聚碳酸酯的Taylor撞击实验及光塑性分析

对φ22mm×64mm的圆柱形聚碳酸酯弹丸进行了速度为118m/s～278m/s范围内的Taylor撞击实验研究,用高速相机和PVDF测力薄膜监测得到了不同撞击速度下Taylor圆柱的变形过程和撞击面压力变化规律,并对撞击后的试样进行了光塑性分析。结果表明,聚碳酸酯材料在低速撞击时符合Taylor撞击的二阶段变形模式,在撞击速度较高时满足三阶段变形模式,而且撞击端面的压力呈现出振荡衰减,当撞击速度为278m/s时,撞击端面破坏,试样内部的应变存在变形模式的转变。     

超塑性本构模型材料参数识别方法研究

金泉林等提出的超塑性本构关系考虑了三种微观变形机制和晶粒生长过程,但单纯依靠实验很难准确的测定该本构关系的材料参数.应用遗传算法和Levenberg-Marquardt算法,以Ti-6Al-4V为例,识别该超塑性本构关系中的材料参数.计算结果和实验结果符合的很好.最后讨论了各种微观变形机制的体积分数与应变、应变率和晶粒尺寸之间的关系,发现在大部分情况下扩散蠕变机制对超塑变形的贡献可以忽略.     

TiAl基合金的超塑性力学性能

超塑性力学性能是合理制定超塑性成形工艺和正确选用模具材料的理论依据。总结了国内外在TiAl基合金超塑性研究中所获得的各种条件下的超塑性力学性能。内容包括应变速率敏感性因子、超塑性延伸率和典型的真应力-真应变关系。最后，对TiAl其合金超塑性成形的应用前景进行了展望。     

聚碳酸酯拉伸力学性能的应变率相关性实验

在MTS809材料试验机和自行研制的旋转盘式间接杆杆型冲击拉伸试验机上,对聚碳酸酯板材进行了准静态0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1和高应变率400s-1、800s-1、1700s-1加载条件下的单向拉伸试验,得到了不同应变率下聚碳酸酯板材的拉伸工程应力-工程应变曲线。试验结果表明:聚碳酸酯的拉伸力学行为呈现明显的非线性变形特征;在文中实施的0.001s-1～1700s-1应变率加载范围内,聚碳酸酯拉伸力学性能具有明显的应变率相关性,其屈服应力和与屈服应力相对应的失稳应变均随应变率的增加有显著的增大。     

聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力

采用单一变量实验考察了不同注射工艺参数对光学制品双折射的分布规律,通过应力-光弹定律计算了对称轴上残余应力值。用Moldflow软件对制品成型过程中型腔内流场进行模拟,分析了厚度方向应力的变化。结果表明,沿熔体流动方向上,制品残余应力是逐渐减小的,浇口附近有应力集中;在合理工艺范围内,适当提高成型温度和模具温度,延长保压时间和冷却时间有助于减小制品的残余应力,保压压力和注塑速度应适中才能改善制品的成型质量。     

有机玻璃的光塑性及应用

首次对国产有机玻璃的力学性能、光学性能等性质进行了全面研究 ,通过试验得到了常温和冻结温度的有机玻璃的性能数据 ,提出了常温时光塑性条纹是应变条纹 ,冻结温度下光塑性条纹是应力条纹的新观点。导出了应力应变光学定律表达式 ,并用有机玻璃来模拟塑性加工的开式冲孔工艺 ,证明有机玻璃是较为理想的模拟金属塑性大变形的光塑性材料     

聚碳酸酯/尼龙6共混体系力学性能的研究

探讨了不同增容剂对PC／PA共混体系的影响，研究结果表明：苯乙烯－马来酸酐共聚物（SMA）对PC／PA共混体系有一定增容作用，加入少量SMA后，共混物的力学性能有所提高；自制增容剂B与SMA协同使用对PC／PA共混体系有较好增容作用，协同增容后共混物的冲击强度大幅度提高，同时共混物仍保持较高的拉伸强度和弯曲强度。     

有机玻璃伯光塑性及应用

首次对国产有机玻璃的力学性能，光学性能等性质进行了全面研究，通过试验得到了常温和冻结温度的有机玻璃的性能数据，提出了常渐时光塑性条纹是应变条纹，冻结温度下光塑性条纹是应力条纹的新观点，导出了应力应变光学定律表达式，并用有机玻璃来模拟塑性加工的开式冲孔工艺，证明了机玻璃是较为理想的模拟金融塑性大变形的光塑性材料。     

石墨烯增强镁合金塑性加工的组织和力学性能

为获得优异力学性能的复合材料,选用石墨烯作为增强体.本文采用粉末冶金方法,经高能球磨法、冷压、烧结、热压和热挤压制备了AZ31镁合金及石墨烯(GNPs)增强AZ31镁基复合材料棒状试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸、压缩表征了该材料的组织和力学性能.结果表明:制备的复合材料及基体中生成了Mg_(17)Al_(12)和MgO,加入GNPs后复合材料的屈服强度与维氏硬度都优于基体材料;加入GNPs质量分数为0.5%和1.0%的GNPs复合材料分别比基体屈服强度增加13.2%和14.2%(258和259 MPa),显微维氏硬度分别增加11.4%和14.3%(78和80 HV),主要的强化机制为载荷转移强化、奥罗万强化、热错配强化,但材料的拉伸延伸率分别降低到3.9%和4.3%,比基体分别降低了38%和32%,材料的致密度分别为99.6%、98.5%、97.8%,随着GNPs的增加,致密度降低;GNPs的加入未改变材料的断裂方式,材料的断裂方式均主要为脆性断裂;GNPs的添加使复合材料的基面{0002}织构弱化,从而降低材料的屈服不对称性.     

聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯复合材料的力学性能敏感度

研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)与相容剂甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元共聚物(MBS)对聚碳酸酯(PC)/ABS复合材料的拉伸强度及其熔接痕敏感度与冲击厚度敏感度的影响。结果表明,随ABS含量的增加,相容相苯乙烯-丙烯腈(SAN)与橡胶相丁二烯(PB)共同作用,使得体系的拉伸强度逐渐降低,拉伸强度因子呈现先微弱增加、后减小、再增加的趋势,并在ABS含量为10%时获得最大值;冲击厚度因子在PC或ABS出现严重聚集态时表现出最强烈的厚度敏感性。同时,MBS能显著增加PC与ABS两相的相容性,降低拉伸强度对熔接痕的敏感程度。     

聚碳酸酯/羟基磷灰石纳米复合材料的力学性能与热性能

采用低剪切应力分散混合方法制备了不同含量的聚碳酸酯/羟基磷灰石纳米复合材料(PC/HAP),并研究了其力学性能和热行为。结果表明:采用低剪切应力法复合加入的HAP在基体中分散均匀但界面结合较弱,材料的屈服强度略有提高,而冲击性能有一定程度下降;对PC与PC/HAP复合材料在空气中热降解动力学的研究表明:在空气气氛中PC与PC/HAP均呈现二阶失重,HAP可显著提高材料的最大热失重温度及热稳定性,一阶热降解活化能由109 kJ/mol上升到186 kJ/mol,二阶热降解活化能由127 kJ/mol上升到195 kJ/mol。     

紫外加速老化对聚碳酸酯力学和光学性能的影响

为分析紫外加速老化对聚碳酸酯力学和光学性能的影响,采用实验室荧光紫外灯源暴露实验法,研究聚碳酸酯透光率、黄色指数、拉伸性能和弯曲性能随紫外辐照时间和辐照强度的变化规律.结果表明,聚碳酸酯的透光率随着辐照时间和辐照强度的增加而降低,延长辐照时间和增加辐照强度导致材料黄色指数增加.红外光谱显示,紫外加速老化使得聚碳酸酯内部生成有色基团,影响材料光学性能.聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率随着辐照时间和辐照强度的增加而降低,紫外加速老化导致材料受辐照面产生微裂纹和孔洞等缺陷,拉伸作用会使微小缺陷扩展并引发断裂.当受压面为辐照面,聚碳酸酯的弯曲强度随着辐照时间的延长和辐照强度的增加而升高,辐照面缺陷在受压状态下不易扩展并且增加了材料表面刚度,使得弯曲强度提高.聚碳酸酯的拉伸模量和弯曲模量受老化时间和辐照强度影响较小,这是因为紫外加速老化对分子量影响较小.     

光氧老化对聚碳酸酯结构和性能的影响

研究了光氧老化后聚碳酸酯(PC)的结构和性能变化。力学性能测试结果表明,老化后,PC的冲击强度下降,拉伸强度、弯曲强度上升;扫描电镜断口形貌分析和差示扫描量热分析显示,光氧老化后PC材料的韧性有一定损失;傅立叶变换红外光谱分析显示PC老化后有酚类、酮类产物生成;PC的光氧老化可能是由于弗利斯重排反应产生自由基诱发PC分子链光氧降解反应所致。     

600 MPa级相变诱导塑性钢的动态力学性能

目的研究相变诱导塑性钢不同应变速率下的力学性能,尤其是动态力学性能。方法对600 MPa级相变诱导塑性钢进行了准静态至动态6种不同应变速率下的力学性能测试,并对各试样断口处残余奥氏体含量进行了测试比对。0.001~0.01 s~(-1)准静态测试在ZWICK Z050万能试验机上完成,0.1,1,10,100 s~(-1)动态测试在ZWICK HTM5020液压伺服高速拉伸试验机上完成。结果力学测试结果表明,TRIP600具有明显的应变速率效应。在较高速率下,随应变速率的升高材料屈服强度、抗拉强度及伸长率都有一定程度的提高。结论断口处残余奥氏体含量在较高速率下无明显差别,表明较动态条件下应变速率对残余奥氏体转变影响不明显。     

聚碳酸酯透明材料表面耐磨涂层的纳米力学性能和耐磨性研究

利用纳米压痕和划痕技术对不同纳米硅溶胶含量的两种有机硅耐磨涂层的表面与体相的纳米力学性能和耐磨性分别进行了对比实验研究。结果表明:纳米硅溶胶会增加涂层Si-O-Si网络结构的刚性,提高涂层的力学性能和耐磨性,并且涂层近表面区的硬度、模量以及耐磨性明显优于体相的性质。     

碳纤维对聚碳酸酯/氮化硼复合材料导热性能和力学性能的影响

首先制备了聚碳酸酯/氮化硼(PC/BN)复合材料,考察了BN含量对复合材料导热性能和力学性能的影响,实验结果表明BN可以提高PC的导热性能,当BN含量为30%时,PC/BN复合材料的导热系数为1.38 W/(m·K),比纯PC的导热系数提高了约7倍,但PC的力学性能损坏严重。在PC/BN复合材料中填充少量碳纤维(CF),结果表明少量CF的加入,不仅可以进一步提高PC/BN复合材料的导热性能,而且还可以较显著地改善其力学性能。当CF含量为7%时,PC/BN/CF的导热系数、拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比PC/BN复合材料的分别提高了14.5%,113%,64%和157%。     

聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力EI北大核心CSCD

采用单一变量实验考察了不同注射工艺参数对光学制品双折射的分布规律,通过应力-光弹定律计算了对称轴上残余应力值。用Moldflow软件对制品成型过程中型腔内流场进行模拟,分析了厚度方向应力的变化。结果表明,沿熔体流动方向上,制品残余应力是逐渐减小的,浇口附近有应力集中;在合理工艺范围内,适当提高成型温度和模具温度,延长保压时间和冷却时间有助于减小制品的残余应力,保压压力和注塑速度应适中才能改善制品的成型质量。