柔性版超弹性现象对线条微观变形影响研究

为了探究柔性版和贴版胶带在印刷过程中的超弹性现象对线条变形影响,本研究运用超弹性理论与压缩实验相结合的方法,构建柔性版和贴版胶带的超弹性模型。通过有限元法分析压印滚筒挤压印版滚筒时柔性版上的线条宽度变化。对多种柔性版材和贴版胶带进行压缩实验,发现压力与变形量呈非线性增长,存在明显的超弹性现象。在柔性版线条压缩的有限元分析中,通过对比柔性版和贴版胶带超弹性模型与线性模型对线宽变形量的影响,发现超弹性模型的线宽变形量大于线性模型。在柔性版印刷过程中,在考虑材料超弹性现象的条件下,选用较大弹性模量的柔性版和较小弹性模量的贴版胶带,能有效地减小柔性版上线条的变形。

富黏土低渗透砂岩应力敏感性实验和微观变形机理

为了评价大牛地气藏储层的渗透率应力敏感性,分析富黏土砂岩的微观变形机理,文中开展了大牛地气田富黏土低渗砂岩的渗透率应力敏感性实验。实验按2种方案进行:方案1按照部颁标准SY/T5358—2002进行;方案2是在几个固定的围压下,由孔隙流体压力(内压)变化产生对渗透率的变化。然后,运用3种评价方法对实验结果进行了对比分析,其中方法3最符合实际地层情况,最终得到此岩样应力敏感性中等偏弱的结果。在此基础上,文中还对该类富黏土砂岩在应力变化情况下的微观变形机理进行了分析,得出了黏土在孔隙压力减小的情况下,是由体积膨胀和颗粒分散运移2种原因对岩石渗透率产生影响的结论。

Zr-4合金双轴疲劳行为及其微观变形机理 Ⅰ.双轴疲劳变形行为

研究了不同主应变比比例加载和不同相位角非比例加载条件下 Ｚｒ－４合金双轴疲劳行为．结果表明：双轴比例和非比例循环变形过程中，在 Ｍｉｓｅｓ循环等效应力响应一循环周次曲线上，Ｚｒ－４均表现为循环初始硬化，随后逐渐软化特征． Ｍｉｓｅｓ循环等效应力－应变曲线均位于单调曲线的上方，表现为循环硬化特征．进一步研究表明：非比例加载过程中合金的循环强化程度高于相同等效应变下的比例加载，表现为非比例附加强化现象当主应变比为－０．６４，相位角为９０°时，非比例附加强化程度最高比例加载过程中，随着主应变比提高，疲劳寿命降低，非比例加载下合金的疲劳寿命低于相同等效应变幅下的比例加载．非比例附加强化程度越高，双轴疲劳寿命越低．

安徽省淮南煤田颍凤区推覆构造微观变形特征及其形成机制

本文通过微观、超微观变形特征的研究,论述了颍(上)凤(台)区推覆构造是在近南北向挤压应力作用下形成的以脆性变形为主的中浅层次的上叠式推覆构造,它发生于印支末期,强烈推覆期为燕山早期,而燕山晚期—喜山早期为推覆终止和改造期。利用位错密度、亚颗粒大小等进行古构造应力的计算,说明了颍凤区推覆构造是在高应力、高应变速率的构造环境中形成和发展的。

含稀土2090铝锂合金微观变形行为研究

本工作利用TEM技术对添加微量稀土铈的 2 0 90铝锂合金 (2 0 90 +Ce)拉伸试样中位错组态进行了观察 .观察结果表明 :2 0 90 +Ce铝锂合金仍表现出较明显的共面滑移特征 ,所不同的是其滑移带比较细密均匀 ,并且具有交滑移特征 ,而普通 2 0 90铝锂合金中共面滑移带较粗而且带与带间距较宽 ;弱束暗场观察发现 ,在 2 0 90 +Ce铝锂合金试样的某些大角度晶界上存在较强的应变衬度 。

稀土高强铝锂合金力学性能及微观变形行为

在 2 0 90铝锂合金和添加微量稀土铈的 2 0 90铝锂合金 (2 0 90 +Ce)的拉伸性能测试的基础上 ,利用TEM技术对拉伸试样中位错组态进行了观察 ,探讨宏观力学性能与微观变形行为间的联系。结果表明 ,2 0 90 +Ce铝锂合金仍表现出较明显的共面滑移特征 ,所不同的是其滑移带比较细密均匀 ,并且具有交滑移特征 ;而不含稀土的普通 2 0 90铝锂合金中共面滑移带较粗 ,且带与带间距宽 ;弱束暗场观察发现 ,2 0 90 +Ce铝锂合金中某些大角度晶界上及附近存在较强的应变衬度 。

TiAl基合金微观变形及显微结构对屈服应力的影响

分析了全层片多晶体ＴｉＡｌ基合金的几种可能的微观变形模式及显微结构对屈服应力的影响。在此基础上推导出全层片多晶体ＴｉＡｌ基合金室温下屈服应力和晶粒直径ｄ以及层片间距λ的关系，可表示为：其中晶粒尺寸对屈服应力的影响比层片间距显著得多。

基于扫描电镜原位拉伸EBSD-DIC微观变形研究方法

本文提出了一种基于扫描电镜(SEM)的原位拉伸EBSD-DIC微观变形研究方法,对Inconel 718合金在原位拉伸变形过程中局部应变分布演化与形貌、晶粒取向、晶界演化的之间的关联性进行了研究,并对比了DIC方法与KAM方法研究局部应变分布的异同。实验结果表明:Inconel 718合金在原位拉伸过程中以滑移及晶粒转动等方式协同变形,在晶界及部分晶粒内出现了应变集中。晶界处应变演化规律DIC方法与KAM方法的结果保持一致,而晶粒内部的应变分布更适合使用DIC方法表征。

PLA基复合材料高温拉伸诱导的宏微观变形

采用聚乳酸(PLA)和螺旋碳纳米管(HCNT)与不同质量分数的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)熔融机械共混造粒,并利用真空热压机在不同压力和保压时间下制备矩形样条。利用差示扫描量热仪(DSC)、林肯拉伸热台和广角X射线衍射仪对复合材料的玻璃化转变温度以及恒定拉伸速率下的宏微观变形进行了研究。结果表明,样品中分子取向会随着宏观变形的增加而增大,且取向演化速度逐渐增加。其中在PBAT含量最多和最少的2组样品中,分子取向演化速度随着PBAT含量的增加、保压时间的延长和热压压力的升高而加快。但在其余对照实验组中取向演化速率与压力和保压时间的依赖关系并不明显,显示了分散相PBAT、自由体积和HCNT对分子取向的协同影响。使用一种三元件黏弹模型拟合实验结果,分析发现低含量PBAT样品对保压时间更敏感,高含量PBAT样品对压力更敏感。

考虑微观变形特征的水凝胶均匀和非均匀溶胀分析及其影响参数研究

本文给出考虑微观变形的水凝胶溶胀的分析模型,该模型假设构成聚合物网络的单链受到由于周围链的作用而产生类似圆管状的约束,并且认为每个单链变形与网络变形之间存在非仿射关系.利用该模型分析了凝胶在自由溶胀情形,预拉伸凝胶单一方向溶胀情形以及具有刚性核的球形凝胶溶胀至平衡状态情形的变形特征.研究表明,对于自由溶胀的均匀变形情形,水凝胶微观单链与宏观网络的变形相一致,伸长率随链段数的增加而增大,随单链密度的增大而减小.伸长率也会随有效圆管几何参数数值的增大而增大,但是当外部溶剂压力达到一定数值以后单链的圆管约束对凝胶溶胀变形影响逐渐减小.在单一方向溶胀状态下,预拉伸凝胶会出现微观单链和宏观网络伸长率相等的溶胀平衡状态,此时约束应力等于零.具有刚性核的球形凝胶溶胀至平衡状态时产生径向和环向伸长率不相等的非均匀球对称变形.在刚性核的附近,单链和网络的径向伸长率均大于自由溶胀状态伸长率.在远离刚性核的位置,单链和网络的伸长率均接近自由溶胀状态的伸长率.网络渗透压随有效圆管几何参数数值的增大而降低,溶剂分子体积分数则随有效圆管几何参数数值的增大而增大.所建立的分析模型可以模拟凝胶溶胀导致的微观单链变形.

单晶Al在剪切变形时微观变形机制的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟方法,研究Al在剪切变形下的微观变形机制,模拟初期铝变形主要以层错为主,孪晶数量较少。模拟进行到一定程度,由于晶体内部分切应力达到孪晶形核所需分切应力,孪晶开始大量出现,且以单层孪晶为主,多重孪晶为辅共同作用。并且出现近几年实验观察到的新缺陷结构五重孪晶,得出单晶Al在剪切变形下也会实现五重孪晶形核,生长。随剪切应变的进一步加大,形成的五重孪晶在晶体内部持续存在一段时间,但不会一直保留,先是转化为四重孪晶,并最终消亡。在模拟剪切一个完整周期后,材料内部出现取向异性的新晶粒,在此条件下实现晶粒细化。

未来汽车传动系统用梯度纳米孪晶Cu的微观变形机制分析

研究了未来汽车传动系统用梯度纳米孪晶Cu的微观变形机制。结果表明,不全位错与全位错机制的相互协调作用使得梯度纳米孪晶Cu具有独特的塑性变形特点,其中较细孪晶片层的存在对提高材料的强度有着非常重要的影响。

琼东南盆地崖城区微观构造变形特征及油气地质意义

在琼东南盆地中深层地层中,圈闭边界形成、储层流体空间分布、岩石强度变化等要素,不仅与沉积单元、岩石组分相关,还与微观构造变形有一定的关系。通过岩心和镜下观测对琼东南盆地崖城区微观构造的发育特征进行研究,分析岩石组分与微观构造类型之间的关系,探讨不同类型微观构造变形的形成机制,并通过孔隙度、渗透率测试定量评价微观构造的发育对研究区储层物性的改造作用。研究表明:研究区发育微裂缝、碎裂带、微观涂抹带和硅酸盐混合变形带4种微观构造类型;变形带内黏土矿物含量是发育微观变形类型的主要控制因素,黏土矿物体积分数小于20%时主要发育碎裂带,黏土矿物体积分数大于50%时主要发育微观涂抹带,黏土矿物体积分数介于20%~50%之间时主要发育硅酸盐混合变形带;微观构造的发育对研究区储层物性具有一定的影响,其中微裂缝的发育能够有效提高原岩孔隙度和渗透率,而微观变形带的发育对储层物性的改造作用较为有限。

晶粒尺寸对竹节晶铜箔微轧制变形行为影响的模拟

高性能铜箔已经广泛应用于新能源、微电子等领域,为降低其制备成本和调控组织性能,对拉拔−压缩−剪切复合成形条件下的竹节晶铜箔轧制微观变形行为进行研究。建立微观尺度的晶体塑性有限元模型,分析竹节晶微轧制变形的晶粒尺寸效应。该微观模型将每个离散单元只是作为晶粒的组成部分,同时在积分点上采用单晶体本构模型建立本构方程。结果表明:微观层次复合轧制竹节晶铜箔的变形特征表现为高度的异向性和局部化;竹节晶铜箔轧制力变化符合类似Hall-Petch关系,即轧制力随晶粒尺寸的减小而增大;随着晶粒尺寸减小,复合轧制竹节晶铜箔的滑移均匀性和晶界滑移协调能力均增强;动态剪切带和变形带随着晶粒尺寸的减小向晶界偏移。为保证轧制竹节晶铜箔变形的稳定性和进一步减薄,晶粒尺寸小于100μm为宜。

高应变速率条件下1200MPa级冷轧双相钢塑性变形微观机理的研究

通过在CMT4105试验机上进行准静态拉伸试验,在Hopkinson拉杆试验机上进行动态拉伸试验。在常温下,对DP1200冷轧双相钢进行应变速率为1×10^(-4) s^(-1)、1×10^(-3) s^(-1)、1×10^(-2) s^(-1)的准静态拉伸试验,以及应变速率为500 s-1、1 000 s-1、2 250 s-1的动态拉伸试验,并对拉伸断口进行形貌分析。结果表明:DP1200冷轧双相钢在准静态和动态变形条件下,随应变速率的增大,屈服强度s0.2从723 MPa增加到998 MPa,抗拉强度sb从1 205 MPa增加到1 515 MPa,断后伸长率从9.0%下降到7.7%,屈强比从0.60上升到0.66。准静态和动态拉伸的韧断口都呈现窝状,为韧性断口。应变速率为1×10^(-4) s^(-1)、1×10^(-3) s^(-1)、1×10^(-2)s^(-1)、500 s^(-1)、1 000 s^(-1)、2 250 s^(-1)断口韧窝平均尺寸分别为7.5μm、7.2μm、6.9μm、4.3μm、3.5μm和2.6μm,准静态拉伸不同应变速率下韧窝形貌变化不大,动态拉伸条件下随应变速率的增加断口韧窝变深。

晶体相场法模拟纳米晶材料反霍尔—佩奇效应的微观变形机理

采用晶体相场模型模拟获得了平均晶粒尺寸从11.61—31.32nm的纳米晶组织,研究了单向拉伸过程纳米晶组织的强化规律的微观变形机理.模拟结果表明:晶粒转动、晶界迁移等晶间变形行为是纳米晶材料的主要微观变形方式,纳米晶尺寸减小,有利于晶粒转动,使屈服强度降低,显示出反霍尔-佩奇效应.当纳米晶较小时,变形量超过屈服点达到4%,位错运动开启,其对变形的直接贡献有限,主要通过改变晶界结构而影响变形行为,位错运动破坏三叉晶界,引发晶界弯曲,促进晶界迁移.随纳米晶增大,晶粒转动困难,出现晶界锯齿化并发射位错的现象.

800 MPa级冷轧热镀锌双相钢的微观变形行为

利用透射电镜和EBSD技术对拉伸过程中800 MPa热镀锌双相钢的微观变形行为进行了研究,主要分析了不同变形量下的形变位错组态、铁素体形貌、马氏体形貌、铁素体晶粒尺寸和微观晶粒取向。研究结果表明:随着变形量的增加,铁素体晶粒内位错密度不断增加,进而产生缠结并形成位错胞;此后随着变形量的继续增大,位错胞数量增多,尺寸变小。随着变形量的增加,铁素体晶粒尺寸不断变小,当变形量为11%时,铁素体晶粒不再是规则的等轴形状,大部分的晶粒尺寸不到1μm;拉伸过程中,越来越多的位错塞积将大的铁素体晶粒分割成许多小尺寸的位错胞,导致大角度晶界比例下降,小角度晶界比例上升。

双相材料微观变形行为研究综述

双相材料由于其微观结构上的特殊性使其微观变形行为相对于单相材料而言较为复杂,具体表现为变形过程中具有不同力学性能的两相之间存在着相互协调以及应力应变分配行为,并且影响微观变形行为的因素是多尺度的,目前还无法对其进行定量研究,而单相应力应变关系作为研究双相材料微观变形行为的基础,同样成为当前研究的热点问题。本文对单相应力应变关系的研究进展进行了总结,介绍了获取单相应力应变关系的方法;分别从实验、理论分析和有限元建模3个方面重点阐述了双相材料两相微观变形行为研究现状,简单分析了各种研究方法存在的不足;提出了双相材料两相微观变形行为研究中尚待解决的问题。

两种取向镍基单晶高温合金拉伸变形行为原位研究

本文基于课题组开发的原位拉伸测试系统,结合扫描电镜(SEM)与数字图像相关方法(DIC),研究了[001]和[314]取向的二代镍基单晶高温合金在室温下的拉伸变形断裂行为和微观结构演变之间的关系.结果显示,镍基单晶高温合金的力学性能具有各向异性.室温下镍基单晶高温合金的拉伸变形主要以滑移带剪切γ'相为主,其中[001]取向试样开启(111)[011]、(111)[011]滑移系,表现为交叉滑移;而[314]取向开启(111)[(1)10]滑移系,表现为单滑移.不同晶体取向激活的滑移系统及数量不同,滑移引起的塑性变形区扩展方向不同,由此造成不同的延伸率.室温下,不同取向的合金为类解理断裂机制.不同晶体取向的合金,开启滑移系的数目与难易程度不同,呈现出不同的断口形貌特征.

钨丝/锆基非晶合金中钨丝微观动态变形特征

研究W丝/Zr基非晶合金复合材料在高速冲击过程中材料的宏、微观响应特性,以及热效应对非晶合金基体相的作用机制,高速冲击状态下非晶合金复合材料组织演化规律。结果表明:W丝/Zr基非晶合金材料受到复杂应力的作用发生强烈的变形,钨丝存在扭曲、颈缩、劈裂、碎化等多种破坏形式;同时由于Zr基非晶合金基体特殊的约束作用,也为钨丝产生多样化的变形提供了空间,Zr基非晶合金基体与钨丝之间的相互作用机制,是钨丝出现各种变形形式的基础。