沥青混合料疲劳过程的损伤力学分析

采用损伤力学方法研究沥青混合料的疲劳失效问题。针对悬壁梁弯曲疲劳试件,推导出疲劳过程中应力场、损伤场和疲劳裂纹形成寿命的工程封闭公式。根据沥青混合料特点,提出一种模拟疲劳裂纹扩展的特征单元失效模式,从而将疲劳裂纹形成与扩展两个阶段统一用损伤力学理论进行描述和分析。本文对沥青混合料试件的疲劳裂纹形成寿命与扩展寿命分段进行了预测,还对疲劳过程中刚度衰减及位移幅值的演化过程进行了数值模拟计算。理论预期与实验结果吻合良好。     

电流通入瞬间导电板内裂尖附近的热电磁效应

研究了在向含裂纹的无限大导电薄板中通入电流的瞬时 ,裂纹尖端附近的电磁场和温度场。给出了导电薄板中裂纹尖端区域附近的电流密度以及由于集中效应而产生的焦耳热源功率的表达式。在此基础上 ,通过对热传导方程的求解 ,推得了裂纹尖端区域处温度的具体表达式。数值算例证实了 ,在给定参数的情况下 ,适当强度电流的通入 ,可使裂纹尖端处温度升高以至熔化 ,形成焊口 ,从而达到裂纹止裂的目的     

MMC分维数测定与非线性动力过程分析

对MMC微裂纹分布的SEM照片连续地变换网格尺度,求得了MMC微裂纹分布的自相似分形维数,D=1．56．对大塑性变形后MMC分形重建后的σ(t)时间序列进行了非线性动力学过程分析,找到了相空间吸引子积分关联函数,确定了该MMC微裂纹演化存在吸引子,其分形关联维数值1．48与实验测得自相似分形维数值1．56接近。     

一种增加SOFC阳极三相反应区的方法

近年来 ,固体氧化物燃料电池 ( SOFC)以其高效、低污染的特性 ,越来越受到国内外的普遍重视 .SOFC由阴极、阳极和夹在其间的电解质组成 ,其中阳极性能的优劣对整个电池的性能有着相当大的影响 .目前 ,传统的阳极材料大都选用 Ni+ YSZ[1～ 4 ] .Murray等 [5] 最近报道了在阳极与电解质之间附加一层具有混合导电性能 (同时具有较高的离子导电率和电子导电率 )的 YDC( 1 5% Y2 O3+ 85%Ce O2 )后 ,可大大降低阳极与电解质之间的界面阻抗 ,增加三相反应区和氧离子流通 ,从而提高电池的输出功率 .我们认为 ,如果能以掺杂的复合阳极代替附…     

金刚石颗粒表面Cr金属化及薄膜间界面扩散反应的研究

运用直流磁控溅射法可在金刚石颗粒表面沉积150nm的金属Cr层.在超高真空条件下,经300-600℃的热退火处理,可促进Cr膜与金刚石基底间的界面扩散和反应.利用俄歇电子能谱研究了Cr/金刚石颗粒界面的结合状态,发现Cr与金刚石薄膜发生了强烈的界面扩散,Cr元素渗入金刚石层达90nm,并在界面上发生化学反应形成Cr的碳化物层.对界面扩散反应动力学的研究表明,Cr/金刚石界面扩散反应的表观活化能为38.4kJ/mol,界面扩散反应主要由碳的扩散过程控制.热处理温度越高,界面扩散及反应越显著,但不利于碳化物层生成的氧化反应速度也会有所增加,界面反应产物从Cr₂C₃转变为Cr₂C物种.延长热处理时间有利于金属碳化物的生成,同样导致界面反应产物从Cr₂C₃转变为Cr₂C物种.     

酪氨酸在活性炭/水界面上的吸附

研究了不同pH值介质中酪氨酸在活性炭上的吸附行为.结果表明,pH值4.2～6.1时吸附量较大,在酪氨酸的等电点时吸附量最大;酪氨酸被吸附的主要形式是兼性离子;酪氨酸离子靠VanderWaals力吸附在活性炭/水界面上.用介质pH值对酪氨酸溶解度的影响和活性炭的表面性质解释了实验结果     

热载荷作用下平面裂纹问题的奇异积分方程与边界元法

从边界积分方程出发,导出了二维裂纹体热传导问题及热弹性问题的积分方程组,继而使用奇积分方程与边界元相结合的方法,为其建立了相应的数值求解方法。此外,利用奇异积分方程的主部分析法,严格地证明了裂纹尖端温度梯度的１／√ｒ奇异性,并且给出了奇性温度梯度场的精确解。最后,对一些典型例子,做了数值计算。     

重力对水平Bridgman生长系统中固液界面形状变化的影响

采用有限元方法和自动网格生成技术对水平Bridgman生长系统中的对流效应和相界面形状变化进行了研究 .结果表明 ,强烈的对流使得界面很深地凹向晶相 .在很小Ma数条件下 ,当重力水平大于 1 0 ^-2 g时 ,相界面随重力的增加而急剧扭曲 ;而如果重力小于 1 0^-3 g ,相界面则基本上为一平面 .另一方面 ,即使是在 1 0 ^-6 g的重力水平下 ,不同的生长速率仍然可能对界面形状有很大的影响 .     

楔型向错偶极子和裂纹的干涉效应

研究了晶体材料中一个楔型向错偶极子与裂纹的弹性干涉效应．运用复变函数方法获得了复势函数和应力场的封闭形式解答,导出了裂纹尖端应力强度因子和作用在向错偶极子中心点像力的解析表达式．获得了向错偶极子的位置、方向和偶臂长度对裂纹尖端应力强度因子的影响规律,并讨论了裂纹附近向错偶极子的平衡位置．结果表明向错偶极子靠近裂纹尖端时,对应力强度因子有明显的屏蔽或反屏蔽作用．     

条状功能梯度材料中偏心裂纹对反平面简谐波的散射问题

利用Schmidt方法研究了条状功能梯度材料中偏心裂纹对反平面简谐波的散射问题,裂纹垂直于条状功能梯度材料的边界．通过Fourier变换,问题可以转换为对一对未知变量是裂纹表面位移差的对偶积分方程求解．为了求解对偶积分方程,把裂纹表面的位移差展开为Jacobi多项式级数形式,进而得到了功能梯度参数、裂纹位置以及入射波频率对应力强度因子影响的规律．