压头对Ni基单晶合金纳米压痕结果的影响

采用分子动力学方法研究压头尺寸(半径分别为1.5nm、2.5nm、3.5nm、4.5nm)和加载速度(10m/s、20m/s、30m/s、40m/s)对Ni基单晶合金γ/γ′(001)晶面纳米压痕测试结果(弹性模量和硬度)的影响。结果表明压头尺寸和加载速度对Ni基单晶合金γ/γ′(001)晶面的纳米压痕测试结果有显著影响。采用中心对称参数研究各模型不同压入深度时基体中位错的形核和运动情况,结果表明压头尺寸越大、加载速度越快,基体γ相中位错形核形式越剧烈。压头尺寸较大或加载速度较快的模型在γ相中产生了棱柱型位错环,棱柱型位错环在γ相中沿着{111}面滑移,最终在γ/γ′相界面处塞积,然后有新的棱柱型位错环产生。

CAE软件操作小百科(7)

1如何在Abaqus中通过调整通用求解控制属性使求解更易收敛？对于简单的非线性问题,一般不需要调整求解控制参数,采用软件默认设置就能使求解收敛,但对于高度非线性问题难以收敛的情况,可调整求解控制参数来满足收敛条件.在Step模块主菜单中依次点击Other→General Solution Controls→Edit,然后选择需要编辑的Step。

CAE软件操作小百科(10)

1如何在ANSYS中实现梁与杆的铰接？在ANSYS中,梁单元有6个自由度（3个平动自由度和3个转动自由度）,而杆单元只有3个自由度（3个平动自由度）.梁与梁之间的默认连接方式为固接,即6个自由度完全耦合;而杆与杆之间的默认连接方式为铰接,即3个平动自由度完全耦合;梁与杆之间的默认连接方式也是铰接,即3个平动自由度完全耦合.因此,只需直接在节点上建立一个梁单元和一个杆单元即可实现梁与杆的铰接.

CAE软件操作小百科(20)

1如何在ANSYSWorkbench中显示某一路径上的应力？ 在Classic中通过命令[path]实现．在model标签上点击右键插入ConstructionGeometry，选择后，在Outline中出现ConstructionGeometry选项，在该选项上点击右键插入path，然后就会显示详细的路径定义．目前版本只能选择两点定义直线路径，可以通过点、线或面进行选取，默认为线中点／面中心，

MFRP锚杆拉拔水工试验方案有限元分析评估

FRP包裹钢筋(MFRP)锚杆是在FRP锚杆的基础上,增加钢筋层和功能梯度层达到综合FRP锚杆和钢筋锚杆优点的目的。在界面力学模型基础上,建立三维锚杆拉拔试验有限元模型,通过设置接触单元对锚杆在混凝土中拉拔过程进行模拟。首先对钢锚杆进行了拉拔试验的测试,证明本文方法的可行性。然后将方法运用到FRP包裹钢筋(MFRP)锚杆上,通过不同直径和不同锚固长度的锚杆进行测试,得到一些可供参考的结论,评估MFRP拉拔水工试验的可行性。

FRP包覆筋锚杆与混凝土拉拔试验设计有限元分析

为保证FRP包覆筋锚杆与混凝土拉拔物理试验的合理性,通过有限元法将钢锚杆的拉拔试验运用到FRP包覆筋锚杆上.在界面力学模型基础上,建立三维锚杆拉拔试验有限元模型.对钢锚杆利用有限元法进行一系列数值模拟,并与物理试验结果对比,验证该方法的可行性.将该方法运用到新型FRP包覆筋锚杆上,描述从剥离到拔出过程的力学性能,结果表明新型FRP包覆筋锚杆的拉拔破坏形式与普通钢锚杆类似,但拉拔性能优于普通钢锚杆.

低温光学用杜瓦柔性外壳结构热力特性研究

为了满足低温光学系统低背景、低功耗和红外探测器制冷组件高环境适应性的要求,提出了探测器制冷组件杜瓦主体(窗口、窗口帽和引线盘)200K低温保持,与制冷机膨胀机或脉管散热面柔性绝热连接的设计思想。针对低温光学用杜瓦柔性外壳工程应用中的特点,文中以某低温光学用长波12.5μm 2000元红外探测器杜瓦组件以例,提出了波纹管作为绝热连接的柔性外壳,重点阐述杜瓦柔性波纹管隔热、力学和相关漏热的设计,并开展不同热负载条件下波纹管热特性验证,可实现最小温度梯度为37.22K,绝热热阻为1142K/W,误差在37%。为综合评价低温光学用柔性外壳结构杜瓦组件的性能,对某低温光学用长波12.5μm 2000元探测器柔性外壳杜瓦组件开展热真空和鉴定级的力学试验考核验证,试验结果表明实现了200K低温窗口,探测器60K工作,杜瓦漏热为544mW,低温工况工作时相对于常温工况制冷机的功耗下降了53%,并通过了4g的随机力学考核,验证了低温光学用杜瓦柔性波纹管外壳模型合理可行,对于后续低温光学用杜瓦柔性外壳结构工程应用提供了重要参考。

初始压入位置对Ni基单晶合金纳米压痕影响研究

针对Ni基单晶合金建立初始压入γ相的γ/γ′模型和初始压入γ′相的γ′/γ模型,采用分子动力学方法模拟金刚石压头压入两种模型的纳米压痕过程,计算两种模型[001]晶向硬度.采用中心对称参数分析两种模型(001)相界面错配位错对纳米压痕过程的影响.结果显示:弛豫后,两种模型(001)相界面错配位错形式不同,其中γ′/γ模型(001)相界面错配位错以面角位错形式存在;压入深度在0.930 nm之前,两种模型(001)相界面错配位错变化不大,压入载荷-压入深度及硬度-压入深度曲线较符合;压入深度在0.930 nm之后,γ′/γ模型(001)相界面错配位错长大很多,导致相同压入深度时γ′/γ模型比γ/γ′模型压入载荷和硬度计算结果小;压入深度在2.055 nm之后,γ/γ′模型(001)相界面错配位错对γ相中位错进入γ′相有阻碍作用,但仍有部分位错越过(001)相界面进入γ′相中,γ′/γ模型(001)相界面处面角位错对γ′相中位错进入γ相有更明显的阻碍作用,几乎无位错越过(001)相界面进入γ相中,面角位错的强化作用更明显,所以γ′/γ模型比γ/γ′模型压入载荷上升速度快.

考虑相界效应的Ni基单晶合金纳米压痕模拟

利用分子动力学方法分别模拟金刚石压头压入Ni模型和Ni基单晶合金γ/γ′模型的纳米压痕过程,通过计算得到两种模型[001]晶向的弹性模量及硬度.采用中心对称参数分析不同压入深度时两种模型内部位错形核、长大过程以及Ni基单晶合金γ/γ′(001)相界面错配位错对纳米压痕过程的影响.结果显示:压入深度0.641 nm之前,两种模型的压入载荷-压入深度曲线相似,说明此时相界面处的错配位错对纳米压痕过程的影响很小;压入深度0.995 nm时,在错配位错处发生位错形核,晶体在γ相中沿着{111}面滑移,随即导致Ni基单晶合金γ/γ′模型压入载荷的下降,并在压入深度达到1.487 nm之前低于Ni模型相同压入深度时的压入载荷;压入深度从1.307 nm开始,由于相界面错配位错的阻碍作用,Ni基单晶合金γ/γ′模型压入载荷上升速度较快.

空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响

通过分子动力学方法,研究了3种含相同半径、不同深度空洞的镍基单晶合金模型与理想模型纳米压痕过程的区别.采用中心对称参数分析4种模型在不同压入深度时基体内部位错形核、长大的过程以及空洞和错配位错对纳米压痕过程的影响.材料的压入荷载-压入深度曲线显示,空洞最浅的模型与理想模型相差最大.空洞对材料纳米压痕过程有2种作用,当压入深度较浅时（h〈0.375 nm）,空洞的存在会弱化材料,而当压入深度处于0.375~0.567 nm之间时,空洞表面的原子对位错的长大起到阻碍作用,使得压入荷载增加;空洞的坍塌会吸收一部分应变能,减少g相中层错的形成;当空洞完全坍塌后,位错会在空洞原始位置纠缠,并产生大量层错,使得压入荷载减小.g/g＇相相界面存在空洞时,当达到最大压入深度,部分错配位错分解,且被g相表面吸收,形成表面台阶.处在最深位置的空洞并未对材料纳米压痕过程产生影响.

宽幅高分辨热红外遥感成像技术研究

热红外成像技术在对地观测及空天敏感目标探测等领域有着广阔的应用,常用的线阵探测器成像方式有短线列摆扫、长线列推扫两种,其幅宽与分辨率的比值通常小于3000。我国"地球大数据科学工程"专项提出基于遥感数据对人类活动痕迹及近海生态进行精细刻画的需求,并通过以热红外、微光为主的方式实现对城市热岛、人类经济活动及极地环境变化的短时相定量观测,其对热红外载荷空间分辨率和时间分辨率提出了更高的要求。针对以上需求,提出一种三谱段多模块拼接的长线列摆扫式热红外探测方式,在505 km轨道高度处实现了300 km幅宽、30 m分辨率(星下点)的宽幅高分辨对地成像。该载荷采用全光路低温光学系统以降低仪器自身热辐射,并在后透镜组与杜瓦中间、杜瓦内部均设置挡光环,进而提高系统视场外的消光能力,该研究可为全球精细遥感及高精度定量化应用提供技术参考。