弯曲疲劳下碳纤维复合材料的剩余模量研究

碳纤维复合材料具有优异的力学性能,在航空航天及地面交通运输领域得到了广泛的应用。应用在车辆上的碳纤维复合材料在车辆长时间的行驶过程中,会受到交变载荷的作用,导致其性能下降从而影响复合材料的使用寿命。本文选用692-3K型环氧树脂为基体,24K-T300碳纤维为增强体,采用VARTM的方法制备碳纤维树脂基复合材料板,对三种不同铺层层数的复合材料板进行静态弯曲试验,得到在6层铺层下的极限弯曲应力为572.9 MPa。采用20Hz频率和50%载荷水平对复合材料进行三点弯曲疲劳试验,探究了复合材料在循环周次逐渐增加的过程中的剩余模量变化。随着循环周次的增加,弹性模量呈现先降低再升高的趋势,然而循环周次进一步的增加并没有导致弹性模量升高,反而导致下降。这表明循环周次对弹性模量存在影响。进一步研究发现,复合材料内部存在部分尚未完全固化的树脂,推测这部分未固化树脂在疲劳循环过程中吸收热量开始固化从而修复了疲劳循环过程中产生的微裂纹,这是导致弹性模量出现先下降后上升趋势的原因。

时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金组织与性能的影响

通过进行透射电镜分析和拉伸试验研究了不同时效处理制度对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的显微组织及拉伸性能的影响。透射电镜分析结果表明:合金在时效过程中,晶内析出大量弥散分布的Mg Zn2相与Al3(Sc,Zr)相。单级时效状态下,晶内析出相细小,晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无沉淀区;双级时效状态下,晶内及晶界析出相均长大,晶间无析出带宽化;回归再时效处理状态下,晶内析出相较单级时效略有长大,晶界处组织与双级时效相似。拉伸试验结果表明:单级时效状态下的合金具有较高的强度,但断裂伸长率较小;双级时效状态下的合金强度较单级时效明显降低,但有较大的断裂伸长率;经回归再时效的合金既保证了单级时效的强度,也具有双级时效的伸长率。

时效态Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的组织与疲劳性能

为了研究时效处理对Al-7.2Zn-2.5Mg-1.5Cu-0.08Zr-0.12Sc合金的组织与疲劳性能的影响,利用透射电子显微镜对合金的显微组织进行了观察分析,并针对不同时效状态的合金进行了低周疲劳实验.结果表明,经过150℃×6 h时效处理后,合金晶内析出相较少,晶界无析出相;经过150℃×36 h时效处理后,合金晶内析出相较为细小,并呈弥散分布,同时晶界析出断续分布的平衡相,并存在晶界无析出带;经过150℃×48 h时效处理后,合金的析出相均已长大,且晶界无析出带发生宽化.经过150℃×36 h时效处理后的合金,表现出了较高的循环变形抗力与较长的低周疲劳寿命;不同时效状态合金的塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次之间,以及循环应力幅与塑性应变幅之间均呈线性关系.

AlN晶体声子谱及其热学性能的第一原理计算

针对AlN晶体的声子谱和热学性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及ABINIT软件进行了理论计算,得到了AlN晶体的声子谱以及内能、质量定容热容、熵和自由能与温度的关系曲线,并对曲线进行了理论分析.计算结果表明:AlN晶体的声子谱有12条曲线,其中3支为声学波,9支为光学波,并且形成了一光学带隙.AlN晶体的内能随着温度的增加而增加;质量定容热容起初随着温度的增加而较快地增加,后来逐渐达到稳定值;熵随着温度的增加也在增加,并且关系曲线有一定的弯曲;自由能随着温度的增加在不断地减小.以上计算结果与物理规律具有一致性.

金属Al电子结构与热力学性质的第一性原理计算

针对金属Al的电子结构与热力学性质,采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算,得到了金属Al的平衡晶格常数、相关弹性系数、电子能带、态密度、声子谱、声子态密度以及相关热力学参数,并对计算结果进行了理论分析.结果表明,金属Al具有明显的导电特性与良好的塑性.金属Al具有3条声学支波色散曲线与一个声子态密度峰.随着温度的增加,熵、焓均增加,而自由能减少.热容量随着温度的增加而迅速增加,当温度达到500 K后,热容量几乎不变,所得结论与物理规律相符合.

ZnO晶体晶格常数及弹性模量的第一性原理计算

本文采用密度泛函理论及第一性原理对ZnO晶体结构参数和弹性模量进行了模拟计算,推导出了六角密集结构晶体弹性模量的解析表达式。计算中采用了Abinit计算软件,得到了ZnO晶体的晶格常数和弹性模量。计算表明,a轴和c轴的晶格常数分别为a=6.03Bohr(1Bohr=0.053nm)和c=9.82Bohr,与实验值比较其相对误差均在1.63%以下。在用局域密度近似和广义梯度近似两种不同的方法计算弹性模量时,用局域密度近似的计算结果为1.402Pa,与实验结果比较相对误差为2.6%。计算得知,它比广义梯度近似的计算结果更为精确。

含Zr、Sc的Al-Zn-Mg-Cu合金的低周疲劳行为

利用透射电子显微镜和低周疲劳试验机研究了单级时效状态及回归再时效状态两种含Zr、Sc的Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织和低周疲劳性能。结果表明:单级时效基体析出相以η′相为主,晶界析出连续分布平衡相,并伴有晶间无析出带;回归再时效基体析出相略有长大,晶界析出相长大明显,无析出带变宽。低周疲劳加载条件下,合金在0.4%~0.7%外加总应变幅范围内表现出循环稳定性;在0.8%的应变幅下,呈现先软化后硬化。在0.4%~0.6%较低的外加总应变幅范围内,回归再时效合金表现出较高的低周疲劳寿命。两种状态合金的塑性应变幅和弹性应变幅与载荷反向周次之间均成直线关系,并可分别用Coffin-Manson公式和Basquin公式来描述。两种状态的合金的疲劳裂纹均萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。

Al-Y合金中金属间化合物力热性能的第一性原理计算

针对Al-Y合金中的Al Y、Al2Y、Al3Y金属间化合物有关力热性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算。首先,对五种不同结构金属间化合物的结构进行了优化,并得出了平衡晶格常数。在此基础上,计算得到了它们的生成热、结合能以及弹性系数,并对计算结果进行了理论分析。计算结果表明:在上述五种不同结构的金属间化合物中,其主要的强化相Al2Y合金化形成能力最强,而且结构也较稳定,脆性最强。

外磁场中单壁碳纳米管π电子能隙的理论计算

为了得到单壁碳纳米管在外磁场作用下的电子结构规律,从紧束缚模型出发,利用量子理论和固体理论计算了在外磁场作用下单壁碳纳米管(SWNTs)中π电子的能带表达式.在此基础上,利用SWNTs的周期性边界条件和晶体中的布洛赫定理,得到了扶手椅型SWNTs中π电子的能带表达式,进而推导了外磁场作用下能隙宽度的表达式,从而得知能隙是磁通量Φ的周期函数.由金属型SWNTs的判据m-n=3J(J=0,1,2,3,…)可知,扶手椅型SWNTs(m=n)均为金属型,但由于其在外磁场的作用下可能产生能隙,由此证明了扶手椅型SWNTs可以由金属型转变为半导体型的规律.

小直径螺旋型单壁碳纳米管电子结构的计算

针对结构参数(m,n)为(4,1)、(4,2)和(5,2)等小直径螺旋型单壁碳纳米管的电子结构,采用密度泛函理论、第一性原理以及AB INIT软件进行了理论计算,得到了上述管的电子能带及其态密度曲线,并分析了这些管的导电性能.计算结果表明:(4,1)和(5,2)这两种单壁碳纳米管无能量禁带,均属于金属型;而(4,2)管有能量禁带,属于半导体型.此结论与用金属型单壁碳纳米管的判据m-n=3J(J=0,1,2,3,…)给出的结果一致.

时效时间对7075铝合金疲劳裂纹扩展速率的影响

采用透射电镜、显微硬度仪、拉伸试验和疲劳试验等研究了7075铝合金在欠时效(120℃×8 h)、峰时效(120℃×24 h)与过时效(120℃×48 h)状态下的微观组织、硬度、拉伸性能方面与疲劳裂纹扩展速率方面的差异。结果表明:3种时效状态的合金在高低应力强度因子范围时,疲劳裂纹扩展速率呈现不同的规律。在低应力强度因子范围时,峰时效态合金的疲劳裂纹扩展速率最高,过时效态最低;在高应力强度因子范围时,过时效态的合金表现出最优的疲劳裂纹扩展阻力,而峰时效与欠时效状态的疲劳裂纹扩展阻力相近。结合疲劳损伤能量模型、强塑积与晶界析出相差异,分析了时效时间不同引起疲劳裂纹扩展速率差异的本质原因。

诗歌教学方法浅析

高中《语文》第一册将第一单元设为诗歌单元,可谓用心良苦。这一单元入选了毛泽东的《沁园春·长沙》、徐志摩的《再别康桥》、戴望舒的《雨巷》等,这些诗歌都自有其美丽之处。但作为有十多年教学经历的高中语文教师来说,这些教材中的诗歌让我,让我的学生都觉得远远不够,所以,必须拓宽阅读的范围。

微课在小学信息技术分层教学中的应用

为深入贯彻《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020 年)》和《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》文件精神,牢固树立“教育信息化”理念,我们应重视微课在小学信息技术学科教学中的地位,加快新课程改革和发展。近几年,信息技术迅猛发展,微课作为一种新兴事物,被广泛地应用在课堂上,微课的特点是短小精悍。在极短时间内,将一个小知识点给学生讲清楚。我校多年来一直重视微课在基础教育课堂中应用的研究,在已经结题的大连市级和辽宁省级微课相关课题研究的牵引下,在我校“尚美”教育理念支撑下,微课应用必定前景广阔。

统计软件R在SC省经济中的应用

SC省是我国的经济大省,近年来全省经济规模稳居全国排名第六、西部排名第一。然而SC各市面临着经济发展严重不平衡的现状。为了深入了解SC省各市的经济发展状况,本文利用R软件,在对从SC省综合发展水平指标构建下,利用相关性分析、主成分分析、聚类分析对SC省的18个地级市和3个自治州进行了层级划分。研究发现:(1)成都市实力雄厚,其发展水平远远高于其它市(自治州),在SC省的发展中一枝独秀;(2)SC省有3到5个城市属于中游及偏上城市,16到18个城市属于下游城市,SC省整体发展情况偏低;(3)SC省整体发展水平很不协调,举全省力量发展一市的现象在SC省极为突出。

真空热处理制备微米级多孔铜

对Cu_(75)Zn_(25)、Cu_(50)Zn_(50)和Cu_(25)Zn_(75)合金在450、500和550℃进行真空热处理,制备微米级多孔铜。采用XRD、SEM和EDS对制备的多孔铜进行分析,研究温度和成分对真空热处理后孔形貌的影响。结果表明,真空热处理制备的多孔铜孔径为0.5~8.0μm。温度升高使得孔径逐渐增大;铜锌合金中Zn元素含量增多,越容易形成多孔结构和较大的孔径。

农户劳动力配置与“一家两制”行为——基于收入效应和挤出效应的分析

在食品安全风险威胁下,农户“一家两制”的个体自保行为会进一步加剧整个社会的食品安全风险。本文试图从农户劳动力配置的角度对农户“一家两制”生产行为给出可能的解释,并提出相应的政策解决措施。基于2018年广东千村调查数据,利用广义精确匹配(CEM)方法和逆概率加权回归(IPWRA)模型,本文探讨了农户劳动力配置对“一家两制”行为的影响,并进行了区域异质性和稳健性分析。研究表明:总体上看,劳动力跨产业配置带来的挤出效应大于收入效应,加剧了农户“一家两制”行为,但存在区域差异:经济发展水平偏低地区,农户劳动力跨产业配置显著加剧“一家两制”行为;经济发展水平偏高地区,农户劳动力跨产业配置对“一家两制”的影响不再显著。本研究为政府部门制定相应措施减缓农户“一家两制”行为、保障农产品质量安全提供理论和实证依据。