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高温应变下的亚晶界湮没与位错旋转机制的晶体相场模拟 被引量：12
1
作者 高英俊 黄礼琳 +3 位作者 周文权 全四龙 林葵 罗志荣 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期306-321,共16页
采用先进的晶体相场模型,分别模拟了不同高温条件下的小角对称倾侧晶界,在施加应变下的晶界分解和亚晶界湮没的过程.研究表明:对于不靠近固-液共存温度的高温(T1)预熔化样品,施加应变下的晶界位错发生滑移运动,生成亚晶界和新的晶粒.随... 采用先进的晶体相场模型,分别模拟了不同高温条件下的小角对称倾侧晶界,在施加应变下的晶界分解和亚晶界湮没的过程.研究表明:对于不靠近固-液共存温度的高温(T1)预熔化样品,施加应变下的晶界位错发生滑移运动,生成亚晶界和新的晶粒.随后,具有相反Burgers矢量的位错亚晶界相向运动,新晶粒不断吞噬旧晶粒而长大,最后发生亚晶界相遇湮没,亚晶界和预熔化区域消失,双晶转变为完整单晶.对于靠近固-液共存温度的高温(T2)预熔化样品,在应变作用下,生成的亚晶界相向运动,当接近到一定距离时,形成位错对偶极子,发生亚晶界位错结构二次转换,之后亚晶界运动反向,往回迁移运动,最后与另一列返回的亚晶界相向靠近,相互作用转变成"之"字形的亚晶界,然后湮没消失,整个体系转变为单晶.对于高温T2预熔化亚晶界,在应变作用下,形成位错对偶极子的过程中,偶极子的2个位错对的预熔化区域开始扩张、连通,形成近似棒状区域.这一过程的实质是高温预熔化区内部的原子晶格变软,使得在应变作用下,原子排列可以较容易的发生滑移和扭转变形,发生了不同类型的位错相互作用,出现了位错萌生、形核和增殖,位错分解和湮没等一系列位错反应,由此引起了位错的Burgers矢量方向的改变和亚晶界位错类型交换. 展开更多
关键词 亚晶界湮没 位错旋转 高温 应变 晶体相场模型
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剪切应变下刃型位错的滑移机理的晶体相场模拟 被引量：4
2
作者 高英俊 全四龙 +3 位作者 邓芊芊 罗志荣 黄创高 林葵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期186-196,共11页
针对刃型位错的滑移运动,构建包含外力场与晶格原子密度耦合作用的体系自由能密度函数,建立剪切应变作用体系的晶体相场模型.模拟了双相双晶体系的位错攀移和滑移运动,计算了位错滑移的Peierls势垒和滑移速度.结果表明:施加较大的剪切... 针对刃型位错的滑移运动,构建包含外力场与晶格原子密度耦合作用的体系自由能密度函数,建立剪切应变作用体系的晶体相场模型.模拟了双相双晶体系的位错攀移和滑移运动,计算了位错滑移的Peierls势垒和滑移速度.结果表明:施加较大的剪切应变率作用,体系能量变化为单调光滑曲线,位错以恒定速度做连续运动,具有刚性运动特征;剪切应变率较小时,体系能量变化出现周期波动特征,位错运动是处于低速不连续运动状态,运动出现周期"颠簸"式滑移运动,具有黏滞运动特征;位错启动运动,存在临界的势垒.位错启动攀移运动的Peierls势垒要比启动滑移Peierls势垒大几倍.位错攀移和滑移运动特征与实验结果相符合. 展开更多
关键词 位错滑移 剪切应变 Peierls势 晶体相场模型
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基于共线异向混频技术的不可见疲劳裂纹定位 被引量：3
3
作者 张玉华 全四龙 +2 位作者 刘树博 李跃忠 刘国权 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第13期5190-5197,共8页
为了对金属构件中不可见疲劳裂纹进行有效的检测和定位,通过共线异向混频技术对金属构件内部不可见疲劳裂纹进行研究。当两列共线异向超声波在金属构件内相遇时,会与疲劳损伤发生非线性相互作用。研究结果表明,随着试件疲劳裂纹长度的增... 为了对金属构件中不可见疲劳裂纹进行有效的检测和定位,通过共线异向混频技术对金属构件内部不可见疲劳裂纹进行研究。当两列共线异向超声波在金属构件内相遇时,会与疲劳损伤发生非线性相互作用。研究结果表明,随着试件疲劳裂纹长度的增加,混频非线性系数单调递增,这与材料内部微观结构的变化密切相关。此外,通过控制两激励信号的延迟时间,使两列激励信号的相遇位置沿试件的水平方向由左向右移动,利用和/差频信号幅值最大值所对应的延迟时间对不可见疲劳裂纹进行定位。可见,利用共线异向混频技术可以对金属构件内部的不可见疲劳裂纹进行有效的检测和定位。 展开更多
关键词 共线异向混频 不可见疲劳裂纹 裂纹定位 混频非线性系数
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基于变尺度杜芬阵列的超声非线性输出信号检测
4
作者 张玉华 全四龙 刘树博 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第22期9439-9444,共6页
针对超声非线性输出信号中二次谐波信号比较弱且是经过复杂传播的非线性时间序列,利用变尺度杜芬阵列对超声非线性输出信号进行检测评估材料的疲劳损伤。首先对杜芬振子进行频率变换、分析初始相位对检测结果的影响,构建检测实际工程信... 针对超声非线性输出信号中二次谐波信号比较弱且是经过复杂传播的非线性时间序列,利用变尺度杜芬阵列对超声非线性输出信号进行检测评估材料的疲劳损伤。首先对杜芬振子进行频率变换、分析初始相位对检测结果的影响,构建检测实际工程信号的杜芬阵列模型,并对超声非线性输出信号进行变尺度变换,使杜芬阵列与超声非线性输出信号相匹配。当处理信号输入杜芬阵列模型时,第二个杜芬振子相轨迹由混沌状态过渡至大尺度周期状态,微弱二次谐波信号可以被有效地检测出来。根据杜芬振子总驱动力幅值和响应信号幅值之间的对应关系对二次谐波信号幅值进行有效估算。最后,探究随机噪声对检测模型的影响,当待测信号含有噪声时,杜芬振子相图仍变为大尺度周期状态,随着信噪比降低,相轨迹越来越粗糙,且稳定性变差。以上分析表明,利用构建的杜芬阵列模型能够有效检测超声非线性输出信号的二次谐波,对材料的疲劳损伤状态进行有效评估。 展开更多
关键词 杜芬阵列 超声非线性输出信号 微弱信号检测 疲劳损伤评估
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位错运动和湮没过程的晶体相场模拟 被引量：3
5
作者 卢成健 叶吉丽 +2 位作者 全四龙 黄礼琳 高英俊 《广西物理》 2012年第4期6-9,共4页
采用晶体相场模型模拟了在外加应力作用下的小角度晶界位错运动演化过程,从位错运动形式、体系自由能与应变关系等角度,讨论晶界的位错运动和湮没过程。研究表明,初始位向差越大,位错密度也越大;外加应力有诱发晶界湮没的趋势,位向差越... 采用晶体相场模型模拟了在外加应力作用下的小角度晶界位错运动演化过程,从位错运动形式、体系自由能与应变关系等角度,讨论晶界的位错运动和湮没过程。研究表明,初始位向差越大,位错密度也越大;外加应力有诱发晶界湮没的趋势,位向差越小,晶界湮没过程越简单快捷;在外加应力作用下,位错一般先脱离晶界而分解,然后在晶粒内滑移相遇而消失;位向差小于2°时,位错不会分解,而是直接攀移,很快相遇消失。 展开更多
关键词 晶体相场模型 小角晶界 位向差 位错 湮没
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基于zeta电位的造纸中段废水处理过程中絮凝剂投加量的优化控制 被引量：2
6
作者 张玉华 曾鸿亮 全四龙 《武汉理工大学学报》 CAS 2024年第2期102-108,共7页
在造纸中段废水处理过程中,精确控制药品添加量是絮凝法的关键技术。zeta电位可以反映胶体颗粒的稳定性,表征废水处理过程中絮凝效果,指导絮凝剂的添加。基于流动电位法搭建zeta电位在线测定装置;构建以可编程逻辑控制器为核心的絮凝剂... 在造纸中段废水处理过程中,精确控制药品添加量是絮凝法的关键技术。zeta电位可以反映胶体颗粒的稳定性,表征废水处理过程中絮凝效果,指导絮凝剂的添加。基于流动电位法搭建zeta电位在线测定装置;构建以可编程逻辑控制器为核心的絮凝剂投加量的优化控制系统,构成现场设备单元——监控单元——执行单元的三级控制单元。实验结果表明,该系统能够实时检测待测废水的zeta电位,并采用比例、积分和微分综合控制器,优化控制絮凝剂的投加量,且系统具有良好的人机界面。 展开更多
关键词 废水处理 ZETA电位 PLC PID 絮凝药品
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基于高阶超声非线性系数的齿轮疲劳累计损伤检测与评估
7
作者 全四龙 张玉华 《武汉理工大学学报》 CAS 2024年第4期146-152,共7页
齿轮的疲劳累计损伤是一种检测难度较大的损伤类型。采用非线性超声技术的高阶超声非线性系数对齿轮的疲劳累计损伤进行评估。以服役3年的齿轮为研究对象,对齿根32个和齿尖端16个检测点进行非线性超声实验。实验结果表明,14号齿和15号... 齿轮的疲劳累计损伤是一种检测难度较大的损伤类型。采用非线性超声技术的高阶超声非线性系数对齿轮的疲劳累计损伤进行评估。以服役3年的齿轮为研究对象,对齿根32个和齿尖端16个检测点进行非线性超声实验。实验结果表明,14号齿和15号齿根部检测点的相对非线性系数最大,说明其疲劳损伤程度最严重。而对于同一个齿,齿根部的疲劳损伤要比齿尖严重。因此,根据检测点计算得的高阶相对非线性系数可用于齿轮疲劳累计损伤评估,为服役齿轮的疲劳损伤提供一种实用的检测方法。 展开更多
关键词 齿轮 高阶超声非线性系数 疲劳累计损伤 损伤检测
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基于非线性临界折射纵波的金属材料塑性损伤评估 被引量：2
8
作者 张玉华 全四龙 +4 位作者 胡筱雅 陈强 李跃忠 刘树博 葛远香 《实验力学》 CSCD 北大核心 2022年第4期507-516,共10页
本文利用临界折射纵波的非线性特性对金属构件的塑性损伤进行评估。首先,分别对两组试件进行在线和离线应力加载,使试件具有不同的应力状态;再对试件进行基于临界折射纵波的非线性超声实验,计算不同应力下的相对非线性系数。实验结果表... 本文利用临界折射纵波的非线性特性对金属构件的塑性损伤进行评估。首先,分别对两组试件进行在线和离线应力加载,使试件具有不同的应力状态;再对试件进行基于临界折射纵波的非线性超声实验,计算不同应力下的相对非线性系数。实验结果表明,相对非线性系数和试件变形均随着试件应力水平的增加而单调递增,且相对非线性系数和试件宏观变形的皮尔逊关联系数分别为0.9884和0.9876,说明这两组参数之间具有较强的关联性。此外,基于实验数据建立了相对非线性系数和试件变形的幂指数函数关系,该关系可以定量说明试件宏观变形量和相对非线性系数之间的内在联系。在不清楚材料微观结构的情况下,利用幂指数关系可以从宏观角度根据材料变形预测相对非线性系数,这在实际的工程应用中对金属材料进行塑性损伤评估是十分方便的。 展开更多
关键词 非线性临界折射纵波 在线加载 离线加载 塑性损伤 非线性系数
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