Effect of fiber volume fraction on longitudinal tensile properties of SiC<Subscript>f</Subscript>/Ti-6Al-4V composites

The longitudinal tensile properties of SiC_f/Ti-6Al-4V composites with different fiber volume fractions were simulated by the Monte Carlo 2-D finite element model. The random distribution of fiber strength was expressed by the two-parameter Weibull function. Meanwhile, contact elements and birth-death elements were used to describe the interfacial sliding process after debonding and fiber breakage (or matrix cracking) respectively, which was realized by subroutine complied in ANSYS-APDL (ANSYS Parametric Design Language). The experimental results show that the yield stress and ultimate tensile strength of SiC_f/Ti-6Al-4V composites increase with increasing fiber volume fraction, while the corresponding strain of them is just on the contrary. In addition, almost the same failure mode is obtained in SiC_f/Ti-6Al-4V composites with various fiber volume fractions when the interfacial shear strength is fixed. Finally, the tensile strength predicted by finite element analysis is compared with that predicted by Global load-sharing model, Local load-sharing model and conventional rule of mixtures, thus drawing the conclusion that Local load-sharing model is very perfect for the prediction of the ultimate tensile strength.     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

金属基复合材料界面残余应力的研究进展

综述了金属基复合材料界面残余应力的各种影响因素、残余应力的实验测试方法和理论分析方法及残余应力对复合材料宏观力学性能的影响,分析讨论了目前研究中存在的问题和不足之处,并指出了今后工作的重点与方向.     

落叶打包及收集车的设计

文章采用SolidWorks及CAD三维软件设计了小型落叶清扫小车。通过构建小车三维模型,对整体框架和各个模块的结构进行优化。该小车功能包括落叶清扫、传送、粉碎及收集,并实现收集箱拉伸自动化。采用扫盘和滚刷的结合,实现双重清洁,具有清扫强度高、针对性强、自动化可调节等特点。     

纤维排布方式对SiC/Ti材料残余应力影响的有限元分析

采用三维有限元法模拟SiC/Ti-6Al-4V复合材料界面的残余应力分布,分析纤维排列方式对纤维一侧界面残余应力的影响。结果表明,纤维排列方式对纤维一侧界面径向、轴向和周向残余应力均有较大影响,其中纤维六方排列时纤维一侧界面残余应力沿纤维周向分布均匀,且周向残余应力小,不易在界面形成径向裂纹,是较为理想的纤维排列方式。     

Al-Zn-Mg-Cu合金在时效过程中η相沿小角晶界的析出序列

采用高分辨透射电子显微镜和高角环形暗场扫描透射电子显微镜结合X射线能谱仪,研究Al-Zn-Mg-Cu合金叩相沿小角晶界的析出序列。试样在135℃分别时效5min到6h。结果表明,η相在小角晶界的析出序列是：SSS→VRC→GPⅡ区→η’→η。基于非平衡晶界偏析和非平衡晶界共偏析理论,在Al-Zn-Mg-Cu合金时效过程中,通过溶质一空位对的扩散,大量的沉淀形成元素偏析到晶界。这种晶界偏析在VRC、GPⅡ区、η’相和η相的形核和生长中起重要作用。     

金属基复合材料界面性能对残余应力的影响

采用ANSYS有限元软件计算涂层法制备的SCS-6 SiC/Ti-6Al-4V复合材料内热残余应力,分析了界面性能对热残余应力的影响。结果表明:较高的热膨胀系数(CTE)导致界面层产生高的应力梯度,使环向残余应力由低热膨胀系数时的压应力转变为较高的热膨胀系数时的拉应力;界面层弹性模量的增加,使得纤维和界面层内径向残余压应力明显增加,但对基体中的残余应力影响并不大;界面层厚度的变化对基体中径向残余应力影响不大,但随着界面层厚度增加,基体中残余应力有所减小。     

纤维排布方式对SiC/Ti材料残余应力影响的有限元分析

采用三维有限元法模拟SiC/Ti-6Al-4V复合材料界面的残余应力分布,分析纤维排列方式对纤维一侧界面残余应力的影响。结果表明,纤维排列方式对纤维一侧界面径向、轴向和周向残余应力均有较大影响,其中纤维六方排列时纤维一侧界面残余应力沿纤维周向分布均匀,且周向残余应力小,不易在界面形成径向裂纹,是较为理想的纤维排列方式。     

SiC纤维增强Ti基复合材料疲劳研究进展

对SiC纤维增强Ti基复合材料(SiCf/Ti)疲劳损伤机制、疲劳寿命及其影响因素进行详细的回顾,并重点综述了影响SiCf/Ti寿命的主要因素,包括外在因素(控制模式、应力比、加载频率、温度和环境)和内在因素(基体合金、纤维性质、纤维体积分数、界面和纤维涂层),提出了当前研究存在的问题和今后潜在的发展方向。     

SiC/Ti-6Al-4V复合材料的横向力学性能研究

采用二维有限元模型分析了纤维四方、四方对角和六方三种排布方式下SiC/Ti-6Al-4V复合材料的横向力学性能。结果表明,在横向拉伸载荷作用下,纤维排布方式对基体的失效机理有重要影响,且纤维四方排布时复合材料的拉伸强度明显高于四方对角和六方排布时的拉伸强度。