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双轴应变调控下单层双面神结构MoSSe拉曼光谱的理论研究
1
作者 孙薇 孙鸿智 +1 位作者 赵波 郭怀红 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第1期35-42,共8页
单层双面神结构过渡金属硫化物具有低维度、高迁移率以及奇特的电子结构性质,因此其在电子学和光电子学器件方面具有潜在的应用前景。由单层双面神结构过渡金属硫化物和基底材料制成的器件,很容易因基底材料和单层双面神结构过渡金属硫... 单层双面神结构过渡金属硫化物具有低维度、高迁移率以及奇特的电子结构性质,因此其在电子学和光电子学器件方面具有潜在的应用前景。由单层双面神结构过渡金属硫化物和基底材料制成的器件,很容易因基底材料和单层双面神结构过渡金属硫化物的晶格失配,导致单层双面神结构过渡金属硫化物受基底材料的应力,因此通过拉曼散射系统研究双轴应变对单层双面神结构MoSSe物性的影响具有重要意义。系统研究了双轴调控下单层双面神结构MoSSe的原子结构、电子结构、声子结构和拉曼散射特性。结果表明,在双轴应变调控下,单层双面神结构MoSSe的电子能带带隙出现了直接与间接的转换;随着压应变的减小和拉应变的增加,3个拉曼特征峰(E^(1)、E^(2)、A_(1)^(1))的频率都发生了单调红移,而A_(1)^(2)的拉曼特征峰在压应变减小的过程中出现了反常的蓝移;随着压应变的减小和拉应变的增加,双重简并模式(E^(1)、E^(2))的拉曼强度单调增加,单重简并模式的拉曼强度单调减小,而A_(1)^(1)的拉曼强度先减小再增加。针对这些具有普遍性和特殊性的应变效应,通过建模进行了研究。结果表明,基于特征峰频率和强度随应变的变化差异,可以通过特征峰之间的频率差和强度比,快速定量化双面神结构材料的应变类型和大小。 展开更多
关键词 双轴应变 拉曼光谱 单层双面神结构 应力表征
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有机硅胶受力特性的太赫兹时域光谱表征方法
2
作者 王也 刘闯 +3 位作者 任姣姣 刘涛 张丹丹 李丽娟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期286-293,共8页
为探究有机硅胶黏结剂的受力特性,提出了一种基于太赫兹时域光谱特征进行无损表征的方法,利用太赫兹时域透射光谱对有机硅胶胶膜的应力光学系数进行表征,分别以胶膜折射率及时域光谱相位延迟作为参量开展了实验研究,两种方法获得的应力... 为探究有机硅胶黏结剂的受力特性,提出了一种基于太赫兹时域光谱特征进行无损表征的方法,利用太赫兹时域透射光谱对有机硅胶胶膜的应力光学系数进行表征,分别以胶膜折射率及时域光谱相位延迟作为参量开展了实验研究,两种方法获得的应力光学系数均为0.18 MPa^(-1)。利用反射式太赫兹时域光谱系统对不同受力状态下的有机硅胶胶膜进行实验研究,分别给出了胶膜厚度为2 mm和3 mm条件下太赫兹时域光谱延迟时间差与拉应力的变化关系,实验结果与理论规律相一致。研究结果表明,太赫兹时域光谱可有效地对有机硅胶等粘接材料的受力特性进行定量化表征,从而为胶接结构在受力状态下的粘接强度的评估提供一种新的方式。 展开更多
关键词 光谱学 太赫兹时域光谱技术 有机硅胶 应力表征 无损检测
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激光增材制造中残余应力形成机理、表征及调控方法的研究进展
3
作者 王瑞鑫 陈超越 +6 位作者 徐松哲 帅三三 胡涛 李霞 王保军 王江 任忠鸣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期15-32,共18页
激光增材制造可以实现高性能复杂金属构件的一体化直接成形,但该过程中存在的非均匀温度梯度分布、微熔池的近快速凝固、原位热处理效应以及非平衡固态相变、微观结构的不均匀性等会产生复杂的残余应力,严重影响成形构件质量和综合性能... 激光增材制造可以实现高性能复杂金属构件的一体化直接成形,但该过程中存在的非均匀温度梯度分布、微熔池的近快速凝固、原位热处理效应以及非平衡固态相变、微观结构的不均匀性等会产生复杂的残余应力,严重影响成形构件质量和综合性能。因此,本文围绕激光增材制造残余应力,首先介绍了残余应力的基本定义、分类及产生原因;然后针对激光增材制造过程中残余应力的特殊性、形成机理、表征方法及调控方法的研究现状进行了系统的综述,介绍了残余应力的表征方法及其特点,并说明了各方法的适用性及优缺点,总结了调控残余应力的方法可分为后处理调控和原位处理调控;最后,展望了研究激光增材制造残余应力的产生原因和演化机制应考虑几类应力的叠加效应。残余应力的表征应采用多种方法结合,相互辅助验证。为避免成形过程中应力集中影响成形质量以及避免后处理对构件精度产生影响,应重点研究原位调控残余应力的方法。 展开更多
关键词 激光增材制造 残余应力 残余应力表征 有限元仿真 残余应力调控
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增材制造高温合金残余应力精确表征和调控
4
作者 杨帆 李相伟 +4 位作者 张瑞尧 张友昭 张涛 Sanjooram PADDEA 张书彦 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2989-3001,共13页
以激光选区熔化(SLM)增材制造高温合金为研究对象,采用X射线衍射与轮廓法精确表征打印态、喷丸态和热处理态高温合金样品的表面与内部残余应力分布与水平,对比了不同后处理对残余应力分布的影响行为。结果表明:打印态样品表面为拉应力,... 以激光选区熔化(SLM)增材制造高温合金为研究对象,采用X射线衍射与轮廓法精确表征打印态、喷丸态和热处理态高温合金样品的表面与内部残余应力分布与水平,对比了不同后处理对残余应力分布的影响行为。结果表明:打印态样品表面为拉应力,内部为压应力;拉应力层深度约为2 mm,而且平行增材制造方向上拉应力(1558 MPa)显著高于垂直方向的拉应力(830 MPa)。喷丸处理后样品表面形成塑性形变,样品表面拉应力变为压应力(-769 MPa);轮廓法结果发现,压应力深度为0.6 mm,在1 mm深度次表面依然存在较高拉应力,内部压应力降低。热处理后打印态样品表面和内部残余应力几乎完全消除,并在表面形成约150 MPa的压应力。 展开更多
关键词 激光选区熔化 镍基高温合金 残余应力表征 喷丸处理 热处理 轮廓法
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拉应力对45钢磁滞与磁致伸缩曲线的影响规律 被引量：4
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作者 杨文哲 刘秀成 +1 位作者 龚裕 何存富 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第4期136-142,共7页
针对弱磁致伸缩特性(峰值应变约十几微应变)的碳钢材料,集成微型拉伸装置、高精度电阻应变仪、交流磁化器和磁测量模块,构建单轴拉伸状态下材料磁滞和磁致伸缩曲线的同步测量系统,实验测试拉应力对45号钢材料磁滞与磁致伸缩曲线的影响... 针对弱磁致伸缩特性(峰值应变约十几微应变)的碳钢材料,集成微型拉伸装置、高精度电阻应变仪、交流磁化器和磁测量模块,构建单轴拉伸状态下材料磁滞和磁致伸缩曲线的同步测量系统,实验测试拉应力对45号钢材料磁滞与磁致伸缩曲线的影响规律。结果表明:随拉应力增加,特征参量矫顽力(Hc)、磁致伸缩最大值(λMAX)呈指数下降趋势,饱和磁感应强度(Bs)近乎线性降低;磁参量剩余磁感应强度(Br)、最大磁导率(μmax)和磁致伸缩曲线下极值位置(Hcλ)均呈现先快速增长后缓慢下降的两阶段变化规律,与应力的关系均服从三次多项式方程。标定得到的上述特征参量与应力的关系方程,可用于应力无损表征,从表征能力和测试系统的工程应用性角度对比讨论基于磁滞与磁致伸缩曲线的应力检测方法的特点。 展开更多
关键词 磁滞回线 磁致伸缩曲线 测试系统 拉应力表征
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平整加工对高强钢抗畸变能力的影响及优化 被引量：1
6
作者 颜城博 丁文红 +2 位作者 孙力 张志强 陈壮 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期69-78,共10页
为解决高强带钢在生产加工过程中产生的板形缺陷和畸变,本文采用裂纹柔度法测量单下辊传动平整加工前后620JJ带钢内部残余应力,并依据残余应力在厚度或板宽方向分布不均将导致带钢发生畸变,定义带钢应力不平衡度为畸变评价指标,分析了... 为解决高强带钢在生产加工过程中产生的板形缺陷和畸变,本文采用裂纹柔度法测量单下辊传动平整加工前后620JJ带钢内部残余应力,并依据残余应力在厚度或板宽方向分布不均将导致带钢发生畸变,定义带钢应力不平衡度为畸变评价指标,分析了平整工艺对带钢内部残余应力分布和畸变的影响,并利用ABAQUS有限元模拟探究了工艺优化方案。结果表明:裂纹柔度法能够准确表征带钢内部残余应力;应力不平衡度可以直观地表征带钢产生畸变的可能性;平整加工对带钢的主要影响是应力的均衡化和降低整体残余应力水平,平整前后各测点弹性应变能极值与平均值差值从169.25 MPa·mm降至141.86 MPa·mm,带钢内部残余应力的最大值由463.26 MPa降至363.6 MPa;将平整工艺改为双辊传动、增加摩擦力、增加张力、增加轧制力等方式均可有效改善应力不平衡度。 展开更多
关键词 塑性行为 高强钢 残余应力表征 畸变 有限元模拟
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地应力状态表征与相互转换问题研究
7
作者 张光存 高谦 +1 位作者 王世昌 李国栋 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2014年第4期311-315,322,共6页
在地应力测量和应用中,常出现地应力相关概念的混淆和计算方法的不科学.通常用三种形式来表征地应力状态,分别是6个独立应力分量的表述形式:3个主应力的表述形式、最大(小)水平应力、垂直应力的表述形式.在工程实践中,往往需要进行地应... 在地应力测量和应用中,常出现地应力相关概念的混淆和计算方法的不科学.通常用三种形式来表征地应力状态,分别是6个独立应力分量的表述形式:3个主应力的表述形式、最大(小)水平应力、垂直应力的表述形式.在工程实践中,往往需要进行地应力表述形式之间的相互转换,6个独立应力分量和3个主应力的表述形式是完整表述,其两者之间可以相互转换,且两者都可以转换为最大(小)水平应力、垂直应力的表述形式.最大(小)水平应力、垂直应力的表述形式是不完整表述形式,不能将其转换为6个独立应力分量和3个主应力的表述形式.掌握地应力的表述形式和相互转换方法,把握地应力在应用中需要注意的问题,对地应力测量和应用工作非常重要. 展开更多
关键词 地应力 地应力表征 地应力相互转换
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裂隙岩体三维柔度张量的数值试验方法 被引量：1
8
作者 向前 何吉 +1 位作者 陈胜宏 吴锦亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3625-3632,共8页
在裂隙岩体二维柔度张量数值试验的基础上,建立了裂隙岩体三维柔度张量及其表征单元体积(REV)尺度研究的简化数值试验方法。首先根据岩体裂隙的统计参数及分布规律,运用蒙特卡罗方法在研究域内获得与实际岩体裂隙同分布的三维随机裂隙网... 在裂隙岩体二维柔度张量数值试验的基础上,建立了裂隙岩体三维柔度张量及其表征单元体积(REV)尺度研究的简化数值试验方法。首先根据岩体裂隙的统计参数及分布规律,运用蒙特卡罗方法在研究域内获得与实际岩体裂隙同分布的三维随机裂隙网络,提取位于不同方位的岩体试件,运用二维柔度张量的数值试验方法求出各个平面方向上的二维柔度张量,然后根据二维与三维柔度张量的拓扑关系,用数学方法求解裂隙岩体的三维柔度张量。对于含3组正交全贯通裂隙的岩体,通过数值试验获得的柔度张量与理论解相比,其主对角线上各参数的误差在5%以内,表明该数值试验方法较为可靠。最后将此方法运用到小湾水电站工程中,确定左岸坝区裂隙岩体的应力REV为11 m×11 m×11 m,并获得该区域裂隙岩体的三维柔度张量。 展开更多
关键词 三维柔度张量 应力表征单元体积 随机裂隙网络 蒙特卡罗方法 复合单元法
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