磨盘材料和温度对TC11合金磨损行为的影响

对TC11合金与两种不同硬度的GCr15和W6Mo5Cr4V2在25、400和600℃对摩时的磨损行为进行了研究.利用SEM、EDS以及XRD等对试样磨面和剖面的形貌、成分及结构进行了观察与分析.结果表明:TC11合金与三种不同硬度的磨盘对摩后,在25℃,磨损率均随载荷的增加而增加,且磨损率较高,磨损表面呈现黏着和犁沟特征,磨损机理为黏着磨损与磨粒磨损;在400℃,合金与低硬度GCr15对摩时,磨损表面被黑色光滑氧化物所覆盖,磨损机理为氧化轻微磨损;与高硬度GCr15对摩时,在50和150 N,磨损表面呈现黑色光滑氧化物和犁沟特征,磨损机理为氧化轻微磨损和磨粒磨损;在250 N,磨损机理为黏着磨损与磨粒磨损;与W6Mo5Cr4V2对摩时,磨损表面呈现犁沟特征,磨损机理为磨粒磨损;在600℃,TC11合金的磨损率均较低,且与两种不同硬度GCr15对摩后的磨损率均低于与W6Mo5Cr4V2对摩的磨损率,磨损机理均为氧化轻微磨损.在25和600℃,磨盘材料对合金的磨损率具有不同的影响,但不影响合金的磨损机理;在400℃,磨盘材料既影响磨损率也影响磨损机理.     

仿虾螯结构薄壁管设计及耐撞性分析

为提高薄壁管的耐撞性能，以虾螯为生物原型，通过结构仿生原理设计了仿虾螯结构多晶胞薄壁管。以晶胞数（2～6）和冲击角度（0°、10°、20°、30°）为试验因素，利用有限元法分析了仿虾螯结构多晶胞薄壁管在不同冲击角度下的耐撞性能，通过落锤试验验证了仿真结果的可靠性。结果表明:2晶胞仿生管在轴向和斜向载荷下的耐撞性最优。同工况条件下，减少晶胞数可降低仿生管峰值载荷。斜向冲击载荷下，仿生管保持稳定叠缩变形模式的时间随晶胞数的增加而缩短，其耐撞性能随晶胞数的增加而降低。虾螯结构特征与普通圆管的结合有效提高了仿虾螯结构多晶胞薄壁管的耐撞性能。     

基于广义波阻抗梯度飞片的准等熵压缩技术

基于变截面杆的波传播特性，设计了一种“针床型”广义波阻抗梯度飞片，即在圆薄片基座上密排叠加许多犹如针尖的小正四棱锥。采用LS-DYNA软件中SPH算法对广义波阻抗梯度飞片高速击靶过程进行了数值计算，结果显示:在飞片击靶过程中，每一个小正四棱锥台可以看作“点”式加载脉冲源，产生一系列具有缓慢上升前沿的近似球面波，球面波相互叠加得到具有缓慢上升前沿的平面加载波形，从而实现对靶板准等熵压缩加载。在数值计算中详细讨论了飞片击靶速度、飞片几何特征参数对准等熵压缩加载特性的影响规律，为广义波阻抗梯度飞片的设计与应用提供指导。基于数值计算结果，采用激光选区烧结金属增材制造技术，制备了一种广义阻抗梯度飞片样品，在一级气炮上进行击靶实验，实测了靶板自由面速度时程曲线，波形呈现了准等熵压缩加载特性，并与计算结果进行了对比，两者基本一致，从而验证了广义波阻抗梯度飞片结构设计的可行性以及数值计算结果的可靠性。     

星形衍生多胞薄壁管的动态压缩

多胞薄壁管具有成本低、比强度高、吸能效率高等特点，被广泛用作于能量吸收装置。本研究通过实验验证了有限元模型的准确性，研究了截面拓扑、壁厚梯度对星形衍生多胞薄壁管能量吸收的影响。结果表明：多边形基星形衍生薄壁管边数的增加会降低结构的耐撞性与稳定性；同时，二阶五边形基星形衍生薄壁管具有最大的比吸能及平均压缩力；另外，负梯度结构可以在保留结构拓扑和功能的条件下显著提高结构的耐撞性。     

块状高温超导体俘获磁通密度实验测试方法

块状单畴高温超导体的重要特性参数之一"俘获磁通密度"决定了单畴超导体能够冻结住的最大磁通俘获场,实际用户在设计装置时必须了解这些参数.然而,这些数值强烈地依赖于测试方法.随着国内块状单畴超导体的研究、生产、应用的不断发展,市场规模的不断扩大以及国际贸易的开展,迫切需要建立一个与国际接轨的测试标准,统一材料提供方与用户之间对单畴块材性能的表征过程.经国家标准化管理委员会批准,2013年全国超导标准化技术委员会将IEC 61788-9国际标准《SUPERCONDUCTIVITY-Measurements for bulk high temperature superconductors-Trapped flux density of large grain bulk oxide superconductors》(《超导电性:块状高温超导体的测量—大晶粒氧化物超导体的俘获磁通密度》)转化为国家标准,本文主要介绍有关"标准"的转化实施过程.     

需要考虑材料泊松比的某些塑性力学问题

本文例举了用测应变值确定受拉扭的薄壁管外载,受内压的封闭薄壁圆管在比例加载下的应变分量比值,以及平面应变条件下的三种初始屈服准则,说明对于这些塑性力学问题考虑材料真实泊松比 v 的必要性.     

多边形截面薄壁管撕裂卷曲吸能研究

对薄壁管在准静态载荷下的卷曲撕裂进行了理论分析,并采用显示有限元方法进行了数值模拟。通过分析薄壁管的撕裂能、塑性变形能和摩擦能,讨论了冲头的锥形角、壁厚以及边数等因素对结构吸能的影响。     

动载下韧性撕裂在三种管线钢材中传播阻力的研究

阐述了用实验确定在常温及静载和动载条件下韧性撕裂在三种管线钢材中传播时的断裂比能值。实验中采用了销钉加载双面开槽的双悬脊梁(DCB)试件。应用能量平衡法对实验结果进行了分析。考察了加载速率和试件厚度对撕裂韧性的影响。结果表明,管线钢材对韧性撕裂传播的阻力在动载条件下增大,对较薄的试件及应变率敏感性较高的材料其增大更为明显。对于纯剪切断裂的传播来说,撕裂韧性一般随试件厚度的增大而增加。     

高性能镁合金丝的制备及其弯曲性能研究

采用快速凝固(RS)、往复挤压(RE)和正挤压(EX)制备了具有细晶组织的合金丝。丝材的成分为Mg-6.0%Zn-1.0%Y-0.6%Ce-0.6%Zr,直径为Φ2.08 mm~Φ1.50 mm。在前期SEM和STEM分析组织、弯曲极限能力研究基础上,对Φ1.60 mm丝材进行了不同工艺的热处理研究,然后用Instron 5500R试验机分析了丝材的拉伸、弯曲和曲直性能。研究表明,选用300℃保温10 m in,然后水淬T4处理工艺,丝抗拉强度和延伸率分别为402 MPa和12%。在弯曲直径为~6.28 mm情况下,最大弯曲压下速度Vb-m ax为4 mm.m in-1,弯曲压力为59 N,曲直时拉力为59 N。而T6处理后,可以获得高强度和高塑性结合的丝材。实验表明,350℃保温3 h水淬+150℃保温1 d,是最好的T6工艺。处理后,丝材的σb为448 MPa,δ为7.5%。最大弯曲压下速度Vb-m ax为6 mm.m in-1,弯曲压力为52 N,曲直拉力为50 N。     

后机身蒙皮的改进优化

后机身蒙皮是结构的重要组成部分,其承受尾翼带来扭转等不同部件传递来的多方向载荷,适于发挥复合材料各向不同性的优势。由于受力方向多样化,合理设计铺层角度、铺层比例、铺层顺序和铺层厚度等参数以获得最大的减重收益,是复合材料蒙皮壁板设计的重点和难点。该文利用hyperworks有限元分析软件,将某型机的后机身上壁金属蒙皮改进为复复合材料结构,进行形状、尺寸和铺层顺序优化,结果表明:优化后满足强度、刚度和稳定性要求且获得了显著的减重效益。