钙处理对集装箱板钢铸坯高温延塑性影响研究

测定了集装箱板钢的高温力学性能 ,并比较钙处理和合金元素对其的影响。试验结果表明在1× 10 - 3 / s应变速率下 ,集装箱板钢连铸坯在凝固温度～ 6 0 0℃间存在两个脆性温度区域。细小的脆性夹杂物Ca S优先析出并聚集在奥氏体晶界 ,使晶界进一步脆化 ,造成钙处理钢铸坯试样在 80 0～ 90 0℃时的延塑性低于未经钙处理钢试样。为提高耐大气腐蚀能力而添加的合金元素 P对其高温力学性能没有造成明显不利影响。同时结果表明集装箱板钢试样的零强度温度 (ZST)在 144 0～ 145 0℃左右 ,零延性温度 (ZDT)在 140 0～ 1410℃左右。     

尾矿库筑坝土石料大型三轴试验与力学模型研究

针对沙溪铜矿龙王顶尾矿库工程初设土石坝建设方案,配置了3种含石量(5%、15%和30%)的筑坝土石料,开展了常围压条件下的大三轴压缩试验。试验表明,在低围压下土石料表现出明显的剪胀变形,在高围压条件下其变形以剪缩为主。随试样含石量从5%增加至30%,土石料的应力应变曲线形态相似,但强度和剪胀效应均明显增大。基于试验成果分析,构造适用于描述土石料剪缩/剪胀变形规律的塑性加载和流动方向矢量。在广义塑性本构模型框架内,建立了一个适用于土石料的弹塑性力学模型,阐述了模型参数的确定方法。将此力学模型应用于土石料的大型三轴试验模拟,发现该力学模型能较好地模拟土石料的剪缩/剪胀变形规律。     

酸碱污染重塑粉质黏土的塑性及其与力学特性的关系

酸碱溶液会显著改变黏性土的力学特性因而在污染土的研究中备受关注。通过室内试验,详细研究了硫酸、盐酸和氢氧化钠污染重塑粉质黏土的现象、孔隙水离子成分以及土的塑性、压缩性和强度的变化规律。从孔隙溶液的pH值、离子交换以及土的结构三方面解释了硫酸和氢氧化钠污染土塑性增大、盐酸污染土塑性减小的机理。给出了这3种污染土的力学特性与塑性指标之间的关系,并与一些用于非污染重塑土的经验公式进行了对比。发现这3种酸碱污染土均表现出一定的结构性,尽管结构性形成的机理并不相同,但均导致压缩性增大,适用于非污染重塑土的经验公式会低估这类污染土的压缩性。研究发现这种低浓度的污染土的结构性不足以改变不排水抗剪强度cu与液性指数IL之间的关系,因而其强度可以大致通过未污染土的cu–IL关系来预测。     

陶粒轻骨料与普通混凝土的黏结剪切性能EI北大核心CSCD

设计制作了双面直剪型陶粒轻骨料混凝土与普通混凝土叠合浇筑试块并进行剪切破坏试验,发现各组试块的最终剪切破坏面层不同程度地由两侧混凝土及初始浇筑面层共同组成.为此,给出了具有内部分层式速度间断面的剪切破坏机构模型,并选用Mises屈服条件及Coulomb剪破条件,根据塑性极限分析原理建立了2种混凝土黏结层剪切破坏强度的解析解.结果表明:陶粒轻骨料混凝土与普通混凝土叠合浇筑时,考虑浇筑结合面处理方式、浇筑间隔时间及法向力影响的最终剪切破坏遵循Mohr-Coulomb强度准则.     

散热带轧波过程数值模拟及其圆弧偏心的研究

为了分析轧波过程中铝合金箔片的应力应变分布规律和散热带波峰(波谷)圆弧偏心的原因,以及得到准确的散热带波形。在有限元软件Ansys Workbench中,采用双线性随动硬化材料模型模拟轧波刀轧制铝合金散热带波形的过程,并在某型号的轧波机上进行了验证。研究结果表明:铝合金箔片在轧波过程中其应力变化为波浪状,应力曲线的每一个波峰与铝合金箔片的波峰(波谷)成形相对应;铝合金箔片形成波峰(波谷)后,其残余应力从波峰(波谷)顶点向两边递减,两边残余应力分布不对称,这是散热带波形圆弧偏心的原因;由于轧波刀具的啮合运动,使铝合金箔片在形成波峰(波谷)时,其塑性应变分阶段增加到最大值;软件分析的散热带模型和实际轧波后的散热带模型完全吻合,验证了本分析方法的正确性。     

防爆工程车刚-柔耦合虚拟样机关键技术研究

为了对防爆工程车进行动态仿真研究,就需要建立一个符合车辆特性和工况的虚拟样机模型。通过理论分析,将工程车虚拟样机分为刚性体系统和柔性体系统两类,共同组成了刚-柔耦合的多体系统虚拟样机。对系统关键部件和技术进行建模和研究,为同类型车辆的虚拟样机建模和研究提供了理论参考。     

钛合金装甲材料动态压缩力学性能及其抗弹能力关系

采用分离式Hopkinson Bar技术针对不同热处理制度的TC6、ATI425以及TC3钛合金Φ5 mm×5 mm圆柱形标样进行了动态压缩实验,测定得到了试样在3000 s~(-1)高应变率条件下的动态强度、动态塑性及冲击吸收功;同时开展了以钛合金为面板、A3钢为背板的复合装甲抗弹性能试验,分析了钛合金动态力学性能与其抗弹性能之间的关系。结果表明:钛合金面板的抗弹性能与其动态强度和动态塑性均密切相关;钛合金的动态强度对材料抗弹性能的影响比动态塑性更加显著,其抗弹性能主要取决于动态强度;同时,表征钛合金动态力学性能优劣的冲击吸收功不能直接反映钛合金的抗弹能力;较大区域的正面开坑和较小的剪切充塞可以明显提高钛合金面板的抗弹性能。     

镍基单晶高温合金沉淀相尺度效应研究

对Ni_3Al(γ')沉淀相尺寸对镍基单晶高温合金拉伸性能的影响进行了研究。对镍基单晶高温合金而言,材料的屈服来源于位错以Orowan机制绕过沉淀相,而Orowan应力与沉淀相间距有关。根据这一机理,基于晶体塑性理论,引入一个本构方程以表征沉淀相尺寸对镍基单晶高温合金屈服强度的影响。采用该本构模型,分别计算了在[001]以及[111]2个取向下,含有尺寸为0.2~2.5μm沉淀相的镍基单晶高温合金屈服强度,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,该模型可以准确表征镍基单晶高温合金沉淀相的尺度效应。     

30Cr2Ni4MoV钢马氏体相变塑性分析

利用Gleeble-3500型热模拟机,对单轴应力载荷作用下30Cr2Ni4MoV钢马氏体相变过程中的塑性行为进行了实验分析。采用不同的应力加载方案,测试试样在不同载荷作用下的总应变,并对试样的弹性应变、组织应变及热应变进行分离,最终得到相变塑性应变。采用Greenwood-Johnson相变塑性模型得到试验钢种的相变塑性参数K。研究结果表明:马氏体相变塑性应变是30Cr2Ni4MoV钢在热处理过程中发生变形的重要原因,相变塑性应变与参数K随外加载荷的增大而增加。     

6-PSS并联机构的刚-柔耦合动力学建模及仿真

主要对一种新颖的6-PSS并联机构进行刚-柔耦合动力学建模以及仿真分析。并联机构主要包括动平台、静平台、定长杆、滑块和冗余容错驱动装置等。以此机构为研究对象进行运动学分析,得到逆运动学方程。首先利用有限元理论对柔性杆进行离散处理,运用拉格朗日方程和动力学相关理论建立单元的弹性动力学方程及刚性子结构的动力学方程;推导出系统的弹性动力学方程。其次利用ADAMS软件和ANSYS软件建立6-PSS并联机构的刚-柔耦合体模型,对该模型进行仿真分析,与全刚体模型进行比较。仿真结果表明两类模型运动和受力曲线吻合,同时在短时间内,平台位置和受力误差趋于某一波动范围,模型各驱动力与系统负载相比较小;建立的刚-柔耦合体模型正确,机构的驱动性能较好。