低层错能镍基单晶高温合金压缩行为和变形组织的温度相关性

在室温至1000℃的范围内,研究温度对一种低层错能镍基单晶高温合金压缩行为和变形组织的影响。研究结果表明,压缩行为和变形组织均表现出温度相关性。室温下该合金具有较高屈服强度,600℃时屈服强度有所下降;随后,随着温度的升高,屈服强度持续增加,并在800℃时达到最大值;在800℃以上时,屈服强度迅速降低。通过透射电子显微镜观察揭示合金变形机制。位错缠结和位错对塞积是室温下屈服强度较高的主要原因。在600℃时,变形机制从反相畴界切割向堆垛层错切割转变,这导致屈服强度略有下降。在800℃时,变形机制以堆垛层错切割为主,而Lomer-Cottrell锁和不同方向堆垛层错之间的反应导致最大的屈服强度。在900℃及以上时,虽然仍存在一些层错,但主要变形机制为位错绕过机制。最后,讨论变形机制和压缩行为的温度依赖性。

Fe-28Mn-10Al-0.8C的热压缩行为及微观组织结构转变

通过Gleeble-3500热模拟机研究了铸态Fe-28Mn-10Al-0.8C低密度高强钢在850~1050℃温度范围和0.01~10 s^(-1)应变速率范围内的热压缩行为和组织转变。实验结果表明,Fe-28Mn-10Al-0.8C钢的动态回复(DRV)和动态再结晶(DRX)行为与变形温度、应变和应变速率直接相关。基于双曲正弦函数和线性拟合,实验钢的可用活化能(Q)为454.64 kJ/mol。给出了实验钢在热压缩变形过程中的组织演变和动态再结晶过程:变形温度的升高或应变速率的降低,可促进奥氏体的动态再结晶和晶粒长大;随着应变速率的增加,会得到更细小的奥氏体动态再结晶晶粒。

基体对泡沫铝压缩行为与吸能性的影响

研究以工业纯铝、高强度铝镁合金及高含锌量脆性铝锌合金为基体的泡沫铝压缩行为。结果表明 ,基体性能对泡沫铝的压缩行为和吸能性有显著影响。不同基体性质泡沫铝的压缩过程均出现三个明显的变形区域 ,但变形行为不同。以高塑性工业纯铝为基体的泡沫铝表现出典型塑性泡沫特征和较低坍塌屈服强度 ,高强度脆性基体的铝锌泡沫呈现典型的脆性泡沫特征和较高弹性模量及屈服强度 。

超弹性橡胶材料分层圆孔蜂窝防护覆盖层动态压缩行为及性能研究

针对如何设计具有良好抗冲击性能的舰船湿表面敷设橡胶材料防护覆盖层,以舰艇水下抗冲击防护为背景,借鉴功能梯度材料概念,对四种结构分层圆孔周期蜂窝覆盖层在横向匀速加载下的压缩行为及力学性能进行研究。在利用不同本构模型对材料试验数据进行拟合基础上选择合适模型;分析变形特征、支反力峰值、峰值时间及吸能的压缩行为及力学特性;研究压缩速度、胞元大小、排布对压缩性能影响。研究结果对该类覆盖层动力学特性认识有一定指导作用,同时亦为水下非接触性爆炸下防护覆盖层选用与多目标优化设计提供参考。

AZ91合金的压缩行为

Z91合金的压缩行为研究表明 ,在室温和 350℃下 ,选取应变速率在 5 .6× 1 0 - 3～ 1 .8× 1 0 - 2 s- 1 之间变化时 ,真应力 -真应变曲线变化规律呈现一致性 ,真应力值差距不明显 ,压缩屈服强度σ0 .2 比较接近 ;在 2 50℃下 ,真应力值因应变速率的不同差距比较明显 ,随着应变的增加 ,真应力趋向稳定值。压缩后的试样形貌从室温到 350℃之间的变化规律为 :剪切破碎 -部分饼状 -完全饼状。观察变形组织发现 ,变形后的AZ91合金中出现了大量的动态再结晶晶粒。

镁基多孔材料准静态压缩行为与吸能特性研究

基于可去除填充颗粒的粉末冶金技术制备了孔隙率在40%～80%,孔径在1～2mm内变化的多孔镁和多孔AZ91D镁合金,并系统考察了材料的准静压压缩行为和吸能特性。结果发现,镁基多孔材料的压缩应力-应变曲线由线性弹性区、平台和致密化区域组成,但曲线锯齿状波动较大,表明材料的脆性断裂机制。压缩屈服强度与相对密度的关系可通过Gibson-Ashby模型来理解,但屈服强度对孔径的依赖性较低。吸能本领随相对密度的增加而增加,相同条件下,多孔AZ91D镁合金的吸能本领高于多孔镁,多孔镁的吸能效率则高于多孔AZ91D镁合金。

皮肤组织压缩行为与热损伤的相关性

皮肤组织生物热力学是一门涉及生物传热、烧伤、生物力学和生理神经学等的高度交叉的新兴学科.皮肤组织的热力学性能表征对皮肤组织生物热力学的建立和完善以及许多医学应用领域都具有相当重要的作用.然而,目前对于皮肤组织力学性质和温度之间的量化关系却几乎没有开展研究,试图揭示高温引发的热损伤对皮肤组织力学性能影响的研究也相当少.该文重点描述了猪皮在各种热损伤度下的压缩行为,讨论了与热损伤与皮肤压缩行为的相关性及机理.结果表明:皮肤的刚度随热损伤度的提高而下降,并且具有不同损伤度下的应变速率敏感性,这些特性主要是由皮肤的水合作用变化所引起的.

温度和加载方向对挤压态AZ31镁合金动态压缩行为及显微组织的影响

利用分离式Hopkinson压杆系统对具有混晶组织的挤压态AZ31镁合金在高温下的动态压缩行为进行了研究,分析了显微组织在动态压缩前后的演变,讨论了试验温度和加载方向对动态压缩行为和组织的影响。结果表明:加载方向与挤压方向平行时,其真应力-应变曲线随温度升高呈下降的趋势;加载方向垂直于挤压方向在200℃以上压缩时,温度对真应力-应变曲线的影响不明显;在压缩变形过程中,动态再结晶伴有孪晶形核和位错形核机制;随温度的升高,变形机制由孪生逐渐转变为滑移,加载方向垂直于挤压方向的试样转变得更为明显;在300℃压缩变形时,原始的混晶组织得到显著细化。

空心陶瓷颗粒增强镁基复合材料的压缩行为研究

通过搅熔铸造法制备了3%、6%、9%,平均粒径为100、150μm空心陶瓷增强镁合金复合材料（FAC/AZ91D）。研究了不同质量分数的空心陶瓷对该复合材料组织、密度、热膨胀系数和压缩性能等物理性能的影响,利用XRD分析了FAC/AZ91D复合材料的物相,界面形貌及成分由配置能谱分析（EDS）的扫描电镜（SEM）来分析。结果表明,空心陶瓷增强AZ91D镁合金复合材料的布氏硬度比基体有较大提高;通过Olympus对组织的观察发现,基体引入空心陶瓷后,组织细化,AZ91D镁合金铸态网状Mg17Al12消失;FAC/AZ91D复合材料在20~200℃的热膨胀系数低于基体,所制备的该复合材料室温压缩强度较基体有较大程度改善。

六韧带手性蜂窝结构覆盖层的动态压缩行为研究

舰船湿表面敷设的吸能覆盖层能起到一定的抗冲击作用。利用显示动力学有限元软件Abaqus建立该结构的有限元分析模型,研究以超弹性材料为基底的六韧带手性蜂窝结构覆盖层的动态压缩行为,分析覆盖层在动态压缩过程中的变形特征、加速度、应力以及整体的能量吸收等物理参数随时间的变化特性。结果表明在相同载荷、不同冲击速度作用下覆盖层结构的宏观变形模式不同;随着初速度的增加,覆盖层结构的动态压缩行为以及能量吸收表现愈加明显。

石膏型渗流制备泡沫铝填充圆管压缩行为研究

采用石膏型渗流制备开孔泡沫铝并填充到薄壁圆管,制成泡沫铝夹心管。通过准静态压缩试验研究了泡沫铝夹心管的压缩行为。结果表明:采用石膏型渗流法制备的泡沫铝孔隙率在85%左右,其压缩变形阶段可分为弹性段、塑性平台段和致密化段;空心圆管的压缩行为与其本身的结构参数有关;泡沫铝夹心管的力学性能与吸能能力比空心圆管和泡沫铝有了一定的提高,且石膏型渗流法所制泡沫铝夹心管质量较轻。

铝蜂窝面外压缩行为的尺寸效应研究

对7种不同面内尺寸(细胞个数)的商用六边形铝蜂窝进行了加载速率在6 mm/min的面外单轴压缩试验,以此来确定尺寸效应对蜂窝结构五个重要力学参数(曲线模量Ecurve、弹性模量Eunload、初始坍塌应力σpeak、密实化应变εD、平台应力σpl)的影响,并对各尺寸试样的曲线模量均值和弹性模量均值进行了比较。实验结果表明:曲线模量均大于弹性模量,初始线性加载过程中存在塑性变形。试样尺寸对初始坍塌应力有明显的影响,而其它四个力学参数没有明显的尺寸效应。为了获得蜂窝结构稳定的力学参数,蜂窝试样面内尺寸至少应大于N=11×11。

γ-Fe_(2)SiO_(4)在静水压下的压缩行为的测定

采用同步辐射高压原位Ｘ光衍射技术及金刚石对顶压砧高压装置，对γ－Ｆｅ＿２ＳｉＯ＿４进行了静水压条件下等温压缩行为的测定，最高压力达２３ＧＰａ。γ－Ｆｅ＿２ｓｉＯ＿４在０～２３ＧＰａ压力范围内的ｐ、Ｖ数据表明，其等温压缩可分为两个阶段：若设Ｋ＇＿０＝４，在０～１８Ｇｐａ，Ｋ＿０＝１８９±２ＧＰａ；而在１８～２３０Ｐａ，Ｋ＿０＝２１３±２ＧＰａ。我们认为，样品在１８ＧＰａ以下处于较好的静水压状态，压力超过１８ＧＰａ，传压介质的静水压性质变坏，所以Ｋ＿０值偏高。在整个实验过程中并未发现样品有任何发生相变的迹象。最后，对一些虽然使用了液体介质但得不到静水压条件的实验现象进行了讨论。

TiAl-W和TiAl-Cr合金的高温压缩行为

近γ-TiAl合金已经被确定为先进燃气涡轮发动机零部件的候选材料.但是,它们的低塑性限制了为取得所需要的复杂形状所适用的工艺方案的选择.一种可供选择的方案是粉末冶金预成形件的热模锻,它能够生产出近净形的零件.事实表明,可以没有裂纹地热加工粉末冶金的近γ-TiAl合金;如果适当地控制温度、应变速率和显微组织等各项参数,那么就能够显示出超塑性变形特性.但是,人们关于第三种添加元素对粉末冶金近γ-TiAl合金热变形行为的影响却知之甚少.在这里,笔者将根据最近一些报道,就Ti-48.4Al-1.9W和Ti-47.1Al-2.9Cr(at%)

材料对混凝土材料冲击压缩行为的影响

以实验室数据为主要研究依据,针对不同材料对于混凝土材料和钢纤维增强混凝土材料的冲击载荷压缩强度分析,从唯象的角度分析不同材料对于混凝土的动态压缩性能影响力学机理分析,需要在工程上更好利用混凝土材料进行研究分析,保障一定理论和实践支持。

聚酰胺地毯废料在聚合物复合材料开发中的应用:压缩行为研究

重点介绍了由聚酰胺(PA)地毯废料制成的聚合物复合材料的压缩行为。该复合材料是使用改进的真空辅助树脂传递模塑(VARTM)方法开发的。所制备的PA地毯废料复合材料样品的测试结果表明,该样品可承受约2 900 N的压缩载荷,证实了其在结构应用中的可行性和应用潜力。这项工作旨在最大限度地降低由传统的地毯废物处理法,如填埋、焚烧、分解等造成的环境危害。

衍生体心立方点阵材料的优化设计及压缩力学行为

分别在传统体心立方(BCC)点阵结构(H0型)的外围以及外围和中心添加竖直杆,设计出H1型和H2型衍生BCC点阵结构,以AlSi10Mg合金粉末为原料采用激光选区熔化(SLM)技术制备出不同尺寸参数的点阵试样,研究了其压缩力学行为。结果表明:传统和衍生BCC点阵试样的压缩行为均具有线弹性阶段、平台阶段、致密化阶段等3个阶段,属拉伸主导型多孔材料;相同尺寸参数下,H2型BCC点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能最大,H1型次之,H0型最小。随着单胞高度增加,H1型点阵试样的比强度和单位质量吸能基本不变,平台应力起伏略微增大,能量吸收效率小幅减小;随着单胞宽度增加,H1型点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能明显降低,能量吸收效率不变;随着斜杆及外围竖直杆杆径增加,H1型点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能明显增大,能量吸收效率先明显提升后趋于稳定。随着中心竖直杆杆径增加,H2型点阵试样的比强度、平台应力和单位质量吸能增大,能量吸收效率提升。衍生点阵试样的变形模式主要为由下到上的逐层变形,损伤机制为竖直杆的侧向弯曲和斜杆的垂直方向弯曲。

椭圆增强内凹六边形拉胀蜂窝的面内压溃行为

为增强传统内凹六边形(RE)蜂窝的承载和能量吸收能力,将椭圆结构与RE蜂窝结构相结合,提出了一种新型椭圆增强内凹六边形拉胀(REE)蜂窝。考虑了椭圆结构的两种排列方式,即间隔排列(REE-I)和全排列(REE-II)。建立了有效的数值模型,通过数值模拟研究了REE蜂窝的变形失效模式、泊松比效应和能量吸收性能。研究结果表明,椭圆结构的引入没有明显削弱结构的负泊松比效应,但是显著提高了其承载和能量吸收能力。进一步讨论了几何参数对REE蜂窝力学性能的影响,发现两种REE蜂窝在变形阶段都表现出了负泊松比效应,椭圆结构设计和内凹角度对REE蜂窝的整体性能有较大影响。两种REE蜂窝的平台应力和比能量吸收均与b/a呈正相关、与θ呈负相关的关系,b/a越大、θ越小的REE蜂窝具有更强的承载和能量吸收能力。

合金化对泡沫铝压缩力学行为的影响

采用Si、Mg及Cu元素进行合金化处理,制备了几种不同力学性能的开孔泡沫铝,通过准静态压缩实验研究了合金化对泡沫铝压缩力学性能与吸能特征的影响。实验结果表明,Si、Mg及Cu元素合金化处理能显著改变泡沫铝的应力-应变行为与吸能特征,使泡沫铝的屈服强度提高,吸能性大幅度上升。

泡沫铝压缩力学行为的有限元仿真

为推动泡沫铝性能和应用研究,为提高刚度和强度,必须加强泡沫铝力学行为的研究。根据开孔泡沫铝的结构特点,对其结构进行了合理的简化,采用ANSYS/LS-DYNA软件对对泡沫铝压缩行为进行有限元仿真研究,得出了泡沫铝压缩变形过程和泡沫铝应力(应变关系)结构参数(泡沫铝孔径、泡沫铝相等密度)及应变率的变化规律。证明规律与物理实验研究结果相一致,从而证明了有限元仿真方法的合理性和可行性。