陶瓷切口强度的概率分布(Ⅰ)基本表达式

本文对Al2O3陶瓷的强度实验结果进行了进一步分析，分析结果表明：陶瓷的弯曲切口强度和弯曲断裂强度的实验结果同时服从正态分布、对数正态分布和两参数Weibull分布．进而根据脆性材料切口强度表达式和概率论一般原理，求得了切口强度和弯曲强度统计特征参量间的相互关系表达式，并进行了验证．

球墨铸铁与45钢的摩擦焊接研究

球铁与 45钢采用摩擦焊接方法可形成良好的焊接接头。焊后退火处理可改善球铁 - 45钢摩擦焊接头的组织 ,提高接头的性能。在其他焊接参数保持不变时 ,退火后接头拉伸强度随摩擦时间的增大而增加 ,直到 2 3s时达到最大值 358MPa,继续增大摩擦时间 ,接头拉伸强度下降。这主要是因为摩擦时间直接影响着球铁与 45钢摩擦焊接过程中的产热、温度分布、金属的塑性变形和石墨在界面的形态。

拉-拉变幅载荷下45钢缺口件疲劳寿命分布的预测及其验证

根据预测模型 ,采用旋转弯曲得到的带存活率的疲劳寿命表达式和Miner法则 ,对给定多级拉 拉变幅载荷谱下的正火 4 5钢缺口件变幅载荷下疲劳寿命下疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的分布进行预测 ,并通过拉 拉变幅载荷疲劳试验进行了验证。结果表明 :4 5钢缺口件在多级拉 拉变幅载荷下的疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的预测值与试验值均近似服从对数正态分布 ,且两者符合很好。因此 ,此预测模型可应用于恒、变幅疲劳加载方式不同的疲劳试验结果预测。

拉-拉变幅载荷下45钢切口件疲劳寿命的分布及其模拟

根据 45钢切口件疲劳寿命表达式中疲劳抗力系数和疲劳门槛值物理意义及概率分布 ,提出了一种新的模拟 45钢切口件变幅载荷下疲劳寿命实验及其分布的方法 ,并与拉 -拉变幅载荷下的实验结果进行了比较。结果表明 ,45钢切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布 。

中碳钢摩擦焊接头的切口强度及切口敏感性

盘 +轴等异型部件的摩擦焊接结构和带飞边直接使用的摩擦焊接构件 ,其外形均具有几何不连续性 ,可视为广义的“切口” ,因此 ,对于组织和性能不均匀的摩擦焊接接头的切口强度及切口敏感性的研究对于摩擦焊接结构设计和安全使用具有重要意义。本文研究了中碳钢摩擦焊缝处的切口强度 ,结果表明 45钢摩擦焊接头焊缝处切口件的断裂具有脆性断裂特征 ,焊缝处的切口强度服从对数正态分布 ,其对数均值对应的切口强度在所研究的应力集中系数范围内几乎不随应力集中系数Kt 的增大而变化 ,且均大于母材的抗拉强度 ,即 45钢摩擦焊接头的焊合区对切口不敏感。最后估算了 45钢摩擦焊接头的切口敏感度系数KbN,只要接头的应力集中系数Kt<KbN,则接头对切口不敏感 ,这对于摩擦焊接头的设计和广泛应用具有重要的意义。

变幅载荷下摩擦焊接头疲劳寿命的分布及模拟

试验研究并分析了 45钢摩擦焊接头切口件恒幅载荷下的疲劳性能 ,表明其疲劳寿命结果可很好地表示为当量应力幅的函数 ,即Ni=C[Δσ2 /( 1+n)eqv - (Δσeqv) 2 /( 1+n)th ]-2 ,表达式中疲劳抗力系数C和疲劳门槛值 (Δσeqv) th 服从对数正态分布。根据C和(Δσepv) th的物理意义及概率分布 ,可知疲劳试件个体间的差异可以由C、(Δσepv) th来区别 ,而疲劳试验结果的随机分散性产生于试件个体间的差异 ,据此提出了一种新的模拟45钢摩擦焊接头切口件变幅载荷下疲劳寿命试验及其分布的方法 ,给出了相应的模拟计算步骤 ,模拟结果与试验结果进行了比较。结果表明 ,45钢摩擦焊接头切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布 ,并与试验结果符合得很好。因此该模拟方法可用于摩擦焊接结构的疲劳可靠性分析 ,从而节省大量的人力。

脆性铸铁切口扭转强度研究

脆性铸铁切口扭转强度研究＊鄢君辉①孟亮②郑修麟③为了满足具有较高缺口敏感性的脆性材料如陶瓷、铸铁等的力学性能和可靠性评价的需要，必须研究其在不同载荷条件下的切口强度。对于脆性或低塑性材料，除拉伸、弯曲切口强度已有一定程度研究外［１～３］，尚未见其切口...

铝钢异种材料摩擦焊接质量的人工神经网络识别

异种材料摩擦焊接接头中二维及弥散分布的缺陷 ,常规无损检测方法很难可靠地检测出 ,因此必须建立异种材料摩擦焊接质量监控的新方法。以铝钢异种材料摩擦焊接为例 ,利用基于MATLAB的人工神经网络 ,根据纯铝 -钢异种材料摩擦焊接过程中多个物理参量特征值实时检测结果 ,首次建立了异种材料摩擦焊接接头性能的分类模型。结果表明 ,该网格模型的运行效率高 ,分类成功率可达 1 0 0 % ,可以直接用于摩擦焊接生产的可靠性评估 ,并可推广应用于摩擦焊接缺陷的识别和质量监控 。

陶瓷切口强度的概率分布(Ⅱ)预测

根据前文的研究结果[1]，本文给出了陶瓷的弯曲强度实验结果预测切口强度概率分布的程序．结果表明，陶瓷切口强度服从正态分布、对数正态分布和Weibull分布，并且对这三种分布均可进行预测．陶瓷切口强度上述三种概率分布的预测结果与实验数据符合得很好．可以预测陶瓷切口强度的概率分布对陶瓷构件的设计和可靠性评估具有实际意义．

摩擦焊接过程电液比例计算机闭环控制系统研制

根据摩擦焊接过程质量控制需要,在摩擦焊机原有开关控制阀组成的液压施力系统上,增设了压力与流量电液比例控制阀,并配置了相应的计算机测控硬件,在Windows操作系统下采用VC++编制了相应的测控程序,从而建立了摩擦焊接过程计算机电液比例闭环控制系统。静动态测试及应用表明,该系统静动态特性好,可靠性高,实现了摩擦焊接过程中轴向压力的闭环控制、滑台进给速度的开环比例控制,以及主轴转速、轴向压力、轴向缩短量、摩擦转矩(主电动机电流),以及界面温度的实时检测,能够满足摩擦焊接过程闭环控制系统需求,有广泛的应用前景。

铜板搅拌摩擦焊接头金相组织及力学性能

通过大量试验分析,在优化了铜板搅拌摩擦焊接工艺的基础上,分析了铜板搅拌摩擦焊接头的组织、性能及其与工艺参数的关系。研究表明:工业纯铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能,优化工艺可获得超强于母材的搅拌摩擦焊接接头。焊合区金属在热力耦合作用下发生塑性变形,造成大量晶粒破碎,破碎的晶粒发生动态再结晶,热力影响区组织可以分成再结晶区、不完全再结晶区和动态回复区。

Al_2O_3/TiC复合陶瓷高温弯曲强度与弯曲切口强度研究

研究了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ复合陶瓷的高温弯曲断裂强度和弯曲切口强度。实验结果表明，该材料在６００℃以下，弯曲强度基本没有变化，８００℃时弯曲强度开始下降。６００℃弯曲切口强度与室温切口强度变化规律相同，可以由室温弯曲切口强度关系式预测。８００℃时切口敏感性降低，弯曲切口强度与室温下切口强度的变化规律不同。另外，对弯曲强度试样结果进行统计处理，分析表明该陶瓷材料的室温和高温弯曲强度和弯曲切口强度均符合Ｗｅｉｂｕｌ分布；相同温度的弯曲强度与切口强度的Ｗｅｉｂｕｌ模数基本相同；高温弯曲切口强度分散性均小于室温弯曲切口强度分散性。

CVD法制备ZnS的生长率均匀性研究

采用化学气相沉积 ( CVD)法制备 Zn S块状多晶红外窗口材料。试验通过改变炉内压力、增加 Ar气稀释量以及改变 H2 S进气位置来研究沉积速率的均匀性。试验结果表明 ,炉内压力降低和增大 Ar气稀释量 ,可提高晶体在衬底上的沉积速率均匀性 ,但沉积速率下降。改变 H2 S进气位置 ,有效地改善了 H2 S气体的均匀分布 ,可提高沉积速率的均匀性 ,同时也提高沉积速率 ,并对显微组织和红外光学性能进行了观察测试。

LY12搅拌摩擦焊接技术

搅拌摩擦焊接是一种新兴的焊接工艺 ,本文作者在立式铣床上配置辅助夹具 ,对LY12铝合金做了大量的搅拌摩擦焊接 (FrictionStirWelding)工艺试验 ,在焊接过程中捕捉到一些与接头形成相关的理化信息 ,进而探讨了FSW接头的的形成机理 ,初步优化了LY12铝合金FSW工艺参数 ,分析研究了搅拌头形状、旋转速度、焊接速度对FSW接头质量的影响。试验结果表明 ,焊接厚度为 4mm的LY12铝合金 ,夹持器与特形指棒直径之比 3 :1为好 ,特形指棒直径与焊件厚度之比 1:1为好。焊接速度选择 3 7.5mm/min ,搅拌头旋转速度选择 2 0 0 0r/min时 ,接头质量良好。本文试验结果为进一步研究开发搅拌摩擦焊接技术奠定了一定的理论与试验基础。

惯性摩擦焊接钢管焊合区热塑性变形参量场的数值分析

根据金属塑性成形过程的大变形热弹塑性理论和虚功原理 ,建立了惯性摩擦焊接过程温度场、应力场及应变场的有限元热力耦合分析计算模型和有限元列式 ,并在给定边界条件下 ,解算了 34 Cr Mo4钢惯性摩擦焊接头动态温度场。

有机玻璃疲劳裂纹扩展表达式及控制参量

将用于建立金属材料疲劳裂纹扩展关系式的静态断裂模型引入有机玻璃裂纹扩展行为的研究中 ,得到了在近门槛区、中部区和快速扩展区都能较好地与实验结果相吻合的疲劳裂纹扩展速率表达式。该关系式揭示了疲劳裂纹扩展速率和应力强度因子与弹性模量、门槛值和断裂韧性之间的内在关系 ,式中不含无明确物理意义的待定系数 ,是较为完善的表达式。认为有机玻璃疲劳裂纹扩展的控制参量为 :有效应力场强度因子、门槛值与断裂韧性之比值及最大应力场强度因子与断裂韧性之差。

GH2132摩擦焊接过程中焊接区金属的再结晶过程

采用在摩擦焊接过程不同时刻停车并迅速冷却的方法，研究了ＧＨ２１３２材料摩擦焊接过程中的动态及静态再结晶过程。通过回归分析，建立了动态再结晶晶粒尺寸与温度、应变速率之间的定量关系。研究表明，摩擦焊接过程主要是一个动态再结晶过程，动态再结晶晶粒尺寸与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍａｎ参数密切相关。

计算机闭环控制系统在摩擦焊接中的应用

根据摩擦焊接过程质量控制需要 ,建立了摩擦焊接过程计算机电液比例闭环控制系统 ,实现了摩擦焊接过程中轴向压力的闭环控制、滑台进给速度的开环比例控制。生产现场数据统计分析表明 ,采用电液比例计算机闭环控制系统后 ,摩擦压力与顶锻压力的平均误差小于 2 % ,变异系数接近于 0 ,摩擦焊接参数的稳定性大大提高 。

有机玻璃疲劳裂纹扩展定量分析

采用断裂力学方法分析了有机玻璃裂纹尖端应力分布及银纹微纤化断裂机理 ,由此建立的力学模型所得到的疲劳裂纹扩展表达式 ,能较好地拟合有机玻璃疲劳裂纹扩展实验数据。而由裂纹扩展实验数据通过线性回归计算得出的裂纹扩展系数 B和理论门槛值 ΔKth可分别定量描述有机玻璃在中部区和近门槛区的扩展行为 ,且 B值与有机玻璃拉伸性能之间存在确定的函数关系 ,认为这两个参数可作为评估有机玻璃疲劳裂纹扩展行为的基本参量。

紫铜-黄铜搅拌摩擦焊接头的组织与力学性能

研究了紫铜和黄铜搅拌摩擦焊接的可行性,对焊接接头的金相组织进行了分析,并通过拉伸实验、硬度分析、弯曲实验,对接头的性能进行了验证。结果表明紫铜黄铜具有良好的搅拌摩擦焊接性能,可获得与母材等强度的搅拌摩擦焊接接头。焊合区在热力偶合作用下获得动态再结晶组织,接头黄铜一侧热影响区沿厚度方向上下不同,下侧可分为再结晶区、不完全再结晶区、动态回复区;上侧出现明显的偏析现象;接头紫铜一侧热影响区出现明显的须状组织,并有晶粒微溶的迹象。