填体承载压缩变形过程中横向变形量较小,内部具有一定的压实形变空间。通过试件的常规三轴压缩试验表明,充填体在三向受力条件下表现出明显的塑性强化特征。     

针对工程中裂隙岩体的研究与解决办法

地质构造运动和风化卸荷作用,使得岩体结构中含有大量不同方向、规模、产状的非连续性结构面(包括节理、断层、裂隙),从而导致岩体在工程结构和力学性能上不同于其他工程材料,呈现非均匀、非线性的各向异性;同时又称为岩体工程地下水流的主要通道。在工程中裂隙岩体对工程建造影响巨大。针对该类问题,为了限制裂隙和岩石变形、提高岩体强度和工程结构稳定性,本论文从节理面附近的局部变形和受力状态、节理-锚杆加固系统模型进行深入分析和研究,以解决裂隙岩体在工程中的不稳定现象。     

热处理温度对Ti-6Al-7Nb合金组织与性能的影响

为揭示Ti-6Al-7Nb合金显微组织、力学性能及相组成随热处理温度的变化规律,研究了合金在650～1 030℃热处理空冷条件下的组织演变,并进行了室温力学性能测试与XRD分析。结果表明:对于Ti-6Al-7Nb合金,经650℃热处理后,热加工得到的原β转变组织中析出了细小的α相,合金的强度和弹性模量有所提高。在700～850℃之间进行热处理,可以获得良好的综合性能,满足医用钛合金相关标准要求。在950～1 030℃范围内,随着热处理温度的升高,析出二次针状α相或生成α'马氏体相,呈现强度上升、塑性下降的趋势。经650、850℃热处理后,XRD图谱中均为α相的衍射峰,未出现β相的衍射峰。1 030℃热处理后,α'相具有较强的(002)、(101)衍射峰,其他晶面的衍射峰强度很弱,合金弹性模量可达108 GPa。     

边坡植物根系干物质含量与力学性能关系的实验研究

在利用植物根系加固边坡研究领域中,由于根系中纤维含量直接影响根系力学性能,所以对纤维含量进行测定可以判断根系的力学性能。但是,纤维含量测定比较复杂,因此引入了测量方法相对简单的干物质含量的概念来表征纤维含量,并通过对柳树和山毛榉根系的实验对根系干物质含量与相应的力学性能之间的关系进行了研究。研究发现,根系的力学性能随着干物质含量的增加而增长。因此得出了通过对植物根系干物质含量的测定可对不同根系的力学性能进行判断的结论。     

考虑界面的混凝土弹性模量数值模型

由于骨料与水泥浆体的界面对混凝土的力学性能有很大影响，故在混凝土的弹性模量计算中需考虑此界面效应。文中考虑骨料与浆体间界面的几何复杂性，克服传统有限元因界面厚度太小而无法准确模拟的缺点，采用扩展有限元方法以及细观力学对混凝土弹性模量的预测建立了数值模型。最后通过试验结果与模型预测值进行比较，验证了数值模型的有效性。     

退火时间对FeCuSiBAl纳米晶/非晶复合材料的纳米压痕力学行为的影响

采用充氩气的电弧熔炼加单辊甩带法制备一种FeCuSiBAl非晶合金,然后在831K下恒温退火,研究退火时间对非晶合金的显微组织与纳米压痕力学行为的影响。结果表明,FeCuSiBAl非晶合金退火时在非晶基体中产生纳米晶,纳米晶化程度随退火时间延长而增加。在60min退火时间内,合金的硬度随退火时间延长而增大,退火时间超过60min后,硬度开始下降。退火以及降低载荷都导致合金的弹性模量增大。     

基于正交设计的岩石相似材料配比试验研究

为研究岩石类材料的力学性质，以实验室物理模拟试验为背景，选用石英砂、重晶石粉、石膏等 为原料，基于正交试验设计方法开展相似材料配比试验研究。以骨料／胶结剂、水膏比、重晶石／骨料为3 个控制因素，开展单轴压缩试验，获得不同配比相似材料力学指标。实验结果表明:不同配比相似材料 的力学参数分布范围较大，能满足不同配比模拟试验对其的要求；材料抗压强度和弹性模量主要受水膏 比影响；重晶石粉与骨料的比例对材料抗压强度影响较小，对弹性模量无明显控制作用。研究成果可为 类似模型试验岩石类相似材料的配比选取提供参考。