光弹材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算分析

基于材料的热力学关系和能量守恒定律,给出弹性体形变过程中红外辐射温度改变量和辐出度变化的物理计算方程.并结合有限元方法进行物理建模,对光弹材料三点弯载荷实验过程中的红外辐射出射度的分布进行数值计算和模拟.结果与实验结果吻合较好,表明模型及其相关理论是合理的,可以用来量化揭示实验中的红外辐射特征.从而得到一种能够利用计算机量化分析固体材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算方法.     

Nb3Sn�����ߵ����²�����Ӧ������

对Nb3Sn超导线低温下残余应力进行了分析。通过分析复合材料产生热应力的机理,给出弹性假设下计算残余应变的公式。用有限元分析计算了超导线制造到降温过程中各组分的应力变化情况,得到Nb3Sn超导丝在低温下的残余应变,模拟了不锈钢管对超导线残余应力的影响。     

Mechanism of Strain Rate Effect Based on Dislocation Theory

Based on dislocation theory, we investigate the mechanism of strain rate effect. Strain rate effect and dislocation motion are bridged by Orowan＇s relationship, and the stress dependence of dislocation velocity is considered as the dynamics relationship of dislocation motion. The mechanism of strain rate effect is then investigated qualitatively by using these two relationships although the kinematics relationship of dislocation motion is absent due to complicated styles of dislocation motion. The process of strain rate effect is interpreted and some details of strain rate effect are adequately discussed. The present analyses agree with the existing experimental results. Based on the analyses, we propose that strain rate criteria rather than stress criteria should be satisfied when a metal is fully yielded at a given strain rate.     

Residual stress profiling of an aluminum alloy by laser ultrasonics

A residual-stress profile along the thickness of an aluminum alloy sheet is determined by laser-ultrasonic technique. Surface acoustic waves are generated by a Nd:YAG pulse laser and detected by a Heterodyne interferometer on a lateral free surface of the sheet. The distribution of residual stress is determined by measuring the relative variation of the wavevelocities at different location of the sample along its thickness. This technique is validated by three different residual stress profiles obtained experimentally.     

陶瓷材料的动态压缩测试

陶瓷材料是地面车辆和航空器防护装甲的重要组成材料。一直以来，陶瓷材料的高应变率压缩性能都受到众多研究者的密切关注。陶瓷材料的高应变率压缩性能是通过SHPB试验获得的。对于传统的SHPB试验，必须满足“一维应力假设”、“试样的轴向应力均匀假设”和“压杆弹性假设”，才可以得到有效的测试结果。而这些基本假设均受到陶瓷材料高强度、高弹性模量和高脆性的挑战。     

泡沫硅橡胶老化后的压缩性能

硅橡胶在贮存和使用过程中，常受到不同应力应变的作用，在其使用和贮存期间会产生一系列物理老化和松弛，导致其内部结构发生变化，从而引起各种性能尤其是力学性能的下降，当性能下降到一定程度时，吉卜赛材料允许使用极限，它就失去了使用价值，因此有必要对硅橡胶的库存和老化进行研究。     

掠入射X射线衍射研究Si覆盖层对Ge/Si量子点微结构的影响

利用掠入射X射线衍射和常规X射线衍射研究了Si(001)上的Ge量子点在不同厚度的Si覆盖层下微结构的变化,同时用AFM研究了其形貌变化.实验结果表明在小的覆盖度下,量子点中组分的变化已十分明显,同时量子点的形状也发生了明显的变化.     

单晶Ni52Mn24Ga24中马氏体变体择优取向的物理表征

利用各种实验手段对M52Mn24Ga24单晶中马氏体变体的择优取向进行了表征.针对金相观察、磁场干预的相变应变、磁感生应变等实验结果,分析了马氏体相变过程变体自发择优取向和磁诱导择优取向的机理.根据不同方向磁场干预相变应变的结果,计算了Ni52Mn24Ga24单晶中等效取向内应力的大小约为2.45 MPa.从变体择优取向造成的有效弹性和磁畴分布两个方面,对单晶样品在[001]和[010]两个等价的晶体学方向上磁感生应变特性的差别,包括最大应变值、饱和场、滞后效应和起始磁场数值的参数,进行了分析和讨论.     

铁电单晶Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3的高场致应变及其在层叠式驱动器中的应用

通过研究(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (PMNT)单晶在不同方向、不同组分下高场致应变的特性,确定了〈001〉取向PMNT单晶(29%≤x≤31%)为制作层叠式驱动器的最佳组分范围,这组分的单晶具有高场致应变、低滞后而且性能较稳定的特点.研究结果表明,在保证应变曲线的线性和低滞后的前提下,将近-2kV/cm的负电场能够运用于〈001〉方向的PMNT晶体上. 40层(每片晶片尺寸为7mm×7mm×0.7mm)PMNT层叠式驱动器在电场 -1.5-10kV/cm的驱动下,可以获得38.1μm的纵向位移,负载40N的重量后,位移量减为34μm.     

一种新颖的高灵敏度光纤光栅带宽调谐机构

设计了一种由一直梁和两个半圆拱组成的开口环结构,并将均匀光纤布拉格光栅斜贴于直梁中间的表面处。对两半圆拱施加与直梁方向平行的应力作用时,光纤光栅受到线性应力场的作用,光纤布拉格光栅即转化为啁啾光纤光栅。该机构实现了光纤光栅带宽的线性调谐,线性度高达0．9982,实验结果与理论分析一致。与以往的带宽调谐机构相比,该机构具有很高的应力灵敏度,在20N力的作用下,可产生约7nm的带宽反射,灵敏度达0．34nm／N。利用环境温度对带宽调谐无影响的特性,采用带宽编码技术,研制出具有温度自动补偿特性、高灵敏度的带宽调谐装置。