基于线性D-P准则的先行刀破碎桩基仿真研究

为提升盾构破碎混凝土桩基础效率,开展先行刀破碎混凝土桩基础仿真研究。采用有限元分析软件ABAQUS构建双先行刀切削素混凝土板模型,通过改变刀具贯入度得到先行刀切削反力的变化趋势。通过设计L9(33)正交试验,分析刀间距、贯入度、线速度对先行刀破碎混凝土比能影响的主次关系。研究结果显示,先行刀切削素混凝土所受到的平均切削反力随贯入度的增加而增大;两把先行刀之间会形成混凝土脊,因此在盾构利用先行刀切削桩基过程中,如果先行刀不能全覆盖刀盘表面就需要切刀来破碎剩余的混凝土脊;在刀间距、贯入度、线速度这3种影响先行刀破碎混凝土比能的因素中,贯入度影响最大,线速度对比能的影响次之,刀间距对比能的影响最小。

热处理对P、B微合金化GH4169合金组织与蠕变性能的影响

通过对锻造态GH4169合金进行短期时效处理、常规热处理和长期时效处理、蠕变性能测试及组织观察,研究了热处理制度对组织与蠕变性能的影响。结果表明:锻造态合金经短期时效处理、常规热处理及长期时效处理后,其组织结构由γ、γ'、γ"、针状δ-Ni_(3)Nb相和粒状(Nb,Ti)C、M_(23)C_(6)碳化物组成;其中,(Nb,Ti)C中富含P,而贫Cr、Mo。特别是短期时效处理合金的晶界无析出相,而长期时效处理合金中针状δ相沿晶界析出,随δ相数量及尺寸增加,合金中γ、γ'、γ"、相的晶格常数略有减小,各相间的错配度减小,但γ'/γ"两相间的错配度增加至δ_(γ'/γ")=0.233%;在长期时效态合金中,δ与γ相之间的晶体学关系为(200)_(γ)//(110)_(δ)和[011]_(γ)//[001]_(δ),其中,δ相的(020)_(δ)面与γ相的(111)_(γ)面、δ相的(110)_(δ)面与γ相的(111)面保持共格界面;与长期时效态合金相比较,时效处理态和常规热处理态合金有较好的蠕变抗力,其中,蠕变期间在长期时效态合金中的针状δ相处易产生应力集中,促使沿垂直于应力轴方向发生裂纹的萌生与扩展,可大幅度降低合金的蠕变寿命。

长期时效对一种GH4169合金蠕变行为的影响

通过对改进GH4169合金进行不同制度热处理、蠕变性能测试和组织观察,研究了长期时效处理对合金蠕变行为的影响。结果表明:合金经常规热处理的组织由γ、γ′、γ″相、粒状碳化物和δ相组成,其中,弥散分布的粒状γ′和椭圆状γ″相以相干方式分布在合金基体中,粒状碳化物在晶界和晶内析出,而δ相分布于晶界。蠕变期间,粒状碳化物可抑制晶界滑移,阻碍位错运动,使得合金具有良好的服役性能。由于长期时效处理增加了针状δ相的数量和尺寸,割裂了基体的连续性,蠕变期间激活的位错滑移至晶界受阻,可促使裂纹沿晶界的萌生与扩展,使长期时效后合金的蠕变寿命较低。

一种含Re/Ru镍基单晶合金的蠕变行为及其机理

针对含Re/Ru单晶合金共晶组织中的高熔点元素和高推重比发动机材料的高承温能力等问题,研究了固溶温度和组织演化对其高温蠕变行为的影响。结果表明,在1328℃固溶处理的合金中仍存在粒状残余共晶,在1332℃固溶处理可将其消除,使合金在1100℃/140 MPa的蠕变寿命由321 h延长到476 h。在蠕变初期的合金中γ′相转变为N-型筏状组织,在蠕变后期位错剪切进入γ′相形成的位错锁,可抑制位错运动,使合金的蠕变抗力提高。但是高应变速率下位错的交替滑移使筏状γ′相扭折和形成亚晶,可降低合金的蠕变抗力,特别是筏状γ′相转变成“类块状”形态的逆向组织演化提高了应变速率,是合金高温蠕变较后期间的变形和损伤特征。其中,合金在1140℃寿命的大幅度降低,归因于γ′相的溶解使其尺寸减小和体积分数降低。