纳米级解理微裂纹的形核和扩展

对TiAl金属间化合物薄膜试样在透射电子显微镜下进行了原位拉伸观察。结果表明,当外加应力强度因子K₁≥K_1e=1.4MPa·m^1/2时,裂尖能发射出大量位错,并能形成无位错区(DFZ),有时DFZ是一个包围裂尖的闭合区。测量表明,DFZ是一个应变很高的弹性区,因此其中的应力很高,有可能等于原子键合力σ_(th)当K₁≥K_1i=2.4MPa·m^1/2后,尖缺口顶端及前方DFZ中某一区域的应力都等于σ_th,从而可导致纳米级微裂纹在DFZ中不连续形核。计算指出,稳态微裂纹的临界尺寸为a_c=4.2nm,它一旦形核将不会钝化成孔洞,而是连续扩展并和主裂纹相连。解理微裂纹也能从尖缺口顶端处形核。不论是连续形核还是不连续形核的解理微裂纹,在恒位移条件下通过塑性区中位错的增殖和运动能扩展一段距离,但很快就止裂。必须使K₁≥k_1p才能使解理裂纹继续扩展,故K_1e     

金属材料的有效应力集中系数预测

本文从理论上导出了高缺口敏感和低缺口敏感的金属材料的有效应力集中系数K_f为K_t^1/(1+n)和K_t^2/(3+n).通过对大量K_f数据的综合分析得到了K_f-K_t的关系图,并指出了上面两种K_f关系的适用范围;对钢和铝合金的计算结果表明:理论值与测量结果非常接近,绝大部分数据的相对误差在±10％之内.最后讨论了光滑试样疲劳极限(σ_R)的理论表达式:σ_R=(K/Eⁿ)^1/(1-n),并分析了该式的意义和适用范围,结果表明σ_n=σ_cy(循环屈服强度).     

氢致解理断裂机理

本文通过实验和分析表明,Fe—Si单晶中稳定的解理裂纹核,由n个[001]型Cottrell位错构成,n随局部应力σ升高而下降。滑移面上塞积位错数m=10.7×(n-1/4)。如果不含氢,室温时n₀和m₀。很大,塞积应力m₀τ₀足可使其它滑移系开动,故不会形成稳定的解理裂纹核,试样韧断。如有氢,它一方面能促进位错的增殖和反应;另一方面,带氢位错反应生成[001]位错时,氢复合成H₂,它产生的内压p和σ叠加,从而使...     

用STM研究金属间化合物脆断表面的纳米尺度特征与分形维数

用扫描隧道显微镜(STM)在纳米尺度研究了Ti₃Al,Ti-24Al-11Nb合金脆断表面特征,确定了STM在纳米尺度测量材料断裂表面分形维数的方法及原理,并用来测量了上面两种合金脆断表面的分形维数D_F。结果表明:在纳米尺度的断口特征与用SEM在微米尺度观察到的断口形貌非常相似,具有典型的解理脆断特征,观察到了纳米数量级解理台阶,断裂表面在纳米尺度上存在分形结构,但不同断裂方向的分形维数D_F不相同,Ti-24Al-11Nb合金的分形维数高于Ti₃Al合金的分形维数。研究表明使用STM并采用连续拓扑结构分形方法研究固体断裂中的原子过程以及用分形维数来描述材料的微观结构是很有可能的.     

疲劳断裂非平衡统计理论——(Ⅱ)从微观机理到疲劳断裂的宏观特性

本文给出了微裂纹的随机演化方程,结合位错机理解得了微裂纹密度的分布函数,求出了疲劳断裂几率和可靠性,进而导出了σ_α-N曲线、疲劳寿命的统计分布和统计平均值。     

带裂纹三点弯曲试样的动态应力强度因子分析

提出了计算带单边裂纹三点弯曲试样动态应力强度因子的新方法．首先由权函数的普遍形式和两种参考载荷下的应力强度因子,得到了带单边裂纹三点弯曲试样的权函数,然后考虑试样的转动惯性和剪切变形,根据振动理论推导出无裂纹梁内的动应力响应和分布,最后由权函数的思想推导出了带裂纹三点弯曲试样动态应力强度因子公式．通过有限元数值计算,验证了该方法的正确性,结果比较表明公式具有较高的精度．另外,还研究了冲击载荷下三点弯曲试样的动态应力强度因子随裂纹长度和加载速率的变化规律．     

界面性能对陶瓷基复合材料桥联增韧的影响

对单向纤维增强陶瓷基复合材料内垂直于纤维的基体裂纹扩展和偏转条件进行研究,侧重于界面性能对裂纹尾区桥联力学分析的影响。结果表明:在界面相脱粘摩擦区和弹性滑移区共同影响下,界面韧性g_i与增强纤维相关联参量(σ_cr²r/E_f)比值是界面脱粘的重要控制条件,并决定主裂纹是否转向,脱粘发生后脱粘摩擦区的长度取决于摩擦力τ₀并与其成反比.此外,界面厚度、剪切模量等也对桥联断裂分析产生重要影响.     

扩展裂纹尖端弹塑性场的仿真模拟

通过对紧凑拉伸试样裂纹扩展实验的有限元仿真模拟以及对中心裂纹试样和三点弯曲试样的精细有限元计算和分析,证实了稳态扩展裂纹尖端附近环形区内应力场三参数J-k₂-Q表征的有效性。研究结果进一步表明:在扩展裂纹尖端附近的环形区域内,因试样几何类型的不同,存在着不同类型的双参数主导区。对紧凑拉伸试样和弯曲裂纹试样,在裂关附近环形区内存在着J-k₂主导区;而对中心裂纹试样,在裂尖附近环形区内则存在着J-Q主导区。在一般情况下,应由J-k₂-Q三参数表征。     

K3C60单晶膜的同步辐射光电子谱研究

在C₆₀单晶(111)解理面上制备出厚度约30 nm的K₃C₆₀单晶膜.利用同步辐射光源,在低温下(约150K)测量了样品法向发射的角分辨光电子谱.观察到K₃C₆₀导带和价带明显的色散.导带的光电子谱峰可清晰分辨出4个子峰,这些子峰的最大色散超过0.5eV,并且色散曲线与K₃C₆₀的一维无序晶体结构模型下的能带理论基本吻合,只是子带间隔差异较大.     

关于F2n中的和集

设F₂为两个元素组成的有限域, F₂ⁿ 为F₂上的n维向量空间. 对于集合A, B ⊆ F₂ⁿ , 它们的和集定义为所有两两互异的和a+b所组成的集合, 其中a∈A, b∈B. Green 和Tao 证明了: 设K > 1,如果A, B ? F₂ⁿ 且|A + B|≤K|A|^1/2|B|^1/2, 则存在一个子空间H?F₂ⁿ 满足
|H|>>exp(-O(√KlogK))|A|
以及x,y∈F₂ⁿ, 使得
|A∩(x+H)|^1/2|B∩(y+H)|^1/2≥1/2K|H|.
本文我们将使用Green 和Tao 的方法并作一些修改, 证明如果|H|>>exp(-O(√K))|A|,
则以上的结论仍然成立.     

Reinhardt域的Bergman核函数(Ⅰ)

若D为Reinhardt域 D={z∈Cⁿ:||z||_α=sum from j=1 to n(|z_j|~(2/α_j)<1)}这里0<α_j,j=1,2,…,n。若K_D(z,)为D的Bergman核函数,证明了一系列结果以获得K_D(z,)的渐近表达式.     

各向异性双材料界面裂纹的分叉

本文对各向异性弹性双材料界面裂纹的分叉问题进行了系统的分析。建立了位错密度分布函数的奇性积分方程。提出了分枝裂纹应力强度因子及能量释放率的显式表达。这些表达式中含有与界面平行的应力分量σ₀的贡献。 文中还着重阐明了水平应力分量σ₀对分枝裂纹能量释放率的重要影响。这种影响可以明显改变裂纹扩展方向。     

有外磁场的二维Ising模型在T>Tc的能量-自旋关联函数

在标度极限下,即T→T_c+,H→0,R→∞,同时h=const·H|T—T_c|~(-15/8)固定,且很小,而r=R|T-T_c|固定,且很大时,我们研究了外磁场很小时 Ising模型的能量-自旋关联函数<σM₁,N₁^σM₁,N₂^εM₃N₃>.用集团展开方法得到其h²级与K⁰(nr)及K₁(nr)有关的领头和次领头项。     

图的符号团边控制数

本文研究了图的符号团边控制数的问题.利用鸽巢原理,获得了图K_n∨P_m和K_n∨C_m的符号团边控制数,推广了已有的结果.     

太阳风等离子体输出流量的全日面二维结构

本文根据1983年十个 Carrington 周(1733—1742)期间的 K-日冕亮度、行星际闪烁(IPS)观测和光球磁场观测,首次探讨了太阳风等离子体质量、动量和能量输出流量 F_M,F_P 和 F_E 的全日面二维平均结构及其与光球磁场结构的关系.     

中纬度电离层暴负相期间F2层临界频率(f0F2)变化的模式

本文提出了一个负相电离层暴的模式。假设磁暴主相期间在极光椭圆区上空出现了含有较多分子成份的气体。这些富含分子成份的气体被热层风携带到中纬,同时向外扩散。当气体到达电离层台站上空时,F₂层中电子损失系数β增大,因而电子密度下降。文中对满州里站、Freiburg站和Maynard站分别计算了磁暴主相后f₀F₂的变化。计算结果能够解释磁纬中纬电离层暴负相f₀F₂变化的一般统计特性,并与实测的典型事例以及平均形态符合较好。     

极值拟共形扩张的一个问题

对每个单位圆到自身的拟对称映射h以及每个整数m≥ 4,引入了一个以K₀ (h) =sup{M (h(Q) ) /M(Q) ｜Q是以Δ为域的拓扑四边形 }为特殊情形的常数K^(m)₀ (h) ,建立了K^(m)₀ (h) =K₁(h)的一个充分必要条件并证明了存在无穷多个单位圆到自身的拟对称映射h具有性质K^(m)₀ (h)＜K₁(h)，其中K₁(h)为h的最大伸缩商。     

关于Bernoulli-Goss多项式的一些注记

Goss和冯克勤证明了:对q≥2,F_q[T]中存在无穷多不正规的不可约多项式。Ireland和Small给出了第n个Bernoulli-Goss多项式(1≤n≤p²—1)的明确表达式,利用这个结果,他们对于3≤p≤269求出所有形为T²—a(a∈F_P[T])的正规二次不可约多项式。本文对n有两项q-adic展开的情形,给出F_q[T]中第n个Bernoulli-Goss多项式的明确表达式。由此证明了:对任意q≥3,F_q[T]中存在无穷多不可约多项式同时是第一类和第二类不正规的,我们还给出二次不可约多项式正规性的一些等价条件。基于文献[3]中的计算结果,我们决定出特征不超过269的所有F_q[T]中二次正规不可约多项式。     

Reinhardt域的Bergman核函数(Ⅱ)

若D为Reinhardt域 D={Z∈Cⁿ:‖z‖_α=sum from j=1 to n(|z_j|^2/α_j<1)},这里0<α_j,j=1,2,…,n.证明了:若K_D(z,)为D的Bergman核函数,则存在两个正的常数m与M,不依赖于z,而只依赖于α=(α₁,…,α_n)及n,使得 mF(z,)≤K_D(z,)≤MF(z,z)对任一z∈D都成立,这里 F(z,)=(-r(z))^-n-1 multiply from j=1 to n ((-r(z)+|z_j|~(2/α_j))^1-α_j),而r(z)=‖z‖_α-1为D的定义函数.     

F2-负离子3σu通道光电解散射截面的双组态研究

使用改进后的散射波函数——经组态相互作用(CI)获得的目标(F₂)相关波函数再次研究了F₂^-负离子3O_u^-通道的光电解散射截面,进一步确认了异常共振特征的存在。由于相关势函数的作用,所获得的光电解散射截面略小于早期的结果。进而讨论了产生异常共振行为的物理原因。