玉米种子内部机械裂纹产生与扩展的微观机理

应用Cottrell位错塞积模型分析了玉米种子内部机械裂纹产生机理,采用Griffith能量平衡理论和分形几何理论推导了机械裂纹扩展速度与扩展路径维数计算公式,并对内部机械裂纹扩展速率进行分形分析。结果表明:当玉米种子局部所受应力达到一定时,其内部即产生机械裂纹;根据玉米种子内部机械裂纹扩展运动学公式,内部裂纹扩展宏观速度小于分形扩展速度;由玉米种子内部机械裂纹扩展路径的分形维数公式求出其维数为1.139 5;淀粉颗粒尺寸相同时,裂纹沿淀粉颗粒扩展的速率最快。

断层走滑不均匀性对地面变形的影响

根据塞积群理论导出了走滑断层两端点固定时位移场随位置的不均匀分布解析表示关系,分析和讨论了断层上不同位置的位移场分布特征,采用新导出的断层滑动不均匀分布公式对地面的水平位移场和垂直位移场进行了数值模拟计算,并与传统的Okada位错模型在理论和计算结果上进行了对比分析.理论和计算结果分析表明:断层滑动不均匀分布公式是Okada位错模型在一定条件下理论上的扩展,而Okada位错模型是走滑不均匀公式的零阶近似;断层滑动不均匀分布公式与Okada位错模型计算的地面位移场在走滑方向、垂直于断层走向和垂直于地面方向的近场变形差异最大在50%至65%之间,而最小差异在1%以内.

Hall-Petch关系的理论推导及其适用范围讨论

Hall和Petch首先通过试验数据归纳出多晶材料的外加切应力与晶粒直径平方根的倒数呈线性关系,即Hall-Petch关系。但至今此关系的推导仍很粗略,也没有明确的适用范围。建立合理的位错塞积模型,从理论上推导出Hall-Petch关系,并讨论它的适用范围,得到适用的上临界尺度dmax和下临界尺度dmin,为材料的力学性能分析,及材料的合成与加工提供必要的理论数据和参考依据。

不同调制波长Cu/Ag多层膜硬度分析

用直流电沉积双槽法在纯铜基体上制备了不同调制波长的Cu/Ag多层膜,研究了多层膜硬度与调制波长之间的关系。实验结果表明,当调制波长位于600～300nm时,Cu/Ag多层膜的硬度与调制波长之间较好地符合基于位错塞积模型的Hall-Petch关系;当调制波长小于300nm时,硬度与调制波长的关系偏离了Hall-Petch关系。由实验结果分析得出了Cu/Ag多层膜的位错稳定存在极限晶粒尺寸约为25nm,与基于程开甲等人的位错稳定性理论得出的Ag晶体极限晶粒尺寸27nm接近,验证了程开甲等人的位错稳定性理论。