粒化高炉矿渣微粉固化淤泥质土的动力特性及微观机理

采用不同掺量的粒化高炉矿渣微粉(GGBS)对淤泥质土进行固化处理,利用动三轴试验,确定GGBS的最优掺量,并分析最优掺量固化土在不同围压下的动强度、动弹性模量和动阻尼比的变化规律,最后利用SEM和EDS分析固化土的微观结构和元素变化,揭示其固化机理。结果表明,当GGBS掺量为20%(质量分数,下同)时,固化土动强度呈台阶式增大,20%为最优掺量。20%掺量固化土动强度是淤泥质土的2～4倍,增大45～60 kPa,动弹性模量最大值是淤泥质土的3~4倍,动阻尼比相对减小,100 kPa和150 kPa围压下动阻尼比减小尤为明显。SEM照片显示,20%GGBS掺量的固化土颗粒成团聚状,颗粒间的孔隙大大降低,土体变得相对致密。EDS能谱显示,大量的Ca²⁺发生离子交换团粒化作用,从而增强了土颗粒之间的结合力,土颗粒的内摩擦角变大,土体的强度也随之提高。     

PAPI型聚氨酯改性沥青性能与微观机理

为了研究聚氨酯(PU)对沥青的改性机理,以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)与聚己二酸乙二醇酯二元醇(PEA)、聚四氢呋喃(PTMEG)合成两种PU预聚体,并用其制备PU改性沥青。采用针入度、软化点、延度、黏度试验测试改性沥青基本性能,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、热重(TG)分析、差示扫描量热法(DSC)对其微观结构及反应机理进行分析。研究结果表明,PAPI型PU可以通过物理和化学反应协同改善沥青的高低温性能,PU的加入可使沥青针入度降幅超过20%,软化点提升高于35%,延度性能提升超350%,两种PU改性剂均可显著提升沥青的黏度。PU与沥青反应生成PU-沥青枝接物提高了相容性,导致改性沥青的官能团比例发生变化,PU掺入后会增大沥青中蜂形结构的高度,从而提高沥青的高温性能。PAPI-PEA型PU改性沥青热稳定性优于PAPI-PTMEG型PU改性沥青,而PAPI-PTMEG型PU改性沥青具有更低的玻璃化转变温度。     

表面改性牧草纤维与橡胶粉的耦合作用对水泥胶砂力学性能的影响

废旧橡胶粉的循环应用可以有效减轻环境污染,同时,牧草纤维的利用被视为低碳建筑工业的重要举措.为了充分利用这两种材料,以掺入表面改性牧草纤维和废旧橡胶粉的水泥胶砂为研究对象,通过水泥胶砂力学性能试验和微观角度分析,研究了表面改性牧草纤维和不同目数及掺量橡胶粉对水泥胶砂力学性能的影响.试验结果表明:掺入表面改性牧草纤维能有效提升水泥胶砂的抗折性能.同时掺入改性牧草纤维和橡胶粉的试验组韧性性能优于单独掺入改性牧草纤维的试验组.当改性牧草纤维掺量为2 kg/m3,掺量为2％的20目橡胶粉的水泥胶砂强度最好.     

微观相场法研究沉淀早期两相竞争对筏化的影响

基于微观相场动力学模型,研究沉淀早期不同成分Ni-Al-V合金时效时有序相的生长和组织生长方向的变化。结果表明:沉淀早期有序相间的竞争生长会很大程度地影响合金的形貌及生长方向。在一定的温度、应力场作用下,Al含量较低时,DO22有序相先析出,DO22相颗粒数量较多、尺寸较小,有序相的筏化不明显,合金整体上无显著的筏化现象;Al含量稍高时,L12相先析出,DO22相颗粒数量较少、尺寸较大,组织在[010]方向上发生一定程度的择优生长;Al含量较高时,L12相先析出,DO22相颗粒数量继续减少、尺寸继续增大,组织在[100]方向上显示出较强的筏化趋势;较低温度时效的合金L12有序相析出提前,组织的筏化趋势较弱。     

强界面能各向异性下二元Ni-Cu合金枝晶生长过程的相场法模拟

基于Wheeler模型和Eggleston修正强界面能各向异性的方法,建立耦合溶质场和温度场的相场模型,模拟强界面能各向异性下Ni-Cu合金枝晶生长过程.结果表明:在强界面能各向异性作用下,界面方向枝晶生长不连续且枝晶出现棱角;由于枝晶尖端温度梯度和溶质梯度较大,枝晶生长迅速.当界面能各向异性强度低于临界值时,枝晶尖端生长速度随界面能各向异性强度的增加而增大;当界面能各向异性强度等于临界值时,枝晶尖端生长速度下降4.34％;当界面能各向异性强度大于临界值时,枝晶尖端生长速度随界面能各向异性强度的增加先增大到极大值后逐渐减小.当无量纲热过冷度较小时,晶体平衡形貌为类矩形;随着无量纲热过冷度的增加,晶体平衡形貌向枝晶转变,枝晶尖端生长速度先呈幂指数增加,然后呈线性增加,枝晶生长由扩散控制转变为动力学控制.     

Ni75AlxV25-x合金中有序畴界结构对界面迁移特征和溶质偏聚的影响（英文）

基于微观相场模型,通过分析Ni75AlxV25-x合金在沉淀过程中D022(Ni3V)相沿[001]方向形成的有序畴界面的界面结构、界面迁移及界面成分,研究界面结构对界面迁移特征和溶质偏聚的影响。研究表明:D022相沿[100]方向形成4种有序畴界,界面的迁移性与界面结构有关,除具有L12相的局部特征的界面(001)//(002)之外,其余3种界面都可以迁移;在界面的迁移过程中,V原子跃迁至最近邻的Ni位置并置换Ni原子,反之亦然,即处在最近邻的Ni原子和V原子发生位置交换而导致界面迁移;在迁移过程中,原子的跃迁行为具有位置选择性,每种可迁移界面都按照特定的原子跃迁模式进行迁移;原子在跃迁过程中选择最优化的路径使得界面发生迁移,原子跃迁过程中的位置选择性使得界面在迁移前、后的结构保持不变;合金元素在界面处具有不同的贫化和偏聚倾向,在所有的界面处,Ni偏聚而V贫化,Al在界面(001)//(001)·1/2[100]处贫化在其他界面处偏聚;同种合金元素在不同界面处的偏聚和贫化程度不同。     

基于体视显微镜的细观材料应变检测方法研究

提出了一种基于双目体视显微镜和数字图像相关技术来解决细观材料三维全场应变测量的方法,举例说明了传统的校准技术在校正立体显微镜畸变过程中存在的问题,进而提出了一种新颖的校准方法来对显微镜进行标定,从而获得较高的三维位移场和应变场测量精度。液压胀形实验的应变测量结果表明,该细观应变测量系统在测量细观材料表面全场应变时具有可行性,同时有限元模拟的结果与实验结果比较吻合,最大主应变的偏差在10%之内,证明了该系统可以准确地测量微小尺寸的材料应变。     

U-Nb形状记忆合金热弹性马氏体相变的相场模拟

U-Nb形状记忆合金具有优异的抗腐蚀性和力学性能,其中亚稳α?相的典型微观组织为多层级孪晶马氏体。利用相场法模拟α?相热弹性马氏体的形成过程。结果表明,在弹性应变能最小化的驱动下,获得了多种自协调马氏体组织,也发现了多种自协调模式。对比本研究模拟结果和文献中的实验结果,认为相变变形梯度矩阵的反对称性和界面兼容性显著影响变体结对和孪晶面。另外,基于变体重排过程,预测了相变态组织在变形初期的织构演化。     

轴流定浆式叶片裂纹分析

分析了某电站轴流定桨式叶片开裂原因。通过对断口的宏观形貌、材质的化学成分、硬度、显微组织的分析,认为叶片开裂原因是由于根部补焊区存在缺陷,在应力的作用下产生疲劳裂纹。     

微小球面曲率半径的测量研究

验证了测量平面面形误差的重叠四步平均算法（OAF）应用于测量微小球面曲率半径的可行性。采用Linnik显微移相干涉装置，测量了光纤连接器端面的曲率半径，给出了测量数据及处理结果；通过对已知曲率半径的标准微小凸球面样板的测量，得到相对误差为0．093％。同时，从理论上对OAF和其他算法对PZT位移误差的抑制能力作了分析比较。结果表明，OAF算法可用于微小球面曲率半径的测量，且相对于其他算法而言，其对PZT位移误差具有更强的抑制能力。