DEFORMATION-INDUCED α2→γ TRANSFORMATION IN A HOT DEFORMED Ti-45A1-10Nb ALLOY

1.IntroductionTwo-phase(a2 7)TiAl-basedall0ysarecurrentlyunderextensiveinvestigationbe-causetheirmechanicalpr0pertiesaresuperi0rtoeitherthesinglephasecr20rtheryall0ysl1].Themicrostructureofthetwo-phasealloyswasf0undtohaveastronginfluence0ntheme-chanicalpr0pertiesI2].Themainmicrostructuralcharacteristics0ftheall0yswithlamellarstructurewhichconsistsofalternatinglayers0f0rdered7anda2lamellaewiththecri-entationrelati0nship{lll}./(OOO1)..3<11O>./<1120>.,)havebeenstudiedindetailbymanyinvestigat0r…     

基于3D-ILC含不同角度内裂纹圆盘断裂特性研究

巴西圆盘试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的圆盘试验多集中于二维或表面裂纹,但含内裂纹的I-II-III型断裂研究一直较为落后。基于3D-ILC技术,在对巴西圆盘试样表面无任何影响的情况下,凭空生成任意参数的内裂纹,开展含不同角度内裂纹的及完整巴西圆盘试样试验,对裂纹扩展过程、应力双折射规律、裂纹起裂及破坏荷载进行分析,并与已有文献进行对比,开展三维内裂纹I-II-III型断裂数值模拟,分析KI,KII,KIII分布规律及实现裂纹扩展全过程模拟,规律与试验相符。结果表明:①3D-ILC在断裂力学试验中的优势得到证明,为断裂力学中的内裂纹及I-II-III型断裂问题的研究奠定了基础。②与完整试样匀称连续的应力云纹分布相比,含内裂纹试样应力云纹集中于内裂纹尖端,呈花瓣状,色差对比显著。③30°内裂纹被括弧状破坏面切断;60°内裂纹上下尖端出现I-II型翼裂纹扩展,侧面出现III型裂纹叠加;90°内裂纹试样,沿内裂纹面扩展破坏,为纯I型破坏。④与完整试样破坏荷载相比,含30°,60°,90°内裂纹试样破坏荷载分别下降10.7%,60.6%,89.2%;30°,60°,90°内裂纹起裂与破坏荷载比分别为100%,11.7%,15.6%。⑤数值模拟与物理试验特征一致。结论与成果对断裂力学领域的三维内裂纹、I-II-III型断裂问题的研究提供了试验与理论基础。     

高剪切应力诱导引发乙丙橡胶与马来酸酐官能化反应的研究

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导引发方法和采用添加引发剂与提高螺杆转速的应力诱导复合引发方法,研究了乙丙橡胶(EPR)与马来酸酐(MAH)的官能化反应;采用化学分析、熔体流动速率测定、FT IR、SEM观测和材料力学性能测试等方法考察了官能化产物(EPR-g-MAH)性能及其对PA66/EPR-g-MAH共混材料力学性能的影响。结果表明:双螺杆挤出机的螺杆转速和官能化反应温度对产物的接枝(嵌段)率和熔体流动速率具有重要影响;与热引发方法相比较,270℃条件下螺杆转速由80 r/m in提高至800 r/m in时,产物的接枝(嵌段)率由0.26%提高至0.47%;与引发剂引发方法相比较,产物熔体流动速率由每10 m in约0.07 g提高至1.80 g,抑制或避免了官能化过程中的交联副反应;所得产物的接枝(嵌段)率和熔体流动速率易于控制,对于PA66的增韧作用,存在最佳接枝(嵌段)率(约0.66%)和最佳熔体流动速率(每10 m in约2.0 g)。     

循环应力作用下TiNi形状记忆合金应力诱发相变行为演变的原位研究

利用马氏体相变有相变潜热释放的性质,通过精确测量TiNi形状记忆合金在不同变形条件下试样温度的变化波形,结合应力应变响应研究了循环应力作用下TiNi形状记忆合金相变行为的演变过程,对循环应力造成形状记忆合金超弹性退化的原因进行了探讨.结果表明:试样的温度变化比普通金属材料高许多,可以用温度法来研究马氏体相变在变形过程中的变化;在应力控制的循环应力作用下,试样内应力诱发马氏体相变量随着循环周次的增加而不断减小,每一周内应力诱发马氏体相变行为也在不断演化,发生应力诱发马氏体相变的临界应力不断减小,而由马氏体弹性变形所携带的应力增加.     

Finite element simulation of hydrostatic stress in copper interconnects

This work focuses on numerical modeling of hydrostatic stress,which is critical to the formation of stress-induced voiding(SIV) in copper damascene interconnects.Using three-dimensional finite element analysis, the distribution of hydrostatic stress is examined in copper interconnects and models are based on the samples, which are fabricated in industry.In addition,hydrostatic stress is studied through the influences of different low-k dielectrics,barrier layers and line widths of copper lines,and the results indicate that hydrostatic stress is strongly dependent on these factors.Hydrostatic stress is highly non-uniform throughout the copper structure and the highest tensile hydrostatic stress exists on the top interface of all the copper lines.     

地应力测试数据甄别综合分析方法研究

 由于当前的地应力测试技术水平和实际工程岩体赋存地质条件的复杂性,地应力测试成果往往存在相当的误差;且地应力实测数据这一基础信息的质量和精度将直接影响地应力场量化模型的可靠性。鉴于此,提出结合工程区域宏观构造地质背景、地应力测试成果解析、工程现场破坏现象力学定性分析等多种手段对地应力测试数据进行科学分析和筛选的综合研究方法。首先,基于工程区域地质构造背景和局部地形地貌等影响因素形成对工程区域地应力场的宏观判断和总体认识;然后,采用全空间赤平投影方法和典型特征平面投影应力解析对地应力测点应力张量特征进行全面的量化分析,并与前期勘探平硐出现的破坏现象的力学定性分析成果进行对比研究和印证,从而对地应力测试结果的代表性和可靠性进行科学的甄别,筛选出能够从宏观上体现工程区域地应力场分布特征的测点进行初始应力场回归分析。采用上述研究思路对西南深切河谷地区一大型水电站坝址区地应力场分布特征进行分析,利用建立的初始应力场数值量化模型模拟实际施工过程预测的应力集中部位,与工程岩体实际发生的应力诱导型破坏部位有较好的一致性。     

应力诱发马氏体相变滞后的研究

用Landau-Devonshire自由能理论可描述形状记忆合金伪弹性行为随温度变化的规律:温度上升,滞后环位置提高,滞后面积减小;到达临界温度T_c后,滞后全部消失。可是对CuZnAl单晶系统测定结果显示:滞后环位置随温度升高而升高,但滞后面积在一定温度范围内,却基本不变。对滞后环内变化规律的研究结果指出,滞后大小取决于应力诱发马氏体量的多少,马氏体量越多,则滞后面积越大。     

高韧性Nb2O3-Y2O3-ZrO2陶瓷的制备

采用Nb2O3、Y2O3复合稳定剂,制得了高韧性、高强度的四方相ZrO2陶瓷材料,发现在Y2O3－ZrO2材料中加入0．5－1molNb2O3,可使材料在保持原有抗弯强度的同时,一定程度上改善了断裂韧性和相组成。     

(Y,Mg)-PSZ材料的微晶化设计、制备与表征

通过化学包裹-共沉淀工艺制备MgO,Y2O3复合稳定、硬质相颗粒(Al2O3,MgAl2O4)均匀包裹的氧化锆基超细陶瓷粉体。经干压、等静压成型,在小于或等于1550℃下烧结致密并实现了PSZ材料的微晶化。借助XRD,SEM,TEM,EDAX等手段研究了材料的微观结构、物相组成与宏观力学性能间的关系,结果表明：(1)通过MgO,Y2O3的复合稳定和硬质相颗粒相(Al2O3,MgAl2O3)的晶界钉扎,在较低烧结温度(小于或等于1550℃)下制备了复相PSZ陶瓷,晶粒尺寸控制在10μm左右;(2)经1100℃下适时热处理,所制备的复相PSZ陶瓷表现出PSZ增韧材料所特有的优良力学性能和结构特征;(3)引入Al2O3,MgAl2O4等硬质颗粒相,即细化晶粒、强化晶界的同时,又利用其颗粒增韧和微裂纹增韧等机制以提高材料的中、高温力学性能。     

K0超固结土的统一硬化模型

将所建立的超固结土模型推广为能够反映超固结土的初始应力各向异性的弹塑性模型。它是通过将潜在强度Mf、特征应力比M和状态应力比ηk引入到模型的统一硬化参数中,使模型具有预测超固结土的初始应力各向异性、剪缩、剪胀、硬化、软化和应力路径依赖性等基本特性的功能。采用SMP强度准则并结合变换应力方法对模型实现了三维化。通过与试验结果比较表明,提出的模型能够较好地描述初始应力各向异性超固结土的应力应变特性。