MS界面稳定性判据新探

给出了定向凝固平界面稳定性新的判据,（ｌ＋３ｋ／ｙ０）ξ ＋［１＋（１＋ ｋ）ｙ０／４ｋ］≥１其中Ａ为无量纲速度,ξ≡ＧＬＳ／ｍＧｃ,ｙ０是有关Ａ和ξ的一个二次方程的根．新判据的最大特点是可直接由凝固参数推断界面的稳定性,不用解高次方程．发现ＭＳ绝对稳定性速度Ｖａ仅在加权温度梯度ＧＬＳ→０时才是界面稳定性的临界速度．当 ＧＬＳ＞０时,Ｖａ大于实际的临界速度．给出了一个新的绝对稳定性梯度条件,并求出了最小的绝对稳定性无量纲临界梯度．     

界面动力学对平界面稳定性的影响

研究了界面动力学因素对平界面稳定性的影响，在界面局部生长速率是界面过冷度和界面动力学的函数条件下，获得了扰动增长速率的显式表达式。结果表明，界面动力学因素对平界面具有稳定作用。     

MnSb／Sb共晶复合材料与凝固界面稳定性

用Ｂｒｉｄｇｍａｎ法制备了ＭｎＳｂ／Ｓｂ棒状共晶复合材料，得出其组织标度律和平界面生长条件，基于棒状共晶界央前沿的成分过冷和曲面过冷，估算了ＭｎＳｂ／Ｓｂ棒状共晶平界面上生长临界速度，与结果吻合较好，揭示了目前沿用的成分过冷（ＣＳ）判据在判断共晶界面稳定性上的缺陷。     

液相对流对固液界面稳定性的影响

以模型合金丁二腈－乙醇的强制性晶体生长为基础，利用自行研制的液相对流驱动装置，详细考查了液相自然对流及强迫对流作用下，模型合金平界面失稳的动态生长过程，证实了液相的流动加快了液相温度与浓度分布的均匀化，从而增强了液／固界面的稳定性。并且随流动速度的增加，界面稳定性提高。     

熔体热历史对Al-Cu合金定向凝固界面稳定性的影响

在温度梯度、抽拉速率等工艺参数相同的条件下，发现熔体热历史对Ａｌ４．６５％ Ｃｕ 合金定向凝固界面稳定性具有显著影响，它是非平衡溶质分配系数ｋ 增加界面稳定性和结晶过冷度Δｔ－ 降低界面稳定性的综合作用结果． 随着过热处理温度的提高，ｋ 对平衡溶质分配系数ｋ０ 的偏离增大， 导致液固界面稳定性增加；但当过热处理温度进一步提高到使合金熔体结晶的热力学过冷度Δｔ－ 明显增大时， 反而导致液固界面稳定性下降．     

凝固速率对Si-Ta合金固液界面稳定性的影响

以Si-Ta合金为研究对象,采用零功率法研究凝固速率对定向凝固固液界面稳定性的影响。结果表明:当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内,随着凝固速率的增大,固液界面经历了平界面→浅胞状界面→锯齿状界面→浅胞状界面→平界面的演化规律。在较低的凝固速率范围之内,实验结果与理论计算基本吻合。然而,在较高凝固速率时,实验结果与理论计算出现偏差,这是由于热力学和动力学均发生变化,使得在凝固速率V=5.0mm/min时固液界面就已经达到了稳定的平界面。     

影响电磁约束定向生长样件表面质量的因素分析

用相机后摄记录了Ａｌ－２％Ｃｕ合金在不同工艺条件下进行电磁约束定向凝固时，在液柱头表面被氧化以及氧化皮形成皱褶的过程，并对此进行了分析。发现增大抽拉速度，减小液柱头最大工与最小厚度的幽会以及抑上电磁搅拌都能减少氧化和经皱褶的形成，最终改善表面质量。     

新型真空定向凝固装置的研制

采用双区加热技术，成功地研制了一台新型真空定向凝固装置，其主要性能指标为：温度梯度ＤＬ＝２５０℃／ｃｍ，最高温度１７００℃抽拉速度Ｒ＝０．１￣６０ｍｍ／ｍｉｎ，炉内真空度为０．１ｐａ（热态），定向材料最大尺寸为φ４０×３５０ｍｍ，可满足研制稀土超磁致伸缩Ｔｂ－Ｄｙ－Ｆｅ合金的要求。     

基于非线性强度准则的土工结构安全系数有限元计算

将幂律型广义非线性强度准则应用到土工结构安全系数计算中,令土体强度逐渐降低,直至结构破坏,得到最终的安全系数,并开发了基于幂律型广义非线性强度准则的有限元强度折减法程序。该方法不需事先假设滑裂面,计算方便可靠,能适用于各种复杂地质条件。作为算例,该文分别采用线性和非线性两套指标计算了一常见高土石坝和一机场高填方边坡的安全系数。在线性指标下该文方法与PLAXIS内置有限元强度折减法计算结果一致,相对非线性指标,线性指标计算的滑裂面偏浅,计算的安全系数大小随线性参数的确定方法不同而不同。建议使用非线性强度指标计算高围压下土工结构的安全系数。     

碳化硅与氧化铝界面化学稳定性研究

借助最新最权威基本的热力学数据,按化学平衡理论,分析SiC和Al₂O₃之间可能发生的化学反应,定量计算SiC中不同C活度、不同固相产物活度,不同温度下SiC和Al₂O₃间诸反应各气相产物分压和分压总和,精确分析SiC和Al₂O₃界面的热力学稳定性,提供一个大气压惰性气体环境SiC和Al₂O₃界面的热力学失稳判据,为SiC材料研究者提供可靠的参考资料。     

某大跨度网壳结构的稳定性分析

稳定性分析是网壳结构,特别是单层网壳结构设计中的关键问题。该文以某大跨度球类馆为工程实例,采用非线性有限元法针对承载力计算时的11种工况进行整体稳定计算,考虑了材料和几何非线性,对实际工程进行了第一类和第二类稳定分析,其中,第二类稳定分析采用截面边缘纤维屈服准则,该文给出了两种典型工况的第一类稳定屈曲模态和两类稳定系数。结果表明:该网壳结构的第一类稳定符合相关规范的要求;其第二类稳定性较差。因此,第二类稳定分析应该受到重视。     

非均匀载荷作用下偏心磨损套管稳定性准则

采用小参数摄动法建立了非均匀载荷作用下具有初始椭圆度的磨损套管稳定性准则,根据计算得到的磨损套管相对应变及其临界值之间的关系确定磨损套管是否发生挤毁失效。分析了磨损套管相对应变及其临界值与套管外径、壁厚、磨损深度、载荷非均匀度、初始椭圆度之间的关系。套管外径增加导致失稳临界应变减少,磨损套管保持其稳定的壁厚也随之增加。非均匀载荷作用下磨损套管相对应变与初始椭圆度之间是线性关系,套管初始椭圆度越大,相对应变越大。相对应变与载荷非均匀性之间是抛物线关系。磨损套管载荷非均匀性越大,相对应变越大。非均匀载荷作用下磨损套管的相对应变随磨损深度线性增加。该准则能够用于评价非均匀载荷作用下含磨损缺陷套管的井筒的完整性。     

有渗流作用的油井井壁稳定性的解析分析

本文将岩石视为多孔介质,考虑渗流作用,应用弹塑性理论和损伤力学,导出了井壁围岩的应力分布规律,并应用动力判别准则提出了力学意义上严格的井壁稳定条件,给出了渗流作用下井壁稳定的孔隙压力的临界值.提出当井壁孔隙压力接近临界值时,井壁处于非稳定平衡状态,在有动力扰动的情况下,井壁因失稳而坍塌.     

锤击桩的定向稳定性问题

为了讨论锤击桩在打入时的定向稳定性,本文发展了一种分析方法。由假定桩顶的作用力呈周期变化从而导得Mathieu方程。对于不同类型的土,桩的临界长度可以以Mathieu方程的稳定界限得到。恒定作用力的情况可以作为本文的一个特例。     

定向凝固技术的研究现状及发展趋势

定向凝固技术可获得定向及单晶组织结构,大大改善材料的力学和物理性能。阐述了定向凝固理论及定向凝固技术的研究现状,定向凝固技术的发展过程就是温度梯度不断提高、冷却速率不断加快的过程。简述了几种新型定向凝固技术,并展望了定向凝固技术的未来发展趋势。