Dislocation density crystalline plasticity modeling of lath martensitic microstructures in steel alloys

A three-dimensional multiple-slip dislocation density-based crystalline formulation, specialized finite-element formulations and Voronoi tessellations adapted to martensitic orientations were used to investigate large strain inelastic deformation modes and dislocation density evolution in martensitic microstructures. The formulation is based on accounting for variant morphologies and orientations, retained austenite and initial dislocation densities that are uniquely inherent to martensitic microstructures. The effects of parent austenite orientation and retained austenite were also investigated for heterogeneous fcc/bcc crystalline structures. Furthermore, the formulation was used to investigate microstructures mapped directly from SEM/EBSD images of martensitic steel alloys. The analysis indicates that variant morphology and orientations have a direct effect on dislocation density accumulation and inelastic localization in martensitic microstructures, and that lath directions, orientations and arrangements are critical characteristics of high strength martensitic deformation and behavior.     

Synthesis of a benzoxazine with precisely two phenolic OH linkages and the properties of its high‐performance copolymers

A phenolic OH‐containing benzoxazine ( F‐ap ), which cannot be directly synthesized from the condensation of bisphenol F, aminophenol, and formaldehyde by traditional procedures, has been successfully prepared in our alternative synthetic approach. F‐ap was prepared by three steps including (a) condensation of 4‐aminophenol and 5,5'‐methylenebis(2‐hydroxybenzaldehyde) (1) , (b) reduction of the resulting imine linkage by sodium borohydride, and (c) ring closure condensation by formaldehyde. The key starting material, (1) , was prepared from 2‐hydroxybenzaldehyde and s‐trioxane in the presence of sulfuric acid. F‐ap is structurally similar to bis(3,4‐dihydro‐2H‐3‐phenyl‐1,3‐benzoxazinyl)methane ( F‐a, a commercial benzoxazine based on bisphenol F/aniline/formaldehyde) except for two phenolic OHs. The phenolic OHs can provide reaction sites with epoxy and 1,1'‐(methylenedi‐p‐phenylene)bismaleimide (BMI). The structure–property relationships between the thermosets of F‐ap /epoxy, F‐a /epoxy, F‐ap /BMI, and F‐a /BMI were discussed. Experimental data showed that thermosets based on F‐ap /epoxy and F‐ap /BMI provided much better thermal properties than those based on F‐a /epoxy and F‐a /BMI. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2013, 51, 2686–2694     

高密度光栅自成像中的偏振效应

利用时域有限差分方法分析了不同偏振态下,不同周期高密度光栅1/2泰伯距离处的自成像,数值结果显示当光栅周期在2λ～3λ时,不同偏振态下,光栅的自成像差别最大。采用扫描近场显微镜技术,在实验上验证了这一现象。同时,利用严格耦合波方法分析了光栅的傅里叶谱,即远场分布,发现同近场分布存在着一定的对应关系。     

新型热作模具钢CH95的高温力学和抗磨性能研究

对比研究了CH95钢与H11钢的高温力学及抗磨性能,分析了2种模具钢的组成和微结构对其高温力学性能和抗磨性能的影响,采用透射电子显微镜观察分析了CH95钢试样中碳化物的形貌．结果表明：CH95钢与H11钢相比具有优异的高温力学性能;其优异的高温力学性能和抗磨性能归因于其特定的微观结构;CH95钢中细小且呈弥散分布的MC、M2C强化相的含量较高,使得其在高温下仍可保持优良的力学性能和抗磨性能;稀土可加速CH95钢表面致密氧化物层的形成,提高其强度、韧性、耐磨性和抗剥离能力;而经离子氮化处理后形成的细小且呈弥散分布的合金氮化物亦可起弥散强化作用,从而使得CH95钢在高温高载荷下的抗磨性能明显优于H11钢．     

基于压力拱理论的深埋节理岩体隧道围岩压力研究

为研究节理岩体隧道围岩压力计算方法,以隧道压力拱理论为基础,通过离散元数值模拟分析了岩体的坚硬程度、完整程度和结构面的抗剪强度对隧道压力拱的影响,应用多元线性回归拟合了多因素围岩压力公式,并结合依托工程对拟合公式进行了适用性分析。结果表明：节理岩体隧道压力拱范围为拱顶到最大主应力方向的偏转点,隧道压力拱高度随着节理间距和结构面的抗剪强度的增大而减小,岩体力学参数对压力拱高度的影响较小;与现场实测的围岩压力相比,计算误差在15％以内。所提围岩压力公式适用性良好,为节理岩体的围岩压力计算提供了新的思路。     

GaN基高电子迁移率晶体管器件的可靠性及退化机制研究进展

GaN基高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistor,HEMT）器件在航天、通讯、雷达、电动汽车等领域具有广泛的应用,近年来成为电力电子器件的研究热点。在实际应用中,GaN基HEMT器件随着使用时间的延长会发生退化甚至失效的情况,器件的可靠性问题仍是进一步提高HEMT器件应用的绊脚石。因此,研究器件的可靠性及退化机制对于进一步优化器件性能具有极其重要的意义。将从影响器件可靠性的几个关键因素如高电场应力、高温存储、高温电场和重离子辐照等进行阐述,主要对近几年文献里报道的几种失效机制及相应的失效现象进行了综述和总结,最后讨论了进一步优化器件可靠性的措施,对进一步提高HEMT器件的应用起促进作用。     

高效液相色谱法同时测定生物质乳酸发酵液中有机酸及糖类化合物

建立了高效液相色谱(HPLC)同时测定生物质乳酸发酵液中有机酸及糖类的分析方法。使用Bio-Rad Aminex HPX-87H色谱柱,以5 mmol/L的H2SO4为流动相,在柱温55 ℃,流速0.6 mL/min条件下,采用示差折光检测器进行检测。结果表明,该方法可在17 min内实现发酵液中各种有机酸和糖类化合物等的完全分离与定量,6种有机酸和3种糖类化合物在0.15～5.19 g/L范围内的线性关系良好,回归方程的线性相关系数在0.9998以上。将该法用于米根霉发酵液的检测,两个水平的加标回收率为96.91%～103.11%,相对标准偏差(n=6)为0.81%～4.61%。该法适用于微生物发酵液中多种有机酸和糖类的快速、高效分离和定量测定。     

温度和湿度对P-CNT自感知混凝土压敏性的影响

为研究温度与湿度对自感知混凝土(SSC)感知性能的影响,通过低温等离子体改性处理技术对碳纳米管(CNT)进行官能团嫁接,使其在水性体系下获得较好的分散性,并将改性后的CNT(P-CNT)加入混凝土中制备P-CNT/SSC传感器,通过改变含水率与温度条件研究P-CNT/SSC传感器的极化效应与循环加载下的自感知性能。试验结果表明:过高或过低的含水率均不利于SSC的感知性能,其中变化最为明显的是饱水状态下的P-CNT/SSC传感器,其应力敏感系数下降89.8%,并且压敏曲线极不稳定;在变温试验中,P-CNT/SSC传感器的电阻率与温度之间呈现负相关性,高温和低温下的应力敏感系数相较于常温组试件,分别下降了约35.66%和44.53%,并且压敏曲线整体出现了上移或下滑的趋势;P-CNT/SSC传感器在工程应用中的最佳测试环境为常温、自然含水率。     

机械反馈式伺服阀流量测试动态缸参数选用分析

相比电反馈伺服阀动态特性可直接通过阀芯位移响应测试获得,机械反馈式流量伺服阀的动态特性,通常需利用动态缸作为流量传感器间接测量获得。测试结果受动态缸泄漏、阻尼、质量惯性等固有非理想化因素的影响,通常无法准确表达伺服阀本身的性能指标。基于一套实际阀控缸系统,建立Matlab-Simulink仿真模型,解析获得的频带宽结果相比实测结果误差小于0.5 %,由此建立了可准确表达阀与缸性能特性的仿真模型。在此基础上,理论给出了伺服阀本身的频率特性指标,即无泄漏无阻尼及无限刚度动态缸条件下的系统频率特性。以此为依据,分析了实际动态缸活塞质量、活塞粘性阻尼以及泄漏变化情况下,阀控缸系统频率特性偏离理想条件的变化规律。     

考虑压敏效应的低渗透油藏CO2辅助重力驱合理配产方法

高倾角低渗透油藏在进行水驱开发时,在油藏高部位存在大量剩余油,采收率较低,采用CO2辅助重力驱,可以充分利用高倾角的地质特征,有效提高该类油藏的采出程度。但是由于CO2对原油物性影响要远大于水对原油物性的影响,CO2驱替过程中流体的渗流过程更加复杂,因此有必要对低渗透油藏CO2重力驱合理配产优化进行研究。首先,依据油藏中任意一点压力与最小混相压力的关系,分别建立了考虑压敏效应的低渗透油藏CO2重力驱混相和非混相模型;其次,运用Python对模型进行求解,同时分析了压敏系数、地层倾角、注采井距和注气速度对油藏配产的影响;最后,结合现有工作制度法和增产倍数法,对比本模型计算结果,运用tNavigtor软件对三种方法进行采收率预测。研究结果表明：运用本文方法对油藏进行合理配产具有较好的开发效果,油藏采收率相对较高,研究成果对该类低渗油藏的开发具有较好的借鉴意义。