岩石缺陷材料的单元参数对声发射敏感性研究

岩石为非均质材料,内部由不同强度的颗粒组成,在单轴压缩过程岩石颗粒参数特性对声发射影响很大。针对这一问题,通过调用FLAC^(3D)内置FISH函数来实现赋予模型随机缺陷材料,并在此基础上记录声发射事件数,本文通过赋予缺陷单元同一参数和随机参数情况进行分析。研究表明:与缺陷参数一致相比,强度参数随机和模量参数随机对声发射表现出不同的特性,前者侧重于对应力峰值处声发射的影响,而后者侧重于声发射初始阶段。探讨岩石材料参数对声发射的影响对分析岩石声发射特征具有重要意义。

基于缺陷型CrSO锂离子电池阳极材料的模拟研究

采用第一性原理的研究方法,对含有缺陷的Janus型CrSO材料的锂离子电池性能进行了系统地研究.研究结果表明,在缺陷型的CrSO材料中,O替换S的缺陷类型(CrSO-O_(S))是最稳定的;在CrSO-O_(S)材料中,锂表现出了较强的稳定性,预示着CrSO-O_(S)材料可能具有较高的理论容量;通过对多锂吸附过程进行模拟,预测出CrSO-O_(S)材料的理论容量为1576 mAh/g,开路电压呈有利趋势变化;通过过渡态搜索,预测出Li在CrSO-O_(S)表面的扩散能垒为0.18 eV,相较于商业化的石墨烯低得多,其较低的扩散能垒表明其具有良好的离子传输特性;此外,根据电子结构计算结果可以看出,CrSO-O_(S)单层材料的带隙为0.04 eV,吸附Li后CrSO-O_(S)由半导体转变为金属,表现出良好的导电特性.综合以上结果可以看出,CrSO-O_(S)材料有望成为潜在的锂离子电池阳极材料,研究结果可以为后续相关实验提供理论依据.

基于声波检测技术的工程结构材料缺陷定位与评估方法

通过探讨基于声波检测技术的工程结构材料缺陷定位与评估方法,以提高结构性能监测的效率和准确性。首先,综述了声波检测技术的原理和在不同领域的应用情况。其次,针对不同类型的结构材料缺陷,提出了一种基于声波信号特征分析的缺陷分类方法,以快速准确地识别缺陷类型。此外,还引入了机器学习算法,通过训练模型来识别自动化缺陷和评估过程。为了验证所提方法的有效性,进行了一系列实验,并与传统的检测方法进行了比较。实验结果表明,基于声波检测技术的缺陷定位与评估方法在准确性和效率方面均取得了显著的改进。

基于消费者WiFi的材料缺陷检测

本文提出了一种基于WiFi信号的材料缺陷检测系统,通过使用廉价的消费者WiFi设备来检测材料是否存在缺陷以及是否符合标准。材料缺陷检测系统通过信道状态信息来感知环境变化。通过从信道状态信息流中提取出有用信息,并使用主成分分析法(PCA)及巴特沃斯滤波器进行降噪,并进行特征提取,最终使用SVM算法对数据进行分类。在实验场景中,选用了建材作为实验材料,通过仿真发现,缺陷检测的真阳性率达到了92.22%。

含缺陷陶瓷材料的强度

含缺陷材料强度不仅与缺陷的形状、尺寸有关，而且还与材料脆性相关的破坏发生区的大小有关。由此推导了含各种缺陷材料的强度方程，计算了不影响材料强度的临界缺陷尺寸。提出含裂纹材料的强度曲线σＤ＝σｔ（Δ／ａ）１２／２．２为强度下限，因此将裂纹、破坏发生区与强度等三者的关系图推荐为材料强度图。最后，用含有各种人工缺陷的Ｓｉ３Ｎ４试样进行了验证实验。

GaN外延材料及其自供电紫外光电探测器研究进展

近年来,自供电Ga N基紫外光电探测器凭借具有的紫外敏感性、高稳定性及便携应用等特点,在紫外通信、紫外辐射检测以及导弹追踪等领域具有重要的应用前景。但其发展依旧面临着材料位错密度高、器件性能差、器件集成度低等问题。为了解决上述问题,科研工作者开展系统地研究并取得了重要进展。本文从材料缺陷控制、器件结构设计和器件集成应用三个方面讨论了自供电Ga N基紫外光电探测器的研究进展,并展望了其发展前景。

认识“矛盾”——材料计算方法与应用课程中的辩证唯物主义思政设计

在“立德树人”的根本任务下,材料计算方法与应用结合课程重点内容——理论知识的“简单美”与实际材料中的“缺陷”之间的矛盾,阐述该课程中加入思政要素的创新性及必要性,讨论学生参加该课程思政环节的收获与意义。通过认识材料世界中的“矛与盾”,引导学生形成辩证唯物主义思想,学会在对立统一中前进,树立正确的世界观、人生观和价值观;学生自主进行思政内容学习的新方式提高主观能动性,也为其他课程开展思政教学提供新的思路。

激光金属沉积成形304奥氏体不锈钢的缺陷和硬化现象

【目的】为了掌握激光金属沉积成形304奥氏体不锈钢的材料缺陷和硬化情况,为后续该技术成形金属材料的工程应用提供参考。【方法】该文对激光金属沉积成形304奥氏体不锈钢的材料缺陷和单调/循环交变载荷作用下的硬化现象进行了研究。【结果】研究结果表明,激光金属沉积成形材料的表面十分粗糙并具有明显的堆叠痕迹,成形材料中存在孔洞、氧化物夹杂和未熔颗粒等缺陷;在单调载荷作用下,成形材料表现出应变硬化,应变硬化指数为0.4,低于传统锻造工艺成形材料;在应变控制的循环交变载荷作用下,成形材料在试验起始阶段产生循环硬化,而在较低应力控制的循环交变载荷作用下,成形材料在试验起始阶段产生循环软化,随着循环加载次数的增加,成形材料产生循环硬化。【结论】由于独特的成形工艺,激光金属沉积成形304奥氏体不锈钢不可避免存在材料缺陷,在单调载荷、应变控制的循环交变载荷及较低应力控制的循环交变载荷作用下均会出现硬化现象。

复合材料缺陷的红外热波无损检测

简述了红外热波无损检测的原理 ,并利用红外热波无损检测系统对铝蜂窝夹芯结构复合材料和泡沫夹芯结构复合材料的胶接界面脱粘缺陷进行了检测。结果表明 ,该方法检测此类缺陷快速、高效、直观。引入界面层的概念 ,建立了此类复合材料缺陷红外热波检测的数学分析模型 。

激光压电光声技术检测材料缺陷的研究

报道了一种用激光压电光声技术测量材料缺陷的原理与实验方法 ,通过测量压电光声信号的振幅与相位 ,根据信号振幅与相位的变化 ,判断出材料缺陷的位置 。

含缺陷的复合材料层合板低速冲击过程的有限元模拟

用自编的动态有限元分析程序APIC对含缺陷的复合材料层合板的冲击损伤问题进行了模拟计算。该程序采用三维20节点超单元分析了复合材料层合板内的应力分布,通过修正后的C.T.Sun的接触定律建立了冲击物和层合板的运动状态与冲击接触力之间的关系,采用Wilson-θ法求解层合板和冲击物的运动微分方程。在处理层间分层缺陷问题时,采用拉格朗日乘子法使预制分层缺陷界面上满足不可互相贯穿条件。对本文中的计算结果和试验结果进行比较表明:模拟计算结果与试验结果有良好的一致性。相对于无缺陷层合板,含预制分层缺陷的复合材料层合板在分层部位遭受冲击时,分层缺陷对冲击损伤扩展有一定的抑制作用。

扩容角对初始随机材料缺陷岩石试样破坏过程及力学行为的影响

在单轴平面应变压缩条件下,采用FLAC模拟扩容角对具有初始随机材料缺陷的光滑端面岩石试样的破坏过程及对应力—应变曲线的影响。利用FISH函数于试样内部规定初始缺陷。密实的岩石服从莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。缺陷在破坏之后经历理想塑性行为。扩容角较高时试样内部最终发生破坏的单元数目较多。随着扩容角的增加,剪切带变得粗壮和陡峭。扩容角对应力—轴向应变曲线影响不大。扩容角增加时,在应变软化阶段,应力—侧向应变曲线变平缓,根据作者过去提出的理论公式,这是由于剪切带宽度增加的贡献超过剪切带倾角增加的贡献所致。当扩容角较高时,应力峰值时试样内部的最大剪切应变增量较高,因而试样破坏的前兆比较明显。剪切带倾角的数值结果与Arthur倾角比较接近,未能超过Coulomb倾角。扩容角越大,剪切带最终可以获得越来越高的剪切应变和体积应变。

利用红外热像仪测量材料的缺陷

介绍了利用红外热像仪检测材料内部缺陷的方法和实验结果。

材料缺陷对岩样变形局部化影响的数值模拟

在平面应变压缩条件下,采用拉格朗日元法研究了材料缺陷对岩样应变局部化及宏观力学行为的影响。在数值计算中,采用了莫尔-库仑与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石的本构关系为线性应变软化。对于理想岩样(不含任何缺陷),从剪切应变率的等值线图及变形网格图发现,变形场相对试样垂直对称轴对称。在试样的边界上设置材料缺陷后,变形场的对称性被打破。材料缺陷附近是局部化现象启动的主要位置。与不含材料缺陷试样相比,含缺陷试样的局部化提前启动。当缺陷位于试样左边界中部附近时,试样内部出现多条剪切带,发生韧性剪切破坏,峰后应力-轴向应变曲线和应力-侧向应变曲线均倾向于韧性,岩样的稳定性增强;当缺陷位于试样上、下端面附近时,仅出现一条贯穿试样左右边界的剪切带,发生脆性剪切破坏,峰后两种曲线倾向于脆性,易发生失稳破坏。从数值结果中还观测到了剪切带的跳跃或迁移现象及剪切带的相互竞争、此消彼涨的现象。当岩样中不包含任何缺陷时,试样应力-变形曲线的峰值强度最高。随着缺陷的上移,峰值强度下降,直到峰值强度基本保持不变。缺陷越接近于岩样的下端,对岩样应力-变形曲线的峰值强度的影响越小。

脉冲涡流无损检测技术及其用于航空航天材料缺陷检测的研究进展

对飞行器材料内部缺陷情况的及时有效检测,可实现对飞行器等重要器件材料缺陷而引起的风险作出预判,避免航空航天事故的发生。文章在回顾脉冲涡流无损检测基本原理的基础上,综述了该技术的国内外相关研究进展及其在航空航天材料缺陷检测中的应用。进而结合北京航空航天大学相关实验室的研究项目,介绍了基于超导量子干涉仪的脉冲涡流无损检测在微小缺陷检测方面的优势、相关技术和初步实验结果。

超声激励热成像探测材料微缺陷的研究进展

工业、工程材料在服役过程中不可避免地存在缺陷的发生发展,有效识别早期的微缺陷,可将灾变处置水平推前至危害萌芽阶段,从根本上提升风险防控能力。振动着的固体因为内耗规律的存在,其振动能量将不可逆转地耗散为热,这种损耗包括超声能量衰减;内耗敏感于结构形式,可灵敏地反应固体中的缺陷结构。因此,基于超声激励红外热成像,分析被测对象温度场进而解译微缺陷结构特点的思路,逐渐得到关注;在微缺陷处有效实现超声选择性热激励,成为研究焦点。综述了超声选择性激励热成像技术的起源以及探测原理;围绕微缺陷的探测能力,重点从应用材料、缺陷分辨尺度、微缺陷声振致热机理以及超声热像探测效率4个方面,对该技术的研究现状进行了系统阐述。在此基础上,为实现微缺陷的大范围高效探明与准确解译,总结了进一步的发展方向。

含缺陷流变性材料破坏理论的两项最新成果

用两个例子简要地介绍了连续介质力学和离散介质力学应用于含缺陷流变性材料破坏理论的最新成果

全面分析管道三层PE防腐层缺陷(四):原材料缺陷

三层PE防腐层的层间粘接是一个复杂的过程,本文通过分析原材料来降低由此所引起的防腐层制造或运行存在的隐患,确保钢质管道的长期稳定运行。

论含缺陷流变性材料的基本方程组(英文)

根据缺陷演化期间裂尖过程区内形成局域温度场和热磁效应的实验结果 ,首次提出在含缺陷流变性材料基本方程组中热力耦合和热电磁耦合效应的表达式 .

激光技术应用于材料表面缺陷自动测量的研究

利用激光光热辐射技术对测量材料缺陷的原理、实验技术进行了研究,设计了硬件与软件,实现了测量自动化,并对复合材料样品进行了测量。