坡面流及土壤侵蚀动力学（II）——————土壤侵蚀

介绍了坡面土壤侵蚀的基本特征和主要类型, 综述了坡面土壤侵蚀动力学过程和预报模型等方面的研究进展, 包括土壤表层结皮、雨滴溅蚀、片流侵蚀、细沟侵蚀、坡面流输沙、土壤侵蚀界限坡度, 以及土壤侵蚀预报模型等. 并简要讨论了土壤侵蚀动力学研究的发展趋势.     

含镨稀土抛光粉的制备及其抛光性能研究

通过采用碳酸镧(铈、镨)为前驱体,经氟化、高温焙烧、机械湿磨的方法得到稀土抛光粉,研究了不同掺镨量对稀土抛光粉的物相结构、表面形貌、粒度、密度、抛蚀量的影响。通过XRD分析得出结论:La2O3,Pr6O11固溶于CeO2的晶格结构中,并且出现了新的物相LaOF;随镨掺量的增大,LaOF的衍射峰强度不断增加,晶化程度不断增加;CeO2的XRD特征峰向左偏移,晶胞参数变大,晶面间距变大。通过粒度分析得出结论:随镨掺量的增加,抛光粉的中位粒径出现了先减小后增大的规律性变化。通过抛蚀量测试得出结论:随镨掺量的增加,抛光粉的抛蚀量出现了先增大后减小的变化。掺镨稀土抛光在镨含量为4.8%时,具有最小的中位粒径、较好的表面形貌和最大的抛蚀量。     

服役环境下腐蚀坑等效为表面裂纹的有效性分析

对取自退役飞机机翼蒙皮的光滑试件进行了等幅疲劳试验,通过疲劳断口分析得到了服役环境下飞机主体材料LY12CZ 铝合金蚀坑的拓扑特征.基于飞机结构的实际腐蚀尺寸,将蚀坑的宽度和深度作为等效裂纹的长轴和短轴,并应用 Stress Check 软件对蚀坑等效为裂纹的可行性进行了有限元分析.结果表明:实际蚀坑与等效裂纹对结构应力分布的影响十分相似;应力强度因子在蚀坑等效前后数值大小和变化趋势不大.在分析蚀坑对典型试件疲劳寿命影响时将蚀坑等效成半椭圆形裂纹,选取 Walker 公式作为扩展速率模型,并与试验值进行了对比.结果表明:预测值与试验值比较吻合,最大误差为9.23%,满足工程需求.     

激光熔蚀金属平板的三维有限体积法数值分析

为了研究气流条件下强激光对金属靶的熔蚀效应,采用有限体积方法建立了数值模型,并开发了三维Fortran计算程序。综合考虑强激光与材料耦合规律、光束能量空间分布、材料高温热物理性能以及熔蚀界面移动等关键影响因素,模拟了激光辐照下金属靶板升温、熔化和剥蚀的复杂物理过程。最后,将计算结果与试验数据进行了比较,验证了计算模型和程序的有效性。结果表明,计算模型能够反映强激光熔蚀金属平板的基本规律,熔蚀深度和后表面温度计算值与试验吻合较好,并且自编计算程序简单高效。     

合金元素及模拟热处理对2205双相不锈钢之孔蚀性质影响

本文研究了Ｎｉ元素及不同模拟焊后热影响区（ＨＡＺ）组织对２２０５双相不锈钢孔蚀性质之影响。结果发现：在研究成分范围内，不同Ｎｉ含量对于底材电化学极化曲线之影响不大，其Ｅｎｐ和Ｅｎｐ均在１１００￣１２００ｍＶ之间。     

空蚀坑周围彩虹区的形成机理

经过1 min的超声振动空蚀试验后,在不锈钢试样表面形成的空蚀坑周围出现环形彩虹区.表面检测结果表明,该区域经历了高于300℃的高温加热过程.数值计算结果表明在空泡溃灭形成的微射流的高速冲击下,试样表面材料在短时间内发生的塑性变形所释放出的能量是造成材料局部升温的主要原因.在塑性变形相同的情况下,材料的导热系数是影响彩虹环区域大小的关键因素.     

冲蚀磨损与冲蚀、空蚀交互磨损的对比研究

基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,数值对比研究了在模拟水轮机工况中不同转速时,冲蚀与冲蚀、空蚀交互作用时,转盘表面的流场(压力场、流体浓度分布),然后在转盘式磨损装置上,进行了汽液固三相冲蚀与空蚀交互磨损试验.结果表明:对于冲蚀磨损来说,随着转速增加,压力增大,在冲蚀作用下加入空蚀磨损,压力增高,磨损加剧;而对于交互磨损来说,随着转速增加,转盘表面的空蚀磨损区域从空化孔附近开始沿着转盘旋转的反方向偏移,并且磨损程度加剧;数值计算的气泡较多且压力梯度较高区域和试验转盘磨损区域基本一致,数值计算结果和试验结果吻合得较好.     

光谱地质剖面在蚀变填图中的应用研究

利用遥感数据可以提取与成矿有关的蚀变信息,地质剖面可以为所提取的蚀变信息的验证和深入理解提供依据;结合地质剖面和光谱信息提取的思路提出光谱地质剖面的概念。光谱剖面可以实现光谱沿剖面的存储、显示,而光谱地质剖面的目的主要是得到蚀变类型、矿物含量等参数沿剖面线的分布, 实现蚀变矿物组合空间分带信息的提取。综合现有蚀变信息提取方法建立了光谱地质剖面信息提取的技术方法和流程, 利用地面实测光谱建立了光谱地质剖面,并在光谱地质剖面的支持下利用图像进行蚀变信息的提取和分析,探讨了光谱地质剖面在蚀变分带和遥感找矿模式中的意义和作用,光谱地质剖面的建立有助于图像和地面光谱的一体化分析,有助于蚀变填图中信息的精确提取。     

轴承钢滚动接触疲劳亚表面夹杂处损伤分析

轴承钢在滚动接触疲劳(RCF)中失效的主要原因之一是亚表面白蚀区(WEA)的形成.本文中从塑性应变累积引起剪切局域化新的角度对WEA进行了研究.通过耦合晶体塑性和相场损伤理论建立了损伤演化本构模型,研究了非金属夹杂处塑性应变累积和损伤演化.研究表明,接触疲劳载荷引起的塑性应变局域化导致了剪切带的形成.剪切带的形貌、取向和应变与WEA的一致,表明WEA实际上是应变局域化的剪切带.晶体取向对WEA损伤的形成和发展有很大的影响,WEA仅在择优的晶体取向下形成.与软夹杂周围的剪切带和损伤演化不同,硬夹杂处的剪切带与夹杂相切,形成的4条剪切变形带将夹杂“包围”.剪切带内部处于高应变和低应力的状态,带中心处应变达到最大,随带宽两侧急剧减小,而中心处应力却最小,几乎为零,沿带宽两侧增大,这说明裂纹在剪切带内萌生和扩展.该结论阐明了裂纹和WEA形成的关系,即裂纹是在WEA形成过程中因应变不协调产生,而非裂纹先产生,裂纹上下表面相互摩擦导致WEA形成.     

位错对BBO晶体光学均匀性的影响

本文报道了BBO晶体中位错密度对光学均匀性的影响.样品的光学均匀性是利用Wyko RTI 4100型干涉仪进行测量.采用侵蚀法观测BBO晶体{001}面的位错密度,在一定的侵蚀条件下,观察到BBO晶体{001}面上的位错露头为突起的正三方锥形,底边与X轴平行.在显微镜下测量出样品的蚀坑密度.实验证明,随着位错密度的增加BBO晶体的光学均匀性逐渐变差.