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热氧化提高钛及钛合金表面性能的研究进展 被引量：15
1
作者 秦建峰 王馨舶 +4 位作者 邹娇娟 林乃明 马永 王志华 唐宾 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-8,共8页
热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效... 热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能。从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望。通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO_2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键。将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向。 展开更多
关键词 钛及钛合金 热氧化 耐磨性 耐蚀性 生物相容性
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铝合金微弧氧化的研究进展 被引量：38
2
作者 雷欣 林乃明 +3 位作者 邹娇娟 林修洲 刘小萍 王志华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期10-22,共13页
综述了微弧氧化技术的发展历程、成膜机理,论述了铝合金微弧氧化的特点。基于铝合金微弧氧化工艺研究现状,详细阐述了氧化时间、占空比、电压、电流密度、电解液浓度、基体粗糙度、纳米颗粒添加剂以及复合工艺等对铝合金微弧氧化膜层的... 综述了微弧氧化技术的发展历程、成膜机理,论述了铝合金微弧氧化的特点。基于铝合金微弧氧化工艺研究现状,详细阐述了氧化时间、占空比、电压、电流密度、电解液浓度、基体粗糙度、纳米颗粒添加剂以及复合工艺等对铝合金微弧氧化膜层的组织与性能的影响。如电流密度会影响涂层的生长机理,使膜层的表面结构和内部缺陷产生较大的差异;采用不同的电解液所得到的膜层的厚度和粗糙度有明显的区别;在不同的电压参数下膜层的均匀性及膜层中微孔的尺寸大不相同;制备微弧氧化复合涂层以及采用纳米增强颗粒可使膜层的结构和性能有大幅提升。通过改变以上影响因素对铝合金微弧氧化膜层组织和结构加以调控,从而实现了对膜层性能的优化,如膜层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、抗疲劳性能的提高。最后对铝合金微弧氧化的发展方向提出了展望。 展开更多
关键词 铝合金 微弧氧化 组织 摩擦 腐蚀 疲劳
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改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构研究现状 被引量：20
3
作者 刘强 林乃明 +5 位作者 邹娇娟 谢瑞珍 王振霞 马永 王志华 唐宾 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期41-50,共10页
钢铁材料广泛应用于诸多工程领域,但其耐磨性差,源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题,从而导致材料损伤或失效,影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果,从... 钢铁材料广泛应用于诸多工程领域,但其耐磨性差,源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题,从而导致材料损伤或失效,影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果,从而达到改善钢铁材料摩擦学行为的目的。综述了表面织构在改善钢铁材料摩擦学行为方面的研究现状,对钢铁材料表面减摩/抗磨、减阻和降噪表面织构的设计与研究进行了分析与比较,简要阐述了相关机理。干摩擦和润滑条件下,表面织构通过发挥捕捉磨屑、储存润滑剂、流体动压润滑的作用来实现减摩/抗磨;与流体和空气摩擦时,表面织构通过产生二次涡达到减小表面与流体/空气接触面积等作用实现减阻和降噪。最后,展望了能够改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构的相关研究思路和方法。 展开更多
关键词 钢铁 摩擦学 表面织构 减摩 抗磨 减阻 降噪
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基于细观尺度的混凝土单轴力学性能仿真计算分析 被引量：15
4
作者 田梦云 张恩 +1 位作者 曹瑞东 路国运 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期975-981,I0004,共8页
基于细观力学建立了混凝土的2D随机骨料模型,应用塑性损伤本构模型,模拟了混凝土在单轴拉伸和压缩载荷下的力学性能和裂纹的萌生扩展。通过变参数分析,研究了粗骨料形状和面积分数、界面性能以及孔隙率等混凝土多相特征对应力-应变关系... 基于细观力学建立了混凝土的2D随机骨料模型,应用塑性损伤本构模型,模拟了混凝土在单轴拉伸和压缩载荷下的力学性能和裂纹的萌生扩展。通过变参数分析,研究了粗骨料形状和面积分数、界面性能以及孔隙率等混凝土多相特征对应力-应变关系的影响。数值研究表明:粗骨料形状对混凝土拉压强度影响很小;粗骨料面积分数、界面性能和孔隙率是控制混凝土宏观响应的重要参数。研究发现:随粗骨料面积分数增加,混凝土拉压强度均表现出先减小后增大的变化趋势;而界面性能对混凝土的强度有重要影响,混凝土拉压强度随界面性能的增大而单调增加;孔隙率愈高,混凝土的拉压强度损失愈显著。 展开更多
关键词 混凝土 细观结构 应力-应变曲线 破坏模式 数值分析
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镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展 被引量：12
5
作者 袁烁 林乃明 +3 位作者 邹娇娟 李大利 王志华 唐宾 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期185-193,共9页
表面着色技术能在材料表面形成不同颜色的保护性膜层,在提高材料表面性能的同时,又可赋予产品漂亮的外观或实现消光等目的。表面着色有两种形式:一是,所生成的化合物自身具有一定的颜色;二是,光线的反射、折射、干涉等效应而使表面呈现... 表面着色技术能在材料表面形成不同颜色的保护性膜层,在提高材料表面性能的同时,又可赋予产品漂亮的外观或实现消光等目的。表面着色有两种形式:一是,所生成的化合物自身具有一定的颜色;二是,光线的反射、折射、干涉等效应而使表面呈现不同颜色。作为两类重要的结构材料,镁合金和钛合金因其各自优良的性质被应用于诸多领域。综述了镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展,介绍了镁合金和钛合金表面着色工艺研究及应用现状。镁合金表面着色工艺包括:化学转化+喷涂、金属涂层、有机涂层、阳极氧化和微弧氧化;钛合金表面着色工艺包括:热氧化、化学氧化、阳极氧化和微弧氧化。列举了应用于镁合金和钛合金表面着色的具体工艺参数,总结了两种合金表面着色的具体应用。镁合金和钛合金部件经表面着色处理后,可以兼顾轻量化和强度要求,并实现部件外观的装饰性。基于镁合金和钛合金表面着色工艺研究的现有成果,对镁合金和钛合金表面着色的研究提出了一定展望。 展开更多
关键词 镁合金 钛合金 表面着色 阳极氧化 微弧氧化
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表面织构-离子氮化复合处理改善316不锈钢的摩擦学性能 被引量：9
6
作者 林乃明 谢瑞珍 +3 位作者 郭俊文 邹娇娟 王志华 唐宾 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期58-68,共11页
针对奥氏体不锈钢表面硬度低、摩擦因数大、耐磨性差等问题,对316不锈钢进行电化学处理获得表面织构,再对获得表面织构的试样进行离子氮化处理。在干摩擦和脂润滑条件下研究了316不锈钢基材和复合处理试样与GCr15钢球和Si3N4陶瓷球配副... 针对奥氏体不锈钢表面硬度低、摩擦因数大、耐磨性差等问题,对316不锈钢进行电化学处理获得表面织构,再对获得表面织构的试样进行离子氮化处理。在干摩擦和脂润滑条件下研究了316不锈钢基材和复合处理试样与GCr15钢球和Si3N4陶瓷球配副的摩擦学行为。结果表明:复合处理后试样表层主要由ε相、γ′相和CrN相组成,表面硬度为1 048HV0.1;在干摩擦条件下,表面织构未被完全破坏,在摩擦过程中起到了捕捉磨屑、降低磨损的作用;在脂润滑条件下,表面织构起到了储存油脂提供二次润滑源的作用。与两种摩擦配副在两种测试条件下,复合处理试样的磨损失重量均远低于316不锈钢基体。 展开更多
关键词 不锈钢 摩擦磨损 表面织构 离子氮化 复合处理
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冲击载荷下矿用移动式救生舱动态响应的数值模拟 被引量：9
7
作者 李志强 白博 +2 位作者 谢青海 王志华 曹世昌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期146-151,共6页
矿用救生舱作为煤矿井下重要的逃生装备,舱体的抗爆炸冲击性能直接决定矿工的生命安全。为了评估某型移动式救生舱的动强度,建立舱体在瓦斯爆炸载荷作用下的全尺寸有限元模型,采用ABAQUS动态显式算法对舱体的整体和局部动态响应进行了分... 矿用救生舱作为煤矿井下重要的逃生装备,舱体的抗爆炸冲击性能直接决定矿工的生命安全。为了评估某型移动式救生舱的动强度,建立舱体在瓦斯爆炸载荷作用下的全尺寸有限元模型,采用ABAQUS动态显式算法对舱体的整体和局部动态响应进行了分析,按照国家暂行规定获得了舱体正面和侧面承受最大峰值压力分别为0.72 MPa和0.36 MPa,研究结果为舱体的改进设计和安全使用提供科学依据。 展开更多
关键词 矿用移动式救生舱 抗爆炸冲击 动态响应 数值模拟
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混凝土三维细观模型的建模方法与力学特性分析 被引量：9
8
作者 张煜航 陈青青 +3 位作者 张杰 王志勇 李志强 王志华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期108-115,共8页
根据混凝土材料的细观组成和结构特点,基于三维Voronoi图形提出了一种简单高效的混凝土细观模型生成方法,利用塑性损伤模型对该细观模型进行了单、多轴应力状态下的准静态分析以及SHPB动态有限元分析。结果表明,数值模拟得到的应力应变... 根据混凝土材料的细观组成和结构特点,基于三维Voronoi图形提出了一种简单高效的混凝土细观模型生成方法,利用塑性损伤模型对该细观模型进行了单、多轴应力状态下的准静态分析以及SHPB动态有限元分析。结果表明,数值模拟得到的应力应变曲线和破坏模式与实验结果基本吻合,本文中提出的混凝土三维细观模型可较好地模拟混凝土的静、动态力学特性,为进一步从细观力学角度研究混凝土损伤演化规律和破坏机理提供了模型基础。 展开更多
关键词 混凝土 三维细观模型 VORONOI 图形 黏接界面层 静力特性
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低浓度氧化石墨烯改性环氧树脂基碳纤维层合板的拉伸性能 被引量：8
9
作者 吴明宇 闫晓鹏 +1 位作者 郭章新 崔俊杰 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期8-14,共7页
将氧化石墨烯(GO)均匀分散到环氧树脂(EP)中,采用真空辅助树脂传递模塑成型的工艺方法制备增强碳纤维(CF)复合材料,研究常温下不同浓度(质量分数为0、0.03%、0.07%和0.10%)GO改性EP/CF层合板的抗拉性能和微观胶联性能,探究低浓度GO对CF... 将氧化石墨烯(GO)均匀分散到环氧树脂(EP)中,采用真空辅助树脂传递模塑成型的工艺方法制备增强碳纤维(CF)复合材料,研究常温下不同浓度(质量分数为0、0.03%、0.07%和0.10%)GO改性EP/CF层合板的抗拉性能和微观胶联性能,探究低浓度GO对CF增强复合材料力学性能明显改善的阈值。实验结果表明:GO对CF增强环氧复合材料的性能有明显改善作用,与纯环氧基CF层合板相比,随着GO浓度增加,其抗拉性能随之增强;GO官能团可以提高EP基体与CF的结合程度,通过扫描电镜观察到加入GO的层合板中CF与EP的黏结更加紧密,使得啮合效果更强,从而提高了复合材料层合板的拉伸强度;低浓度GO改性下,当GO的质量分数达到0.07%时,层合板的力学性能得到明显改善。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 碳纤维 拉伸实验 力学性能
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Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金的力学性能和变形机理 被引量：8
10
作者 陈刚 王璐 +3 位作者 杨静 李强 吕品 马胜国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期106-111,共6页
Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金由真空磁悬浮熔炼制备而成,利用INSTRON力学试验机进行室温准静态拉伸,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和纳米压痕仪对实验前后样品的晶体结构、形貌、成分、组织、硬度和蠕... Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金由真空磁悬浮熔炼制备而成,利用INSTRON力学试验机进行室温准静态拉伸,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和纳米压痕仪对实验前后样品的晶体结构、形貌、成分、组织、硬度和蠕变行为进行了研究。结果表明,经拉伸变形后,合金具有优异的强塑积(约为24GPa·%)、显著的应变硬化效应和更好的抗蠕变行为。试样的断裂模式为典型的微孔聚集型断裂。晶粒内部含有大量的微带组织,其带宽为200～300nm。分析认为,微观组织中的微带诱导塑性效应是合金具有优异的应变硬化能力的一个重要原因。 展开更多
关键词 高熵合金 微观组织 力学性能 微带诱导塑性效应
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碳纤维-泡沫铝夹芯板低速冲击响应 被引量：8
11
作者 刘姗姗 刘亚军 +1 位作者 张英杰 李志强 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期105-114,共10页
为研究夹芯结构的低速冲击响应,以碳纤维(T700)/环氧树脂复合材料层合板为上下面板,以闭孔泡沫铝为芯层,模拟夹芯板落锤冲击时的损伤演化过程。复合材料层合板采用三维实体单元建模,基于有限元软件ABAQUS中的用户子程序VUMAT,引入三维Ha... 为研究夹芯结构的低速冲击响应,以碳纤维(T700)/环氧树脂复合材料层合板为上下面板,以闭孔泡沫铝为芯层,模拟夹芯板落锤冲击时的损伤演化过程。复合材料层合板采用三维实体单元建模,基于有限元软件ABAQUS中的用户子程序VUMAT,引入三维Hashin失效准则模拟复合材料的损伤破坏;采用二次应力准则,Cohesive单元模拟黏结层的层间失效;闭孔泡沫铝芯层采用3D Voronoi细观模型建模。分析复合材料夹芯结构在落锤冲击下的损伤起始、损伤扩展和最终破坏模式,通过锤头的接触力、位移、夹芯板的内能、后面板的最大位移研究夹层结构的能量吸收情况及抗冲击特性,得出了在质量保持不变的情况下,5种芯层相对密度和厚度的耦合关系中的最优设计是芯层相对密度15.0%,厚度为10 mm,为满足实际工程中的需求提供了设计依据。 展开更多
关键词 复合材料夹芯板 低速冲击 损伤演化 动态响应 吸能特性
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爆炸载荷下中空夹层玻璃的动力响应影响因素 被引量：8
12
作者 史博 张晓颖 +1 位作者 李阔 李志强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期119-123,共5页
利用LS-DYNA有限元软件,基于多物质ALE算法,模拟中空夹层玻璃在爆炸载荷下的动力学响应,通过变化PVB夹层属性和中空气体层厚度分析了其改变对玻璃板板心最大挠度的影响。结果表明:(1)随气体层厚度的增加,中空钢化夹层玻璃上层玻璃板挠... 利用LS-DYNA有限元软件,基于多物质ALE算法,模拟中空夹层玻璃在爆炸载荷下的动力学响应,通过变化PVB夹层属性和中空气体层厚度分析了其改变对玻璃板板心最大挠度的影响。结果表明:(1)随气体层厚度的增加,中空钢化夹层玻璃上层玻璃板挠度减小而下层玻璃板挠度增加;(2)一定气体层厚度下,随夹层杨氏模量的增加,上、下玻璃板的挠度减小。 展开更多
关键词 爆炸载荷 中空夹层玻璃 动力响应 最大挠度
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表面带金属层的复合材料层合板低速冲击数值模拟 被引量：7
13
作者 崔俊杰 郭章新 +3 位作者 朱明 李永存 栾云博 杨强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4150-4158,共9页
使用Abaqus/Explicit建立表面带金属层的复合材料层合板和复合材料裸板低速冲击有限元模型,与已有文献对比验证结果的可靠性,研究结果对复合抗弹结构有很好的借鉴和参考价值。采用Johnson⁃Cook本构关系模拟铝合金和钛合金层的力学行为,... 使用Abaqus/Explicit建立表面带金属层的复合材料层合板和复合材料裸板低速冲击有限元模型,与已有文献对比验证结果的可靠性,研究结果对复合抗弹结构有很好的借鉴和参考价值。采用Johnson⁃Cook本构关系模拟铝合金和钛合金层的力学行为,选用Hashin准则对复合材料层内损伤进行失效判断,用二次应力准则来模拟粘结层Cohesive单元的层间失效。结果表明,相同铺层与冲击能量下,表面带铝合金层合板对内部纤维的保护性能优于表面带钛合金层合板,表面带钛合金层合板的抗冲击性能优于复合材料裸板;[§/0°/90°/0°/90°/0°]s铺层层合板的抗冲击性能优于[§/-45°/90°/0°/45°/-45°]s铺层层合板的抗冲击性能;在子弹刚冲破层合板与子弹完全离开层合板阶段,表面带铝合金层合板对子弹动能吸收率最大。 展开更多
关键词 复合材料层合板 低速冲击 铺层顺序 冲击能量 冲击深度
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开孔金属泡沫流场分布和流动阻力的数值分析
14
作者 郑紫君 王根伟 +1 位作者 宋辉 韩鹏飞 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期581-590,共10页
【目的】为了系统研究开孔金属泡沫中空气流场的流动特性和传热传质特性。【方法】使用几何表示法构建12面体开孔泡沫模型,应用有限单元法模拟了不同入口速度下,泡沫韧带截面形状、孔径密度PPI和流场高度方向泡沫结构对称性等参数对流... 【目的】为了系统研究开孔金属泡沫中空气流场的流动特性和传热传质特性。【方法】使用几何表示法构建12面体开孔泡沫模型,应用有限单元法模拟了不同入口速度下,泡沫韧带截面形状、孔径密度PPI和流场高度方向泡沫结构对称性等参数对流场分布、传质和流动阻力的影响。【结果】结果表明,随着泡沫韧带截面顶点曲率减小,韧带阻滞作用减弱,流场沿程损失h_(f)减少;增大孔径密度可以提高流场对流强度分布均匀性;在高度方向非对称边界流场对流强度更大,且韧带周围对流强度分布趋向均匀,对称结构则相反;对称边界流场的上下边界处对流速度比非对称边界略大,对称边界更有利于边界物质输运;泡沫结构特征和气体入口速度对流场分布和流动阻力的影响明显。流动问题的量纲分析结果表明,泡沫孔数量越多,流场的沿程损失与气体初始动能的比值越大,增大气体入口速度则比值减少,当入口速度超过6 m/s后,比值趋于稳定。 展开更多
关键词 开孔金属泡沫 韧带截面形状 泡沫结构对称性 孔径密度 沿程损失 传质能力
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不同应变率下蓝宝石透明陶瓷玻璃的力学响应 被引量：5
15
作者 牛欢欢 闫晓鹏 +2 位作者 罗浩舜 陈佳君 李志强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期72-81,共10页
蓝宝石(A1_(2)O_(3))是透明陶瓷玻璃,它相较传统陶瓷(A1_(2)O_(3))有优良的透光性,而且保留了陶瓷优良的力学性能。利用电子拉伸机和分离式霍普金森杆设备对试样进行准静态应变率为(10^(−4)、10^(−3)、10^(−2)s^(−1))和4种动态应变率(85... 蓝宝石(A1_(2)O_(3))是透明陶瓷玻璃,它相较传统陶瓷(A1_(2)O_(3))有优良的透光性,而且保留了陶瓷优良的力学性能。利用电子拉伸机和分离式霍普金森杆设备对试样进行准静态应变率为(10^(−4)、10^(−3)、10^(−2)s^(−1))和4种动态应变率(850、1100、1300、1450 s^(−1))下的单轴压缩力学行为,用高速摄像机记录了蓝宝石透明陶瓷玻璃试样在准静态和动态压缩下的破坏过程。实验结果表明:从加载过程中的应力应变曲线是由加载段和失效段组成的,该材料是典型的脆性材料,并且有明显的应变率效应,随着应变率的提高,蓝宝石透明陶瓷玻璃的抗压强度也会提高;准静态和动态压缩下蓝宝石透明陶瓷玻璃都是在宏观裂纹扩展作用下失效破坏。通过分析不同应变率下蓝宝石透明陶瓷玻璃的破坏过程,分析得到该材料的失效是在加载的过程中,在蓝宝石透明陶瓷玻璃承载能力最低的区域出现裂纹源,然后裂纹成形并沿着加载方向扩展,然后裂纹之间相互交错,最终达到饱和状态破坏失效;在高应变率下,极短的时间内产生多处裂纹源,需要更大的能量去使裂纹成形、扩展,宏观上就表现为应变率效应。 展开更多
关键词 蓝宝石透明陶瓷玻璃 压缩强度 失效模式 破坏过程 应变率效应
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正多边形基多胞薄壁管的吸能特性 被引量：6
16
作者 刘亚军 何玉龙 +1 位作者 刘姗姗 李志强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期35-43,共9页
多胞薄壁结构具有轻量化、高比吸能的特点,在汽车、轮船、航空航天等领域得到了广泛的应用。已有研究表明结构的耐撞性与结构的拓扑方式及胞元数量密切相关。为了研究结构形状和拓扑优化对其吸能效果的影响,基于正多边形结构,通过内嵌... 多胞薄壁结构具有轻量化、高比吸能的特点,在汽车、轮船、航空航天等领域得到了广泛的应用。已有研究表明结构的耐撞性与结构的拓扑方式及胞元数量密切相关。为了研究结构形状和拓扑优化对其吸能效果的影响,基于正多边形结构,通过内嵌多边形和外接圆管的方式设计了两类新型多胞薄壁结构,并对这两类多胞薄壁结构进行准静态和落锤冲击实验,利用高速相机记录结构的变形模式,并定量分析了结构的吸能特性。实验结果表明:除正三角形二级内嵌四边形所得结构在准静态加载实验后期出现了局部失稳现象外,其余结构在准静态和落锤冲击实验过程中均保持垂直受压,结构变形模式与吸能效果较好。通过比较两类结构的实验结果得出:不论是在准静态加载还是在落锤冲击的情况下,内嵌多边形结构的各项吸能指标都明显优于外接圆管的结构;同等质量的情况下,内嵌四边形结构的吸能效果明显优于内嵌三角形的结构。 展开更多
关键词 多胞薄壁结构 准静态加载 落锤冲击 变形模式 吸能特性
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基于应力三轴度和罗德参数的6061和7075铝合金材料断裂失效分析 被引量：6
17
作者 刘立熙 朱健 李志强 《实验力学》 CSCD 北大核心 2017年第3期342-350,共9页
分别对6061铝合金和7075铝合金材料的缺口圆棒试件和凹槽平板试件进行准静态拉伸试验,并采用ABAQUS软件对拉伸过程进行数值模拟。模拟结果与试验测试结果吻合很好,验证了有限元模型的合理性和可靠性。通过有限元模拟,分别给出了不同试... 分别对6061铝合金和7075铝合金材料的缺口圆棒试件和凹槽平板试件进行准静态拉伸试验,并采用ABAQUS软件对拉伸过程进行数值模拟。模拟结果与试验测试结果吻合很好,验证了有限元模型的合理性和可靠性。通过有限元模拟,分别给出了不同试件的应力三轴度和罗德参数随等效塑性应变的变化曲线以及两种材料的失效轨迹,并对它们进行了分析讨论。结果表明:形状相同、材料性质不同的试件,应力三轴度的演化规律不同;材料的失效应变受应力三轴度和罗德参数的影响,并且不同性质的材料对罗德参数的敏感性不同。 展开更多
关键词 应力三轴度 罗德参数 失效应变 数值模拟
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复合材料蜂窝夹芯结构的三点弯曲性能 被引量：1
18
作者 于志强 郭章新 +3 位作者 卫世义 梁建国 李永存 郑伟鹏 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期584-590,共7页
通过三点弯曲试验研究了纤维增强复合材料铝蜂窝夹芯结构的力学性能。分析了不同面板类型(碳纤维面板、玻璃纤维面板、碳纤维/玻璃纤维面板)以及面板厚度和芯体孔径大小对结构破坏模式、极限载荷和能量吸收的影响。结果表明,碳纤维/铝... 通过三点弯曲试验研究了纤维增强复合材料铝蜂窝夹芯结构的力学性能。分析了不同面板类型(碳纤维面板、玻璃纤维面板、碳纤维/玻璃纤维面板)以及面板厚度和芯体孔径大小对结构破坏模式、极限载荷和能量吸收的影响。结果表明,碳纤维/铝蜂窝夹芯结构相较于其他两种结构,其极限载荷和能量吸收更强;面板越厚,芯体孔径越小,结构的极限载荷和能量吸收越强;面板厚度对于能量吸收影响较大,芯体孔径对极限载荷影响较大。对碳纤维/铝蜂窝夹芯结构进行有限元模拟,对其破坏变形过程进行对比分析后,验证了模型的有效性,为试验的设计和分析提供了指导与帮助。 展开更多
关键词 复合材料 蜂窝夹芯结构 三点弯曲 极限载荷 能量吸收
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CoCrNiAl_(0.1)Si_(0.1)中熵合金动态力学响应及其变形机制研究 被引量：1
19
作者 孟钰权 常慧 +1 位作者 白天祥 李志强 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期942-949,共8页
通过真空电弧熔炼炉制备了CoCrNiAl_(0.1)Si_(0.1)中熵合金(MEAs),采用INSTRON拉伸试验机和霍普金森拉杆(SHTB)进行了准静态和动态拉伸实验。力学测试结果表明随着应变速率的提高,合金的屈服强度和塑性明显提高,表现出显著的正应变速率... 通过真空电弧熔炼炉制备了CoCrNiAl_(0.1)Si_(0.1)中熵合金(MEAs),采用INSTRON拉伸试验机和霍普金森拉杆(SHTB)进行了准静态和动态拉伸实验。力学测试结果表明随着应变速率的提高,合金的屈服强度和塑性明显提高,表现出显著的正应变速率强化效应,并且在高应变速率时具有很强的应变率敏感性,这归因于热激活位错机制和粘性阻尼机制的作用。利用X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)对变形前后试样的晶体结构和微观组织进行分析,结果显示,合金在变形前为单相面心立方(fcc)结构,具有随机取向的完全再结晶显微组织。变形后的试样具有强烈<111>织构择优取向,并产生高密度位错和大量变形孪晶,动态加载下具更加致密的孪晶分布。变形孪晶起到诱导塑性,提供强的加工硬化的能力,这是目前合金在动态拉伸下表现出优异的强度塑性结合的主要原因。采用Johnson-Cook(J-C)塑性本构模型拟合合金的动态流动应力,模型拟合与实验结果符合的较好。 展开更多
关键词 中熵合金(MEAs) 动态拉伸 力学性能 微观组织 变形孪晶 Johnson-Cook(J-C)模型
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工业辐照放射源运输货包事故条件下冲击试验的数值模拟 被引量：5
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作者 唐自强 李国强 +1 位作者 苏步云 李志强 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期247-252,共6页
为验证放射性物质运输货包结构设计的安全性,建立了事故条件下货包自由下落冲击刚性靶面的全尺寸有限元模型。采用非线性动力显式算法,对货包在事故条件下以顶角、侧面和顶面3种姿态冲击刚性靶的力学试验进行了数值模拟,重点分析了货包... 为验证放射性物质运输货包结构设计的安全性,建立了事故条件下货包自由下落冲击刚性靶面的全尺寸有限元模型。采用非线性动力显式算法,对货包在事故条件下以顶角、侧面和顶面3种姿态冲击刚性靶的力学试验进行了数值模拟,重点分析了货包冲击后的整体变形和应力分布,以及连接螺栓的强度;在3种跌落姿态下,容器内壳应力最大值为154.9MPa,容器外壳等效塑性应变最大值为0.24。依据货包安全设计准则,容器内壳与外壳的应力应变强度均未超出许用值。研究获得了货包结构的冲击强度和变形,预测了货包最危险的下落姿态,为后续验证性试验提供科学的依据。 展开更多
关键词 放射性物质货包 自由下落 变形和强度 有限元分析
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