基于瑞利表面波的曲面PBX表面裂纹深度检测的数值模拟（英）

聚合物黏结炸药（PBXs）在生产、运输和储存的阶段可能会出现裂纹等损伤。炸药的表面裂纹对其物理属性和轰爆性能有重要的影响。表面裂纹深度的定量检测对于加工去除其表面裂纹有重要意义。为了研究利用超声表面波对PBX的表面裂纹进行裂纹深度的检测和表征的可行性,采用有限元数值模拟的方式对超声波在曲面PBX中的传播和散射规律进行研究。对不同频率的瑞利表面波在柱面和球面PBX上传播的运动规律、表面波与不同深度裂纹相互作用的反射和透射规律,以及根据表面波与裂纹的相互作用进行裂纹深度反演进行了研究。有限元数值模拟结果表明曲面PBX上的表面裂纹深度可以通过瑞利表面波的反射波和透射波的幅值变化模式进行推导。     

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作者利用目前断裂力学较成熟的理论和实验数据对钻柱疲劳失效进行了分析计算。简述疲劳裂纹的特点及形成,对裂纹扩展速率的影响因素进行分析,并对钻杆裂纹进行有关计算。     

表面裂纹结构断裂失效概率计算的线弹簧-响应面法

将线弹簧模型法和响应面法相结合,建立含表面裂纹结构断裂失效概率的计算方法。考虑材料特性、外载荷和裂纹尺寸等参数的不确定性,以含表面裂纹平板为例进行计算,得出失效概率和可靠度指标。与Monte Carlo法结果进行对比,表明该方法合理有效,在大大减小计算量的同时,能够保证很高的精度,适合工程实际应用。     

一种利用激光超声技术检测裂纹位置的策略

为了检测工程机械疲劳裂纹所在位置,本文利用 激光超声技术,基于脉冲回波法(Pulse-echo)提出了一种检测裂纹所在位置的策略。结果表明:通过将探测光源放置在 近 场区域,同时将探测源与激励源相对固定,两次移动材料的这种策略,可使两次移动过程中 利用探测光位置代表裂纹左右边缘,从而能得到裂纹所在的位置及裂纹的宽度。实验证明, 本策略可用于定位裂纹误差,与传统的光源设置方法中单向移动扫描的方式相比,能够同时 得到裂纹的位置信息和宽度大小。本文为激光超声检测工程机械裂纹位置提供了一种策略。     

起始粉末粒径对Al2O3-TiC陶瓷力学性能的影响

热压烧结制备了Al2O3和Al2O3-TiC复合陶瓷。研究了起始粉末粒径对Al2O3-TiC复合陶瓷力学性能的影响。试验结果表明,添加TiC显著地提高了氧化铝陶瓷的力学性能,σf和K1c分别提高了70％和90％。其中大颗粒TiC对氧化铝陶瓷的增韧尤为有利,其裂纹偏转增长了扩张路径,提高了材料的断裂抗力。     

HDI板RCC料层孔壁爆裂原因分析和改善

分析了HDI板生产中RCC料层出现孔壁爆裂的原因,同时给出了改善方法,并对此原因和改善方法进行了验证。     

观察裂纹路径及组织演变的SEM样品制备方法研究

本试验利用SEM和电阻炉研究一种SEM样品的制备方法,用于观察裂纹路径,并分析断裂后的显微组织变化。结果表明:通过浸镀焊锡,能够在不同断裂方式形成的裂纹轨迹上形成一条明显的"纯锡带",呈现出裂纹路径。同时该方法能够观察分析拉伸、冲击、断裂韧性及疲劳断裂等过程中产生的二次裂纹路径及断裂表层下的组织演变。     

对2024铝合金疲劳裂纹扩展寿命进行预测

通过二维弹塑性有限元计算得到Ⅰ型静态裂纹在常幅疲劳载荷下裂纹尖端塑性应变能,进而获得裂纹尖端塑性应变能和应力强度因子幅值的非线性关系;根据能量平衡概念,建立了裂纹扩展速率与裂纹尖端塑性应变能的关系。由此得到一种基于裂纹尖端塑性应变能的疲劳裂纹扩展寿命预测模型,利用该模型预测了中心裂纹平板的疲劳裂纹扩展寿命,预测结果与试验值吻合得很好。     

Strain‐Visualization with Ultrasensitive Nanoscale Crack‐Based Sensor Assembled with Hierarchical Thermochromic Membrane

As eidetic signal recognition has become important, displaying mechanical signals visually has imposed huge demands for simple readability and without complex signal processing. Such visualization of mechanical signals is used in delicate urgent medical or safety‐related industries. Accordingly, chromic materials are considered to facilitate visualization with multiple colors and simple process. However, the response and recovery time is very long, such that rapid regular signals are unable to be detected, i.e., physiological signals, such as respiration. Here, the simple visualization of low strain ≈2%, with ultrasensitive crack‐based strain sensors with a hierarchical thermochromic layer is suggested. The sensor shows a gradient color change from red to white color in each strain, which is attributed to the hierarchical property, and the thermal response (recovery) time is dramatically minimized within 0.6 s from 45 to 37 °C, as the hierarchical membrane is inspired by termite mounds for efficient thermal management. The fast recovery property can be taken advantage of in medical fields, such as monitoring regular respiration, and the color changes can be delicately monitored with high accuracy by software on a mobile phone.     

过渡合金层对激光多层送丝堆焊层组织性能的影响

采用灰铁基体材料,住小预热情况下通过增加Ni Re过渡合金熔覆层,再选用专用高硬度的合金焊丝进行激光送丝堆焊试验;分析堆焊过程物相变化,探索过渡合金对高硬度厚层堆焊裂纹倾向的影响规律,寻找高硬度厚层堆焊情况下防止裂纹产生的工艺方法。堆焊采用自制专用自动送丝机构,用Thermoatl-SCINTAGX’TRAX射线衍射仪和Thermo Noran VANTAGE-ESI能谱分析堆焊层物相组成。