基于电测法测量弹性模量和泊松比的实验研究

测量材料的弹性模量和泊松比是材料力学实验的一项重要实验项目。为了丰富材料力学实验教学手段和教学内容,把理论计算、有限元仿真技术和电测法测试技术有机地融合在一起。分别通过电测法、ABAQUS软件模拟和理论计算方法得到低碳钢的弹性模量和泊松比。结果表明:模拟结果和理论计算结果几乎相等,但是电测法实验测试结果与理论计算结果之间的误差相对较大,主要是由于电阻应变片在试样表面的粘贴质量不高和试样的几何尺寸测量不精确造成的。

偏心拉伸实验的理论分析与实验研究

偏心拉伸实验是一种综合性、研究性的材料力学实验项目。为了增加材料力学实验课程的难度和深度,通过理论分析推导偏心拉伸应力公式,并指出偏心拉伸试样的实际中性层并不再是几何中性层;利用ABAQUS软件模拟了偏心拉伸试样的应力分布;通过自制的一种可以在电子万能试验机上进行偏心拉伸实验的装置并利用电测法测试了试样横截面上各点的应变。结果表明:偏心拉伸实验的理论计算结果、实验结果和模拟结果基本吻合,3种数据之间的偏差较小;而且,应力在试样横截面上几乎呈线性分布,左边受压缩,右边受拉伸,左边的应力最小,右边的应力最大。

浅析光伏组件接线盒灌封胶气泡成因及解决思路

通过对存在固化气泡的不良光伏组件接线盒进行整体的剖切研究,梳理出3种类型的气泡及其产生机理。通过调整灌封胶的物理特性,设计对照实验,找到彻底解决灌封胶气泡的方法。实验结果表明:通过延长搅拌时间、提高搅拌速度、填料加热处理3种物理方式,可有效降低灌封胶粘度,提高流平性能;可有效降低小体积接线盒灌胶后产生气泡的概率。在提升灌封胶流平性方面,提高搅拌速度可提升5.4%,延长搅拌时间可提高10.1%,预加热叠加提高搅拌速度和延长搅拌时间可提高15.5%。

激光选区熔化技术AlSi10Mg大层厚工艺参数优化

激光选区熔化技术是金属增材制造的主流技术之一,AlSi10Mg具有强度高、力学性能好等优点,广泛应用于汽车零部件、航空航天等行业,在部分轻型零件中可替代高成本的钛合金。在成型基板上不同位置设计9个方形结构试块,采用80μm大层厚,研究激光功率、扫描间距、扫描速度三个工艺参数对制件致密度的影响规律与主次顺序,研究结果可为工业生产中AlSi10Mg的应用与推广提供理论基础和实验依据。

隧道穿越断层破碎区注浆加固数值模拟研究

以穿越断层破碎带的某隧道为背景,利用数值分析软件建立隧道围岩稳定性数值计算模型,分析注浆加固范围及注浆时机对隧道围岩注浆加固效果影响,结果表明,当注浆范围大于等于2.5 m时,隧道围岩应力集中程度较低,有利于隧道围岩稳定;当等效塑性应变0.0535≤ep≤0.0662时,隧道围岩最终变形量最小。因此在穿越断层破碎区隧道注浆设计中,建议在隧道边墙变形量达到120~150 mm时对隧道围岩开展注浆,注浆管长度不小于2.5 m,此时断层破碎区隧道围岩注浆加固能达到较好的效果。

电子显微技术在昆虫学研究中的应用及进展

本文概述了电子显微镜的结构、分类与用途,并简介透射电子显微镜、扫描电子显微镜、反射电子显微镜和发射电子显微镜的工作原理,综述电子显微技术在昆虫触角、单眼与复眼、口器、发声器、外生殖器、不同虫态体表特征、内部器官、分类以及病理学等方面的应用与研究进展。基于对已有文献的综合分析,提出建议:在条件许可的情况下,今后的昆虫学研究应拓展视野,引入冷冻电子显微镜技术;开发可对活体昆虫进行电子显微学观察的技术与方法,使研究工作更加切合实际;在注重超微结构研究的同时,协同采用电化学、酶学与放射性示踪等技术手段,探明昆虫各种感器、发声器、生殖器超微结构与生理功能的关系,为有害昆虫的综合防控与资源昆虫的开发利用提供支持。

熔融沉积技术喷嘴结构尺寸优化研究

针对熔融沉积技术成型过程中丝材堵塞喷嘴现象,提出对喷嘴结构尺寸优化的思路。通过喷嘴出口截面温度场仿真,结合散热长度、出口长度及收敛角3个因素进行正交试验分析,得到喷嘴最佳结构尺寸组合。对比喷嘴优化前后实际打印过程及制件的表面质量、三维尺寸精度,结果表明:优化后的喷嘴能明显提高制件精度,同时可有效降低丝材堵塞发生的概率。

加载模式对针阀疲劳性能的影响

柴油机喷油器针阀体座面的磨损严重影响燃油喷雾的形态和喷油特性。针对针阀偶件在高频、高应力撞击循环作用下所引起的损伤问题,用接触疲劳试验、带图像分析系统金相显微镜(OM)和热场扫描电子显微镜,研究不同应力和加载模式下针阀座面镀膜层的磨损失效及针阀体座面的变形行为,对针阀偶件进行了相关的疲劳损伤分析及机理研究。结果表明:不同加载模式下针阀偶件的主要疲劳损伤模式是针阀底座端部涂层发生的接触疲劳损伤。其中,顶端加载时针阀体表面接触应力分布均匀,疲劳极限较高,为228 MPa。而台阶面加载易出现因加载受力不均匀,导致疲劳损伤先集中在某半圈区域,疲劳损伤破坏不均匀,疲劳极限偏小,仅为顶端加载下的74.6%。

金属软管轴向静刚度特性试验研究

针对目前对航天管路系统金属软管静刚度特性认识有限的问题,对金属软管开展了轴向刚度试验研究。通过设计轴向刚度试验,考虑了无内压状态和充压0.5 MPa状态下的拉伸、压缩工况,获得了2种不同规格的金属软管试验件的刚度曲线。试验结果表明,软管的轴向刚度表现出了高度非线性,在低刚度阶段两试件的刚度分别为56.82 N/mm和167.13 N/mm,在高刚度阶段两试件的刚度则分别大于3724.62 N/mm和4014.14 N/mm。使用数字图像法,获取了轴向拉伸时网套的编织角变化及外径变化信息,分析了几何非线性和边界非线性因素对软管刚度的影响,提出了基于接触的金属软管非线性力学行为解释。使用有限元仿真方法,对金属软管轴向拉伸过程中的刚度非线性变化进行了复现,验证了基于接触的金属软管非线性力学行为解释的可靠性。为金属软管刚度非线性的进一步分析提供参考。

不同水流作用对单向拉伸编织布覆砂系统渗透性能的影响

为探究不同向水流作用对单向拉伸编织布覆砂系统渗透性能的影响,将单向拉伸作用下不同厚度的土工织物与非连续级配土组成反滤系统,使用自主研制的能提供不同向水流作用的渗透试验装置进行渗透试验,并对两种水流作用下单向拉伸覆砂编织布的梯度比、流速及漏砂量的变化进行分析。试验结果表明:在单向水流作用下,土工织物单向拉伸会使土工织物覆砂系统的透水性能和防淤堵性能增强,保土性能减弱;在往复水流作用下则会使透水性能和防淤堵性能减弱,保土性能增强。

MoS_(2)/SiO_(2)/Si异质薄膜器件的制备与NH_(3)探测性能实验研究

采用磁控溅射技术,通过改变制样工艺条件在SiO_(2)/Si基片上沉积MoS_(2)薄膜,以形成异质薄膜器件,并对其微观结构、形貌特征和NH_(3)探测性能进行表征和分析。研究结果表明,在室温条件下MoS_(2)/SiO_(2)/Si异质薄膜器件表现出了明显的NH_(3)响应性能,并且器件的响应与薄膜厚度和沉积温度存在关联,最高可达230%,远超过单一薄膜。同时,器件的响应速度较快,响应/恢复时间为7.4 s/24.8 s。进一步通过构建界面能带结构图,对器件的气敏机理作了深入阐释。

柔性可穿戴MoS_(2)/Si光敏位置探测器件综合实验研究

尽管Si晶体在当前微电子芯片领域占据主导地位,但它在柔性器件研制和性能提升方面面临巨大挑战,导致其在新一代光电子器件领域的应用受到严重阻碍。为此,该文设计了一个综合实验方案,涵盖材料加工、器件组装、物性表征和机理分析的全链条实验过程,实现了对柔性晶体Si及其器件的创新研究。实验采用饱和碱液湿法刻蚀实验方案,加工形成了具有可弯曲特征的超薄Si,并在其表面沉积MoS_(2)薄膜,研制出一种柔性MoS_(2)/Si光敏位置探测器件(PSD)。测量结果表明,所制备器件表现出突出的位置探测性能,其灵敏度可高达320.8 mV/mm,响应时间仅为198.0μs,并展现出良好的抗弯曲稳定性,从而将单晶Si的应用拓展至柔性器件领域,为发展可穿戴光电子器件提供了新的技术思路。

对接焊铝合金板材残余应力的X射线测试

用X射线衍射法对对接焊LD10铝合金板材表面残余应力进行测试试验,对比半高宽法和抛物线法,得出残余应力分布情况,并对其进行分析。分析结果表明两种定峰方法所得应力测定值较接近,且抛物线法所得应力分布曲线在大多数情况下处于半高宽法所得曲线下方,即抛物线法所得拉应力值偏低,压应力值偏高。同时,半高宽法较抛物线法对衍射峰的重复性、稳定性、适应性要好,应力测定的准确度较高,且采用X射线衍射法测量残余应力分布数据可靠,是一种有效的应力测试方法。这些结论对LD10铝合金板材的焊接残余应力分布具有参考意义。

激光粒度分析和筛分法测粒径分布的比较

分别采用筛分法和马尔文激光粒度分析仪两种方法对16种颗粒的粒径分布进行了测量。通过比较,发现两种测量手段得到的粒径分布结果存在较大的差异,马尔文激光粒度方法对颗粒粒径的测量结果偏小,受颗粒形状的影响很大;筛分法对微细颗粒的测量误差较大,但对大粒径颗粒的测量较为准确。通过对不同粒径段灰颗粒的显微照相,发现细颗粒的团聚是筛分法测量小颗粒结果偏小的主要原因。

MnS夹杂对钢中氢扩散行为的影响

通过实验和有限元计算研究了MnS夹杂对钢中氢扩散行为的影响.结果表明:当MnS夹杂长度取向与氢渗透方向平行时,氢在钢中的表观扩散系数随MnS含量的增加而增加;当MnS夹杂长度取向与氢渗透方向垂直时,氢在钢中的表观扩散系数随MnS含量的增加而降低.对于具有扩散通道效应和陷阱效应的第二相,它对氢扩散的影响取决于扩散通道效应和陷阱效应的强弱以及第二相的形状、数量和取向.

连续变温金属固-液电阻率测试装置及应用

概述了液态金属电阻的测试方法 ,利用直流恒流四电极法测量原理建立了固 液金属电阻率连续变温测试装置 ,并利用该装置对合金Pb6 1 .9Sn38.1 及固体非晶Zr57Nb5Cu1 5.4 Ni1 2 .6 Al1 0 的电阻率进行了连续变温测量 ,验证了该装置测试的可靠性。

电弧离子镀AlCrN涂层结构和摩擦性能的研究

采用电弧离子镀技术在硅片和高速钢基体上沉积AlCrN涂层,利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、能谱仪、透射电子显微镜、纳米划痕以及摩擦实验等对AlCrN涂层的结构和摩擦性能进行了研究。结果表明,AlCrN涂层为柱状晶结构,主要由固溶态的fcc-(Cr,Al)N结构组成,在固溶强化的作用下涂层的硬度提升到了32 GPa左右。常温摩擦中AlCrN涂层出现了比较明显的龟裂纹,400和600℃下涂层磨损方式主要表现为磨粒磨损、粘着磨损以及氧化磨损。

石英砂热形态和表面微观结构

使用由德国生产的LEIAZ-ⅡA型高温热显微镜对异密度循环流化床床料——石英砂在加热过程中所表现出的熔融特性和热膨胀特性进行了研究。高纯度石英砂在升温过程（室温～1600℃）中存在3个相对独立的特征温度区间：缓慢膨胀区（室温～870℃），在此区间试样尺寸变化比较均匀，线膨胀速率k比较小；膨胀停滞区（1000-1350℃）内，试样的体积和形状几乎不随温度的升高而改变，k在此区间近于零；快速膨胀区（1400-1550℃）内，k在此区间突然增大，形成一个陡峭的波峰。升温过程中高纯度石英砂试样的膨胀特性与其多晶型转变温度有对应关系。通过不同纯度两个试样的对比实验发现，纯度直接影响石英砂的熔融特性，纯度高，则相应的特征温度值高。利用HITACHIS2150型扫描电子显微镜（SEM）对加热到不同终端温度并冷却到室温的高纯度石英砂颗粒亚稳相的微米级表面结构进行观察，当终端温度进入快速膨胀区后，试样由于剧烈的膨胀在表面和内部产生大量微观裂纹，大量微观裂纹的存在导致试样的力学性能急剧下降，表现为弹性能力的消失。

脉冲加热测量材料热物性技术的综述与分析

使用脉冲加热技术测量热物性参数的瞬态量热法克服了利用经典稳态法进行测量的许多缺陷 ,因而取得了很大的发展。本文介绍了利用脉冲加热技术进行热物性测量的基本原理 ,简要介绍了最近三十年国内外利用此技术进行热物性测量的原理和装置 ,以及利用扫描高速高温计进行热膨胀系数和热传导系数测量的方法和实验装置。

石英砂流化床床料的磨损实验与灰色关联分析

针对工业装置运行中的实际问题,在综合热态流化床实验台上研究了不同运行参数下石英砂的磨损规律.实验的设计采用正交实验方法,研究不同运行参数(初始颗粒平均直径、床温、流化数、床料高度)对石英砂床料磨损的影响并作灰色关联分析,得到各运行参数的影响程度排序为:初始颗粒平均直径>床温>流化数>床料高度.