刚热粘塑性轴对称一维流的解法

 根据轴对称一维流动的控制方程，采用刚塑性流体假设，将偏微分方程组化为一阶常微分方程组，从而可引入热粘塑性本构关系。利用成熟的一阶常微分方程组解法求解。文中还对厚壁圆管承受外压作用下塌缩运动情况、应力分布、温度分布进行了计算。     

塑性力学中二次规划算法的研究

针对弹塑性问题数值求解公式,运用二次规划法具体设计了算法,该算法克服了传统求解时冗长的迭代过程,仅有限次的基底交换就达倒收敛的解.文章还具体给出了常见屈服准则的梯度表达式.     

探索塑性金属玻璃

缺乏室温宏观塑性是限制金属玻璃应用,制约金属玻璃形变机理研究的主要障碍,因此探索具有室温宏观塑性的金属玻璃材料成为金属玻璃研究领域的热点.文章首先介绍了作者为提高金属玻璃室温塑性所采用的三种在实践中可行的方法,然后根据金属玻璃的弹性模量（泊松比）与塑性的关系,报道了作者在设计大塑性金属玻璃材料方面的最新进展.     

钢中脆硬粒子裂纹形成机理

钢中的脆硬粒子对钢的解理脆断有直接的影响，解理断裂源大都发生在脆硬粒子上.根据微裂纹形成的热力学模型，利用钢中脆硬粒子开裂时所释放的弹性应变能、位错塞积弹性能，所产生的表面能，对脆硬粒子裂纹形成机理进行分析.模型计算表明，正应力和位错塞积力都是脆硬粒子开裂的必要条件，这与实验事实相符；同时给出脆硬粒子开裂的临界条件计算方法，计算发现，脆硬粒子临界开裂应力不仅取决于脆硬粒子尺寸及表面能，而且与晶粒直径有一定的相关关系，当晶粒直径较小时，这种关系与实验测定的材料解理断裂应力与晶粒尺寸的关系一致，说明整体失稳解 关键词： 解理断裂 裂纹形核 脆硬粒子     

磁致塑性效应下的位错动力学机制

基于磁致塑性效应探讨了磁场作用下位错受力和运动机制, 对磁场下的位错动力学机制进行了定性和定量分析. 选择氧化铝纳米颗粒强化铝基复合材料为实验对象, 在不同磁感应强度下(0–3 T范围)对试样进行磁场处理. 结果表明, 随着磁感应强度增加, 位错密度提高, 表现出塑性变形特征. 分析认为, 磁场力不足以驱动位错运动, 位错增殖诱因在于磁致塑性效应, 即磁场改变了顺磁性位错芯与障碍间自由基对中的电子自旋状态, 促使自由基对从强键结合单线态向弱键结合三重态转化, 位错穿越障碍时所需能量减小, 退钉扎趋势明显; 位错运动中的限速环节是位错在障碍处的停留, 磁场诱发的电子激发和原子重排速度很快, 表现出磁场作用的高效性. 磁场起作用的临界磁感应强度约为3 T, 低于3 T时磁场作用随磁场强度增加而变得明显, 高于3 T 后磁场效果会减小. 计算得到3 T 时位错运动速度是10^-3 m/s, 位错线长度比未加磁场时增加两个数量级, 位移与磁感应强度平方和磁场作用时间成正比. 实验和理论研究表明磁场具有改善材料塑性变形能力的显著作用.     

超塑性合金

 金属或两种以上金属组成的合金,通常是坚硬的,有大的强度,做成各种构件很坚固,不容易破坏,这当然是一种优点;但是,强度越大的材料,要做成某种形状,成形也就越困难,这时强度大变成了缺点,给加工成形造成困难．那么,有没有既柔软又坚硬的材料呢？长期以来,人们幻想着有一种材料,加工成形时,像麦芽糖似的,用一点力就能把它拉长,柔软可塑,而加工成形后,又像钢铁一样坚硬牢固．今天“幻想”已经成为现实,人们在实验中发现了超塑性合金材料,大体上是这样一种理想的材料．一次实验引起的思考我们来看一次有趣的实验,取长度、粗细相同的铅棒、锡棒、铝棒、铜棒和钢棒,做实验时,在每一种棒的两端分别用马拉．     

金属玻璃液体中的强脆转变现象

强脆转变是玻璃形成液体在从低温到高温升温过程中由强性液体转变为脆性液体的现象,反之从高温到低温冷却过程即为脆强转变.由于其意味着液体的结构发生了某种快速、非连续的变化,强脆转变现象成为异常动力学的典型代表.自1999年《Nature》杂志首次报道了水的强-脆转变现象之后,液体的强脆转变现象就作为凝聚态物理和材料科学领域中的前沿和热点问题被广泛关注.越来越多的研究表明,强脆转变现象在金属玻璃形成液体中普遍存在.为阐明金属玻璃强-脆转变现象对于深入理解玻璃转变本质、探讨液固遗传微观结构特征、揭示晶化过程相互竞争规律、提高玻璃形成能力、促进金属玻璃制备和处理工艺标准化等方面的重要意义,综合评述了强脆转变现象在金属玻璃形成液体中的普遍性、特殊性、定量表征、热力学表现以及结构起源等研究领域的最新进展,并指出了该领域今后的发展方向.     

高温高压下钠长石的阻抗谱实验研究

 在压力为1.0、2.0 GPa和温度为673～973 K条件下,采用交流阻抗谱法在YJ-3000t紧装式六面顶高压设备上原位测量了钠长石的电导率。实验结果表明：在实验的温度和压力范围内,钠长石的电导率在10^-3.0～10^-5.5 S/m变化;钠长石复阻抗的模和相角对频率有很强的依赖性;随着温度T升高,钠长石的电阻率迅速减小,电导率σ增大,并且lg σ与T^-1之间符合Arrhenius关系;在实验压力范围内,随着压力升高,钠长石的电导率降低。采用离子导电机制,对高温高压下钠长石的导电行为进行了合理解释。     

探索塑性金属玻璃

缺乏室温宏观塑性是限制金属玻璃应用,制约金属玻璃形变机理研究的主要障碍,因此探索具有室温宏观塑性的金属玻璃材料成为金属玻璃研究领域的热点.文章首先介绍了作者为提高金属玻璃室温塑性所采用的三种在实践中可行的方法,然后根据金属玻璃的弹性模量(泊松比)与塑性的关系,报道了作者在设计大塑性金属玻璃材料方面的最新进展.     

单晶Cu冲击加载及卸载下塑性行为的微观模拟

使用分子动力学方法对室温下单晶铜沿［001］和［111］方向冲击加载及卸载下的塑性行为进行了模拟,得到了Hugoniot关系以及冲击熔化压力,与实验基本符合. 加载过程中,较高的初始温度有利于位错的形核与发展. 通过对冲击波在自由表面卸载过程的模拟和分析发现：卸载过程呈现“准弹性卸载行为”;沿［001］方向卸载后大量不全位错环与堆积层错消失,而沿［111］方向卸载后只有少量层错消失,部分层错甚至会发展扩大. 关键词： 分子动力学 冲击波 塑性     

六角相B-C-N化合物的高压相变研究

采用原位高压同步辐射能散X射线衍射和金刚石压砧技术,实验研究了新型超硬材料六角相B0.47C0.23N0.30的高压相变及物理特性,压力范围为1.4～30 GPa.实验结果表明,六角相B..47C0.23N0.30在14.9 GPa压力下发生了相变,形成的新相为六方纤锌矿结构.计算得到了具有六方纤锌矿结构的B0.47C...     

常温高压下石膏在水中溶解及相变现象的研究

 研究常温下200~1 100 MPa压力范围内石膏的Raman光谱,原位观测了随压力升高,石膏在水中的溶解现象,其过程中伴随着石膏的相变。结果表明：压力小于407 MPa时,石膏的形态无明显变化;随着压力的升高,石膏开始溶解,溶解至一定程度,石膏发生了向半水石膏转化的相变;相变完成后,半水石膏继续溶解至消失。石膏这一溶解相变过程表明在地球内部与压力相应的深部区域内,也可能会发生矿物的溶解相变。     

极端条件下锆的动力学稳定性研究

过渡金属Zr具有优良的物理、化学及力学性能, 具有广泛的应用价值. 主要通过新近发展的自洽晶格动力学方法, 充分考虑声子间的相互作用, 成功获得了β-Zr的高温高压声子色散曲线, 预测了β-Zr在相图中能够稳定存在的区域, 进一步比较α-Zr, ω-Zr和β-Zr的自由能, 获得了α-β 及ω-β 相变的相边界, 构建了Zr的参考相图. 同时, 也获得了β-Zr的高温状态方程及热膨胀系数, 能够为构建Zr的全区物态方程提供有益的参考.     

Phase Transition and Physical Properties of InS

Using the crystal structure prediction method based on particle swarm optimization algorithm, three phases(P nnm, C2/m and Pm-3 m) for InS are predicted. The new phase Pm-3m of InS under high pressure is firstly reported in the work. The structural features and electronic structure under high pressure of InS are fully investigated. We predicted the stable ground-state structure of InS was the P nnm phase and phase transformation of InS from P nnm phase to P m-3 m phase is firstly found at the pressure of about 29.5 GPa. According to the calculated enthalpies of InS with four structures in the pressure range from 20 GPa to 45 GPa, we find the C2/m phase is a metastable phase. The calculated band gap value of about 2.08 eV for InS with P nnm structure at 0 GPa agrees well with the experimental value. Moreover, the electronic structure suggests that the C2/m and P m-3m phase are metallic phases.     

LiAl5O8高压相变研究

 运用金刚石压砧同步辐射X射线衍射,对尖晶石结构的LiAl₅O₈进行了高压原位研究。实验发现：在高压下,一组LiAl₅O₈的新相衍射峰出现,随着压力的增加,其新相衍射峰逐渐增强,当压力增加到45.0 GPa时,LiAl₅O₈的低压相衍射峰全部消失,而形成了一组高压新相衍射峰。采用指标化程序对衍射数据进行处理和分析,确定这一高压新相为正交晶系结构,其晶胞参数为a=0.995 9 nm,b=0.644 7 nm,c=0.333 4 nm ,空间群为Pmm2。     

纳米硫化锌球壳的高压相变研究

 采用同步辐射能量色散X射线衍射（EDEX）技术和金刚石对顶砧高压装置,对纳米硫化锌球壳进行了原位高压X射线衍射实验。最高压力达33.3 GPa。常压下纳米硫化锌球壳为纤锌矿结构和闪锌矿结构共存的混相结构。压力达到11.2 GPa时,纳米硫化锌空心球中的纤锌矿结构全部转变为闪锌矿结构。压力达到16.0 GPa时,发生了由闪锌矿结构向岩盐矿结构的相变,在17.5 GPa和21.0 GPa时分别出现未知峰,33.3 GPa时基本完全转变为岩盐矿结构。两个相变均为可逆相变。     

Behaviors of Zn_2GeO_4 under high pressure and high temperature

The structural stability of Zn_2GeO_4 was investigated by in-situ synchrotron radiation angle dispersive x-ray diffraction. The pressure-induced amorphization is observed up to 10 GPa at room temperature. The high-pressure and hightemperature sintering experiments and the Raman spectrum measurement firstly were performed to suggest that the amorphization is caused by insufficient thermal energy and tilting Zn–O–Ge and Ge–O–Ge bond angles with increasing pressure,respectively. The calculated bulk modulus of Zn_2GeO_4 is 117.8 GPa from the pressure-volume data. In general, insights into the mechanical behavior and structure evolution of Zn_2GeO_4 will shed light on the micro-mechanism of the materials variation under high pressure and high temperature.     

Phase transition in Pd40Ni10Cu30P20 bulk metallic glass under HP & HT

The phase transitions in Pd40Ni10Cu30P20 bulk metallic glass (BMG) have been studied under high pressure and high temperature (HP & HT) by X-ray diffraction measurements with synchrotron radiation source. We found that the BMG underwent a phase transitions of amorphous-crystalline-amorphous at 10 GPa upon heating. The parallel experiments were carried out at 7 GPa, while we did not observe the amorphous-crystalline-amorphous transitions by increasing temperature. Quenching the melted BMG at 7 GPa, it was found that the phase crystallized from the melt differed from the primary phase crystallized from the starting amorphous solid upon heating, suggesting there existed a distinct mechanism in two cases.     

Theoretical band structure calculation and superconductivity of NbC under pressure

Abstract

We report a theoretical calculation of the band structure and superconductivity of niobium carbide in the NaCl structure under pressure. The effect of pressure on the band structure is obtained by means of the self-consistent linear muffin-tin orbital method. The parameters necessary to calculate the superconducting transition temperature (T_c) are taken from our band structure results. The dependence of total energy on volume is calculated and is in good agreement with other earlier works. The calculated value of the cell parameter is in agreement with the experimental value (8.45 a.u). McMillan formula is used to calculate the value of T_c The calculated values of T_c are compared with the available experimental data.