高温合金材料循环相关和时间相关热机械疲劳循环性能模拟

从平衡热力学不可逆系统出发，用非线性粘弹塑性运动强化莱模拟高温合金材料的应变控制热机械疲劳循环特性。讨论了温度变化和应变循环的相位关系，循环相关和时间相关热机械疲劳损伤机制，蠕变和疲劳间的相互作用。在建立本构关系和状态方程时，均考虑了温度变化所产生的影响。     

爆炸柱壳动态断裂准则的研究

本文以一种典型的FAE装置为实际研究对象，通过对其薄柱壳在内部爆炸载荷下的动态膨胀断裂过程进行数值模拟，推导出一种实用的动态断裂准则；且在推导中引入了一个损伤演化方程．准则表明最终的结构破裂取决于与临界损伤变量密切相关的断裂应变．经算例验证，该准则的理论解和数值结果吻合较好．     

超塑性变形晶界效应研究综述

自1934年超塑性现象被发现, 一直以其特殊的塑性变形机制而备受关注.本文以对超塑性变形晶界研究为主线, 从力学角度总结了近年来研究成果. 包括: 基于晶界拓扑构造、统计规律以及能量耗散的力学模型; 论述了由孔洞损伤导致的超塑性沿晶破坏、晶界结构演化与宏观率敏感性之间的关系; 列举了考虑晶界效应的典型超塑性数值模型; 总结并讨论了晶界滑移定量表征的重要实验手段, 指出超塑性研究中需进一步拓展的领域: 多尺度耦合的超塑性力学、材料制备及组合工艺中利用超塑性.      

器件表面形貌及粗糙度检测

本文基于光学计量技术及扫描显微技术,从结构和器件的表面轮廓和粗糙度两个参数入手,介绍表面高度起伏从厘米到原子级水平的检测和分析中的一些重要方法,如适用于表面起伏从厘米到微米量级的结构光投影方法、表面起伏从毫米量级到亚微米量级的相干光形貌测试技术,以及从亚微米到亚纳米水平的光散射技术和扫描显微表面形貌与表面粗糙度测试技术等,并讨论各种尺度下表面的表征方式和检测参数。最后结合散斑统计分析技术,应用局域散斑场强度统计平均和散斑场自相关函数计算,给出了某战斗机机体蒙皮材料在环境应力腐蚀条件下表面粗糙度(范围从0.025微米到0.7微米)随腐蚀介质温度、腐蚀时间等参数的检测和分析结果。     

用双视场电子散斑干涉实现检测表面的变尺度同时测量

结构或材料中所含的微小缺陷对其宏观力学性能具有重要的影响，探讨这些微小缺陷引起的微变形及其在结构整体变形中所占的份额，对于有效地评估结构和材料的整体性能及局部演化过程都具有重要的理论和工程价值，本文应用双视场电子散斑干涉技术，实现了对被测对象表面的全场变形和局部微观场变形的同时实时检测，给出了宏观及局部位移场分布，并结合有限元数值分析与实验结果进行了比较。     

硬盘驱动器冲击激励的头盘碰撞分析

根据Winchester型硬盘驱动器在冲击载荷作用下头盘碰撞的动力学方程,利用数值模拟方法分析了在正弦半波激励条件下头盘系统的动力学响应过程。当头盘系统发生碰撞时,冲击激励峰值加速度与作用时间的倒数之间具有近似线性关系。随激励强度和作用时间的变化,硬盘驱动器具有性能退化、盘面局部损坏和头盘系统结构破坏三种失效形式。磁头浮动块与磁盘盘面发生多次碰撞,碰撞位置可能在浮动块尾端,也可能在浮动块的前端。硬盘驱动器冲击失效的理论分析结果得到了爆炸冲击环境条件下试验现象的验证。     

战斗部装药冲击损伤及热点形成的数值分析

针对战斗部装药侵彻安定性这一难点问题,通过研究战斗部侵彻过程中内部装药损伤破坏与热点形成的关系,建立了耦合宏观力学变形与微裂纹损伤演化的粘弹性炸药本构关系以及裂纹摩擦生热细观模型。利用建立的数理模型,分析了在侵彻环境下装药内部热点的生成机理,比较不同侵彻环境对热点生成的影响。该战斗部装药侵彻安定性数值模拟方法,可用于战斗部装药的设计及评估。     

薄膜微区域变形的微标记阵列检测方法研究

本文应用阵列微压痕标记技术完成了薄膜表面微孔洞缺陷邻域变形检测. 检测中通过应用纳米压痕和微区域放电技术, 制作微标记阵列和微孔洞缺陷, 并在数字化显微系统下完成微区域点阵变形检测, 进而实现微区域小变形测量. 研究了微标记点的信息提取与表征方法, 讨论了微标记法在薄膜材料性能检测中的可行性及其检测性能.     

高温合金材料循环相关热机械疲劳寿命预测

在变温非线性运动强化规律所描述的高温合金材料热机械寿命应力－应变循环特性的基础上，讨论了应变控制的循环相关热机械疲劳寿命预测技术，所建模型采用了由应变以密度表示的损伤参数，并且引入了温度损伤系数，考虑了温度变化范围以及温度循环和应变循环相位关系对疲劳寿命的影响，在确定模型的一些参数，采用等温力学试验和疲劳试验的数据，为了把等温疲劳研究成果推广到变温疲劳分析领域，开辟了新的途径。