温度对Ni-Al-Cr合金沉淀影响的微观相场模拟

基于三元微观相场动力学模型,结合原子图像和体积分数等手段模拟了Ni75Al6Cr19合金在不同温度下的沉淀行为。结果表明:随着时效温度从873 K升高至1 023 K,Ni75Al6Cr19合金由DO22和L12两相共存组织转变为DO22单相组织;受弹性畸变能影响,有序相颗粒沿[100]和[010]方向排列,且时效温度升高,择优取向性愈发显著。平衡时,先析出DO22相的体积分数大于后析出L12相的体积分数。     

Ni-Cr-Al合金分级时效过程的原子尺度的模拟

基于微观相场模型,模拟了Ni-8%Cr-17%Al合金(原子分数)在分级时效工艺(1273K+1073K)下沉淀过程中原子图像和体积分数的变化规律。研究发现分级时效工艺与单级时效工艺相比,沉淀强化γ′相尺寸较大,数量较少,γ′相体积分数略有增加,合金沉淀孕育期延长。     

K＆C模型的随机骨料混凝土侵彻应用

基于细观力学原理,建立混凝土随机骨料模型,采用动力学分析软件LS-DYNA对S.J.Hanchak的弹丸侵彻混凝土靶板的部分试验进行数值模拟,使用K＆C混凝土材料模型,通过对比子弹的剩余弹速和靶板破坏现象,结果表明,混凝土细观结构的不均匀性可描述宏观上应力集中导致的局部破坏现象,K＆C模型可较好地预测弹丸侵彻混凝土靶板的动态响应,是研究该问题简单而有效的办法。     

基于复合强度模型对陶瓷靶冲击破坏的数值模拟

分析了JH2强度模型的局限性;使用Autodyn程序,采用SPH算法,基于JH2模型和Rankine模型的复合强度模型,对陶瓷靶的冲击破坏进行了数值模拟。结果表明,复合强度模型较全面地描述了陶瓷材料在冲击荷载作用下的破坏机制,采用复合强度模型可很好的模拟陶瓷靶的冲击破坏形态。     

车载冷发射刚柔耦合动力学建模与仿真

为了分析大跨度柔性车架和起竖托架对车载冷发射系统动态响应的影响,满足快速化和精确化仿真的需要,针对车载冷发射系统典型结构和弹射物理过程,基于笛卡尔坐标方法描述体的运动,以适应发射车约束复杂的特点。采用浮动坐标系方法描述柔性体的变形,通过模态综合法缩减系统的自由度数,并提出采用赫兹接触模型模拟弹重的释放过程,最终建立了车载冷发射系统刚柔耦合动力学快速仿真模型。分别基于弹射模拟试验系统和实装系统对仿真模型进行了试验验证和仿真验证,并进行了车载冷发射刚柔耦合动力学响应分析。结果表明：提出的刚柔耦合仿真模型能够快速有效地分析车载冷发射弹射过程的动态响应特性,满足工程设计的需要;柔性车架模型比刚性车架模型更合理,而且弹射过程发射管口x向相图的奇异点为稳定焦点,说明车载冷发射系统能够恢复到稳定平衡状态。     

变结构空间飞行器发射过程的姿态研究

针对某类空间飞行器在发射过程中产生结构变化的问题,基于多体系统动力学方法建立了变结构空间飞行器动态发射研究模型,进行了理想发射情况下的数值研究,并与地面试验进行了对比分析.分析结果表明,该模型可以准确地描述飞行器的发射运动.引入推力偏心、扭矩偏转和重力梯度3种干扰因素对飞行器发射过程的姿态进行了数值研究.研究结果表明：...     

THAAD拦截弹能量管理控制机动的策略与仿真

THAAD拦截弹是世界上少数能够进行能量管理控制机动的防空导弹之一。针对THAAD拦截弹先进的能量管理控制机动,从动力学模型、控制机制、运动学模型等方面提出了一套完整的方案。建立了非线性、强耦合、时变参数的大侧滑角弹体动力学模型,利用基于微分几何理论的反馈线性化技术将其解耦线性化,并设计了控制器实现姿态角的控制;建立了基于螺旋坐标系的运动学模型,并投影到地面坐标系来描述THAAD拦截弹的运动;最后通过六自由度仿真证明了该方案能够实现能量管理控制机动。     

枪弹动态挤进阻力理论与实验研究

枪弹挤进过程具有非线性、瞬时性等特征,对枪管寿命和射击精度有着重要的影响。为揭示弹-枪相互作用机理,通过理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法,开展枪弹动态挤进阻力模型研究。采用显式动力学有限元方法,借助Abaqus软件模拟枪弹动态挤进过程。利用多参数同步测量技术进行动态挤进实验,验证数值模拟的有效性。基于完全非弹性碰撞假设,考虑弹头材料静态强度、动态变形力和高速运动下摩擦力的作用,结合弹头运动、弹-枪结构参数,构建动态挤进阻力模型,分析影响挤进阻力的关键因素,并与数值模拟进行对比。结果表明,动态挤进阻力先增大后减小,在弹头圆柱部完全嵌入坡膛时达到最大值,弹头挤进速度和挤进过程中的体积变化率为影响动态挤进阻力的关键因素,该模型理论值与数值模拟结果一致性较好,能准确描述弹-枪相互作用过程。研究成果可充实枪弹设计理论,为轻武器系统优化提供理论参考。     

建立基于准线性化模型的地空导弹线性分式变换模型

为了建立基于准线性化模型的地空导弹线性分式变换(LFT)模型,采用状态替换方法将导弹的状态沿着一条由时变参数决定的平衡点轨迹进行变换.建立了纵向短周期动力学的准线性参数时变(准LPV)模型;基于所建立的准LPV模型,采用MATLAB函数建立了导弹的LFT模型,将导弹动力学明确描述为确定性部分和时变参数部分.由于在模型生成过程中没有做任何线性化近似,准LPV模型及LFT模型能够真实地描述导弹的非线性动力学特性.数学仿真验证了所建立模型的正确性.     

基于一体化建模技术的液压舵机动力学仿真分析

为了研究液压舵机本体结构的动力学响应对导弹液压舵机系统工作稳定性的影响,以液压舵机系统的工作原理为基础,建立了基于多平台的液压舵机系统机电液一体化模型,分析了包括活塞、连杆、曲柄结构的舵机动力学模型,计算了正常工作状态下液压舵机部件的承载力;并运用有限元法得到了液压舵机本体结构的振动特性。结果表明,一体化建模技术能比较准确的描述舵机本体结构的动力学响应特性,在产品研制过程中有较大的工程应用价值。     

Mg-Sr合金及Mg-Al-Sr合金的微观组织研究与分析

Mg-Sr合金的变质效果和Mg-Al-Sr合金的耐热性能均与其组织有紧密关系。采用对渗法的原理,成功制备出Mg-Sr合金和Mg-Al-Sr合金,利用金相光学显微镜、电子扫描电镜、X射线衍射分析仪等先进测试技术对其微观组织进行深入的研究分析。研究结果表明:Mg-Sr合金的组织主要包括树枝状的基体相а-Mg和板条状、针状的共晶组织(а-Mg+Mg17Sr2);Mg-Al-Sr合金的组织则是细小树枝状初生а-Mg相和条状、片状共晶组织,其组成成分包括а-Mg相、共晶化合物Mg17Sr2、Mg12Al17、Al4Sr和Mg-Al-Sr三元化合物,其微观组织形态及共晶组织成分与Sr/Al的比值有关。     

Al含量对Inconel 718合金中δ相组织演变的影响

采用扫描电子显微镜和Thermo-Calc热力学计算等方法,研究3种不同Al含量的Inconel 718合金在标准热处理和不同保温时间下δ相的形貌特征、溶解行为及3种合金中δ相含量的变化。结果表明:Al含量低的合金中δ相溶解特征主要表现为沿针状δ相的长度方向断开,在短时间内溶解为短棒状及颗粒状;Al含量高的合金中δ相溶解优先从晶内开始,其晶界上的δ相溶解缓慢,对抑制晶界迁移,控制奥氏体晶粒长大有重要作用;Inconel 718合金中δ相含量随溶解温度的提高而降低,Al含量提高使合金中δ相的溶解速度减慢,溶解温度提高。     

Mg-Li-RE系合金研究进展

在简要介绍高强轻质Mg-Li合金发展历史的基础上,对Mg-Li合金中含稀土(RE)的Mg-Li-RE系合金的研究情况进行总结。重点介绍Mg-Li-RE三元合金以及含RE的Mg-Li其他系合金的研究进展,叙述了RE对Mg-Li合金结构、性能的影响,指出目前存在的问题,提出下一步工作重点和今后的发展方向。     

块状非晶锆合金弹丸侵彻装甲性能研究

利用在非晶中生成第二相粒子和使非晶中含有微晶与纳米晶的方法使非晶合金具有不同的性能,对这些材料进行静态、动态压缩实验和侵彻钢、铝板实验后发现,Be和非晶合金中的第二相粒子可以提高非晶合金的静态抗压强度和动态压缩强度,并使非晶材料具有正应变率效应,提高非晶材料的侵彻钢和铝靶板的能力.而有微晶和纳米晶的非晶合金则不完全具有这种特性.     

热处理对356铝合金阻尼性能影响的研究

研究了热处理对 35 6铝合金的组织和阻尼性能的影响。结果表明 ,铸态变质组织由发达α相枝晶和α +β共晶体组成 ,其中硅相 β呈块状和短条状。经过 5 35℃保温 5h后水冷的固溶化处理 ,硅相基本变成了细小圆形质点相 ,而α相枝晶宏观组织变化不明显。在 15 0～ 2 5 0℃的温度区间内进行的时效处理对硅相形态和α相的宏观组织亦没有明显影响。 35 6合金铸态试件的阻尼值较低 ,仅为 5 .5 4× 10 -4。固溶并淬火态合金阻尼为 6 .4 7× 10 -4。对合金在 15 0℃下保温 4h后空冷的退火处理 ,阻尼增至 1.11× 10 -3 ,但当时效温度过高时 ,阻尼反而下降。 35 6合金的阻尼主要是位错阻尼引起的 ,即外加交变应力作用下的位错振荡耗能     

开发高温形状记忆合金应考虑的因素

以NiTiHf和NiAl系合金为例,论述了开发高温形状记忆合金(SMA)时应考虑的因素.这些因素包括材料的可加工性、相稳定性、机械稳定性和经济性.NiTiHf和NiAl系合金的相变温度在150℃以上,具有发展成为高温SMA的潜力.但要使这些合金成为实用高温SMA,还需要做进一步的研究工作.如NiTiHf合金的相稳定性和机械稳定性尚未完全弄清;NiAl系合金的可加工性和相稳定性需进一步改善,其机械稳定性和作为SMA的加工价格亦不清楚,需进一步研究.     

Er对7xxx系铝合金冲击变形及失效行为的影响

利用分离式霍普金森压杆(SPHB)试验系统,结合材料XRD物相分析和显微结构观察技术,对比研究微量添加Er对7xxx系铝合金显微组织和冲击变形及失效行为的影响。结果表明:微量添加Er阻碍了7xxx系合金中Al2ZnZr相的形成,形成单相固溶体,同时能细化晶粒,提高合金的强度和塑性,改变合金中剪切带斑图形貌;断裂模式由脆性断裂向韧性断裂转变。     

镁合金阻燃方法与机理

在镁合金熔炼过程中常遇到氧化燃烧问题 ,目前国内外有三种常用的镁合金阻燃方法 :熔剂保护法、无熔剂气体保护法和合金化阻燃法 ,并阐明其机理 ;指出SF6混合气体保护法和合金化阻燃法是未来镁合金阻燃方法研究的方向 ,同时提出两者研究的一些关键性因素。     

高密度钨合金的表面滲碳处理研究

采用固体渗碳的方法对高密度钨合金进行了表面渗碳处理，通过显微观测、能谱分析、X射线检测等分析手段对渗层进行了检测。结果表明试样在固体渗碳剂中经过950℃保温5 h的渗碳处理，可以获得两层渗层组织。其中表层为170～200 μm深的W2C渗层，其显微硬度值由HV388提高到HV525，表明钨合金的表面渗碳可以有效地提高其表面硬度。次表层的显微组织表明该层中W颗粒没有明显的变化，碳化物主要存在于粘结相中。