STATISTIC MODELING OF THE CREEP BEHAVIOR OF METAL MATRIX COMPOSITES BASED ON FINITE ELEMENT ANALYSIS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｃｒｅｅｐｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｈｏｒｔｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅＭｅｔａｌＭａｔｒｉｘＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ (ＭＭＣｓ)ｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ,ｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｒｅｅｐｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘ ,ｅｌａｓｔｉｃａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒ,ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｓ,ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｆ…     

线性蠕变问题的摄动边界元-有限元方法

本文将摄动、边界元、有限元方法结合起来,提出一种求解线性蠕变问题的新方法。该方法不采用一般增量法中在一个时段内各物理量保持不变或作线性变化的假设,加大了计算步长提高了精度。文中构造了边界元摄动格式,构造了包含钢筋在内的边界元有限元耦合摄动格式,并给出了满意的数值结果。     

新型倒T式防波堤结构长期变形特性预测方法研究

新型倒T式防波堤结构是可供深水环境软土地基选用的一种新型港工结构型式。深水环境中结构所受波浪力、水流力等长期荷载作用显著,但其长期变形特性尚不清楚。为探讨该类结构长期变形特性,本文基于波浪等循环荷载长期作用下软粘土变形与循环次数之间相互关系同静荷载作用下土体蠕变与时间之间相互关系相似的特性,借鉴蠕变理论,采用幂指数函数拟合饱和软粘土循环三轴试验结果,结果显示二者吻合较好,说明基于蠕变理论采用幂指数函数预测饱和软粘土长期变形的方法是可行的。进一步,利用ABAQUS二次开发平台Creep子程序实现了这一方法的有限元计算手段,建立了预测饱和软粘土长期变形的有限元实用简化计算方法,最后,采用该方法探讨了新型倒T式防波堤结构的长期变形特性。     

含水状态下硬脆性泥页岩蠕变特性实验研究

对岩石进行不同含水率下三轴蠕变实验,试样在整个加载过程中,经历了衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个蠕变阶段。根据不同含水率岩样的等时应力应变曲线,可以看出泥页岩的蠕变是非线性的;并且随含水率和应力水平的提高,应力应变的非线性程度也增大。在相同的外载条件下,随着含水率的增加,泥页岩的蠕变变形增加、蠕变进入稳定阶段所需的时间越长;而岩石长期强度呈减小的趋势。说明对于泥页岩地层的钻井施工,需要考虑泥页岩的时效变形行为及流变效应。     

Effect of indium content and rapid solidification on microhardness and micro‐creep of Sn‐Zn eutectic lead free solder alloy

The Sn‐Zn alloys have been considered as lead‐free solders. In this paper, the effect of 0.0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 wt.% Indium as ternary additions on melting temperature, structure, microhardness and micro‐creep of the Sn‐9Zn lead‐free solders were investigated. It is shown that the alloying additions of Indium to the Sn‐Zn binary system result in a suppression of the melting point to 187.9 °C. From x‐ray diffraction analysis, a new intermetallic compound phase, designated β‐In₃Sn is detected. The formation of an intermetallic compound phase causes a pronounced increase in the electrical resistivity and mechanical strength. Also, an interesting connection between dynamic Young's modulus and the axial ratio (c/a) of the unit cell of the β‐Sn was found in which Young's modulus increases with increasing the axial ratio (c/a). The ternary Sn‐9Zn‐xIn exhibits creep resistance superior to Sn‐9Zn binary alloy. The better creep resistance of the ternary alloy is attributed to solid solution effect and precipitation of In₃Sn in the Sn matrix. The addition of small amounts of In is found to refine the effective grain size and consequently, improves hardness. The 89%Sn‐9%Zn‐2%In alloy is a lead‐free solder designed for possible drop‐in replacement of Pb‐Sn solders. (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

高温超导体不可逆线的本质

基于 Anderson磁通蠕动模型 ,考虑磁通的反跳对磁通蠕动速度的影响 ,得出了超导体中不可逆线的一般表达式。进一步分析了所得结论与其他类似讨论结果的不同之处 ,认为不可逆线的实质是反映磁通钉扎势中外场 H和温度 T之间的关系 ,而与磁通格子的融化可能没有关系。并给出了验证这种解释是否合理的一种实验方案     

基于热固振耦合的某附件壳体蠕变-热疲劳寿命预测方法

提出一种基于热固振耦合的某附件壳体蠕变 热疲劳寿命预测方法,主要是基于ANSYS Fluent模块进行流固热耦合,仿真结果得到的附件壳体温度场分布并通过实测数据进行结果验证,再通过温度场数据传递途径结合ANSYS Workbench模块进行附件壳体热固振耦合仿真得到壳体应力应变场,然后基于线性累计损伤理论耦合附件壳体蠕变持久寿命和热疲劳寿命,最终得到其蠕变 热疲劳寿命预测结果。针对附件壳体,一方面对比分析了单纯热疲劳寿命（41 063个循环寿命）与蠕变 热疲劳（39 054个循环寿命）,通过结果得知航空发动机附件系统高热环境下蠕变作用对附件壳体热疲劳寿命是存在显著影响的;另一方面对比分析了基于稳态温度场的蠕变 热疲劳（23 334个循环寿命）与基于瞬态温度场（考虑温变速率）的蠕变 热疲劳（24 545个循环寿命）,结果表明温变速率在一定程度上影响航空发动机附件系统结构的蠕变 热疲劳寿命。     

纳米压痕法测量Ti13Nb13Zr医用钛合金蠕变应力指数

在室温下利用纳米压痕仪测量了Ti13Nb13Zr的弹性模量与硬度以及其蠕变行为的规律。通过改变实验的加载速率与最大载荷,确定这两个因素对实验结果的影响。结果表明,Ti13Nb13Zr的弹性模量约为148.1 GPa,硬度约为5.62 GPa。实验结果与加载速率和最大载荷无关,只与材料本身性质相关。最终测得材料的蠕变应力指数范围在28.98~34.66之间。     

虚边界元法的应用及其求解方法

由弹性力学问题的虚边界元方法出发，给出若干算例，对基在接触，塑性，蠕变等非线性问题中的应用，做了进一步探讨，提出了相应的求解方案。     

蠕变裂隙扩展与岩石长时强度效应实验研究

本文对岩体强度弱化与裂隙蠕变断裂行为之间基本关系，应用实验手段，从宏观，细观等角度进行了对比研究，得到了裂隙岩体强度弱化与裂隙扩展过程之间的基本关系，为裂隙岩体蠕变稳定性分析提供了实验依据。