二硫化钼的原位力学和摩擦学研究

二硫化钼(MoS_(2))作为一种力学性能优异的典型二维半导体材料,成为制备柔性电子器件的最佳材料之一,同时其层间结合力相对较弱,也是润滑减摩的理想材料。二维材料的结构特性和受载下的力学行为对其服役寿命和摩擦学表现有直接影响。本文系统回顾了二维MoS_(2)原位力学性能和摩擦学性能的理论模拟和实验研究。首先关注了MoS_(2)在纳米压痕过程的弹塑性变形和断裂失效行为,以及缺陷对MoS_(2)机械可靠性的影响,梳理了基于原子力显微镜的原位测试方法的优势和局限。其次,探讨了温度、气氛、湿度和晶格取向等因素对MoS_(2)表面摩擦及层间剪切的影响,并对MoS_(2)作为润滑添加剂在工程应用领域实现宏观尺度减摩润滑的研究现状进行了总结与展望。

基于原位纳米力学测试系统的单晶硅微观机械性能实验

在纳米硬度计上对单晶硅进行了微压痕测试实验,以对单晶硅的微观力学性能有所认识。微压痕测试表明:单晶硅的弹性模量在压入载荷小于2400μN的范围内随载荷变化而波动变化;而在压入载荷大于2400μN后保持相对的稳定值(约为214GPa);单晶硅的表面硬度在压入载荷小于1000μN的范围内随载荷变化而线性增大,而后突然降低并保持相对的稳定值(13.5GPa^15GPa);单晶硅在纳米压入过程中,材料的破坏形式为脆性破裂,并且随压入载荷的增大而在压痕边沿产生堆积,堆积程度亦逐渐增大。

基于屈诱多形态力学测试的织物外观平整度表征

针对现有基于图像或视觉原理的织物外观平整度的测试方法易受到织物复杂花型和纹理的影响,存在织物品类适应性差等不足,提出基于后屈曲诱导的织物多形态构建和力学性能原位检测原理的织物外观平整度表征手段。选取30块织物试样进行多重形变下的原位力学测试,分别提取力-位移测试曲线的5个特征指标,利用SPSS软件对提取的织物特征指标及其厚度和面密度与主观评价等级进行相关性分析,同时采用逐步回归法构建外观平整度的预测模型,并借助1组独立实验对预测模型进行检验。结果表明,用原位力学测试方法构建的预测模型的评价结果与主观评估结果具有较好的吻合度,说明基于原位力学测试方法实施织物外观平整度表征是可行并有效的。

新疆和田县大红柳滩509道班西老滑坡稳定性分析

研究老滑坡稳定性有助于邻近工程建设的安全,尤其是在防治技术手段有限的高海拔大型古滑坡分布区。以和田县大红柳滩509道班西老滑坡对尾矿库坝影响为例,采用地质调查、钻探、现场力学原位测试、数值计算等技术方法对老滑坡整体稳定性进行分析。结果发现:①老滑坡后缘中上部局部存在拉张裂缝,该裂缝为滑坡体后缘山体风化剥落坡积物浅表变形张拉所致,坡积变形体厚度较薄,在重力或冻融作用下局部产生溜滑失稳破坏后再次处于平衡状态。目前变形阶段规模小,难以对整个滑体产生影响;②在天然条件下,老滑坡稳定系数为2.03,开挖时由于规模不同使老滑坡稳定性产生差异。在开挖垂高10 m且倾角为30°、45°、60°时,稳定系数分别为1.84、1.38、1.78;在开挖垂高20 m时稳定系数分别为1.69、1.09、1.07;在开挖垂高30m时稳定系数分别为1.69、1.09、1.07。当坡体前缘向下开挖30 m、坡度大于45°时稳定系数接近临界值1.0,易发生大规模破坏;③在老滑坡开挖过程中应实行信息化施工,在拉张裂缝位置布设GNSS位移监测设备或分段施工、分段回填,减弱老滑坡前缘因开挖卸荷产生的局部垮塌。同时在老滑坡堆积体上修建排水沟,将南侧和上部水导向北侧和尾矿库坝体下游,防止裂缝发展贯通产生老滑坡复活的地质灾害。

福建沿海地区土层的静力触探参数

通过对福建沿海地区土层静力触探测试成果进行数理统计分析,得到该区软土、粘性土、砂类土静力触探参数的统计值。根据静力触探参数绘制的福建沿海地区土层分类图,可快速确定、划分土类,直接应用于工程实践,从而减少钻探工作量、加快勘察工作进度,对该地区工程建设具有重要的实际意义。