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热诱导转移法制备细晶材料过程中的温度分布

杜随更 , 简波 , 王彦绒

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.04.002

摩擦压扭强变形区热诱导转移法是一种制备棒状超细晶材料的新方法.为深入研究晶粒细化过程的热力学参数,采用传热学理论,分别建立了试验过程中母材区、变形区和细晶区沿试样轴向的温度分布数学模型,讨论了加热功率、冷却程度及材料物理参数对温度分布的影响.研究表明:变形区温度随输入功率的增加而增加,而随变形区转移速度和冷却程度的增大而迅速降低;母材区温度梯度远大于细晶区温度梯度;输入功率对变形区及细晶区温度影响较大,散温系数对细晶区温度下降梯度影响大.直径11 mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢晶粒细化过程中变形区温度约为944 ℃.

关键词: 超细晶 , 强烈塑性变形 , 变形区转移 , 热诱导 , 温度

用强冷摩擦搅拌工艺制备超细晶紫铜板材

杜随更 , 简波 , 傅莉

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.03.016

提出了一种制备整块、全板厚超细晶板材的强冷摩擦搅拌工艺,利用搅拌头与基材之间摩擦搅拌过程的剧烈塑性变形条件细化金属晶粒,通过搅拌位置的机械移动制备整块的超细晶板材.同时,采用强制冷却方式抑制动态回复和再结晶晶粒的长大,提高晶粒细化效果.建立了该工艺过程中应变速率、应变量及加热功率的数学模型,优化了紫铜板材细晶制备工艺参数,对所制得的细晶材料进行了硬度试验和显微组织分析.结果表明,增强冷却能减小晶粒尺寸和提高细晶材料的硬度.制备出的超细晶紫铜板材布氏硬度可达HBS100,比退火紫铜的硬度约高一倍.

关键词: 材料合成与加工工艺 , 摩擦搅拌 , 剧烈塑性变形 , 超细晶 , 紫铜

椭圆柱三维简立方排列声子晶体的带隙结构

胡家光 , 张晋 , 张茜 , 祝菲霞 , 胡群法 , 李方江

功能材料

用平面波法研究了椭圆钢柱与环氧树脂组成的三维简立方晶格声子晶体的带隙结构.一般情况下,椭圆柱体的横截面形状对称性越高,带隙宽度极值和中心频率越大;带隙宽度随椭圆柱体绕其中心轴旋转角度的增大而增大,但带隙中心频率随旋转角度的增大而减小;无论柱体是否旋转,通过改变柱体横截面半径都比改变柱体高度更易获得宽带隙.

关键词: 声子晶体 , 振动带隙 , 平面波法

压电智能简支梁力电耦合性能分析

王涛 , 秦荣 , 李双蓓

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.06.038

本文研究压电智能结构力电耦合性能分析的新理论新方法.以智能本构关系、瞬时变分原理及样条离散化为理论基础,利用智能样条有限点法建立了压电智能简支梁力电耦合性能方程.分析中考虑了不同荷载值、材料类型和材料参数等因素对压电智能梁性能的影响.与通用有限元软件ANSYS的结果进行比较说明了本文研究方法的正确性和有效性.

关键词: 压电智能结构 , 力电耦合性能分析 , 智能样条有限点法

预应力CFRP加固简支梁的弹性力学解析解

陈超 , 周叮 , 刘朵 , 张建东

玻璃钢/复合材料

以预应力CFRP加固简支梁为例,研究梁上表面受荷载作用时CFRP预应力和层数对简支梁应力和位移分布的影响.首先,将简支梁和CFRP沿界面切开各自进行分析,基于二维弹性力学理论,对简支梁进行分析;利用受张力的弦变形理论,对预应力CFRP层进行分析.然后,根据梁和CFRP层间的界面应力和位移连续条件以及梁上表面的载荷条件确定待定系数,最终得到CFRP加固简支梁的应力和位移精确解析解.数值结果与有限元软件ANSYS分析高度一致.研究表明CFRP的预应力和层数对简支梁的应力和位移分布均有影响,预应力越大、层数越多,梁的正应力和竖向位移越小.

关键词: 简支梁 , 预应力CFRP , 弹性力学解 , 位移 , 应力

含砷含碳金精矿简而有效的预处理方法

苏建华 , 王继红

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2002.09.011

甘肃省安西县某含砷含碳金精矿,经简而有效的焙烧预处理后,获得了很好的氰化指标,金氰化浸出率大于93%.

关键词: 含砷含碳难处理金精矿 , 碱预浸 , 氰化浸出

简谐势阱中理想Fermi气体的有限尺度效应

袁都奇

低温物理学报

在定义特征长度的基础上,应用Euler-MacLaurin公式,研究了三维简谐势阱中有限理想Fermi气体的热力学性质.给出了具有有限尺度效应修正的化学势、内能、压强张量与状态方程和热容量的解析表达式,分另就强简并和弱简并的情况进行了讨论.揭示了简谐势阱中有限尺度效应的实质以及与处于D维容器中的不同,指出了简谐势阱中的有限尺度效应使得热力学量减小,压强的各向同性(或各向异性)取决于简谐势的各向同性(或各向异性),T=0K时费米能和基态内能在满足一定边界条件时分别存在一个极大值.

关键词: 有限尺度效应 , 理想Fermi气体 , 热力学性质 , 简谐势阱

点阵材料夹芯简支梁在冲击载荷下的动力响应

朱小芹 , 刘华

复合材料学报

首先给出了两端可移点阵材料夹芯简支梁受到均布冲击载荷时的刚塑性动力响应分析,然后将理论预测的夹芯梁中点的最大挠度和结构响应时间与有限元结果进行了比较,理论预测结果与有限元计算结果一致性较好.通过与质量和材料相同的单层实心梁进行对比分析,证实了点阵材料夹芯简支梁具有很好的抗冲击性能.通过对四棱锥夹芯简支梁进行拓扑构型设计,发现两端可移夹芯简支梁的最大挠度和结构响应时间对芯层的相对密度和相对厚度、面板与杆元的夹角十分敏感.随着夹芯梁所承受的单位面积冲量增大,夹芯梁中点的挠度增大.通过对由应变率敏感的304不锈钢制成的四棱锥桁架夹芯梁进行精细有限元分析,发现当考虑应变率效应时,梁的最大挠度小于不考虑应变率时的最大挠度.

关键词: 点阵材料 , 夹芯梁 , 动力响应 , 有限元

预张拉CFRP加固简支梁的动力特性分析

陈峰 , 周叮 , 刘朵 , 张建东

玻璃钢/复合材料

采用弹性力学方法分析预张拉CFRP加固简支梁的动力特性,研究各参数对加固梁自由振动特性的影响.首先将简支梁和CFRP沿界面分开,基于二维弹性力学理论对梁进行动力学分析,利用弦理论对预张拉CFRP进行动力学分析,通过界面间应力和位移的连续条件得到频率方程,由行列式搜根法数值计算各阶固有频率,数值结果与有限元软件ANSYS进行了比较,显示出了很好的一致性.研究表明,CFRP的加固效果随层数和预拉力增加而增强.

关键词: 梁 , CFRP , 预张拉 , 加固 , 固有频率

简 讯

中国有色金属学报

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