材料晶粒择优取向的定量描述及其在地质学上的应用

材料晶粒择优取向可以用取向分布函数来定量描述，其基本原理是进行坐标变换；一些对择优取向敏感的晶体的力学和物理性能，可以根据这种理论建立其分布函数关系的表达式，在材料织构和岩石组构分析中具有重要意义。文中以立方晶体试样为例，导出了三个取向分量的表达式，描述了试样横向在晶体坐标中的取向。     

立方晶体宏观织构取向分布函数的程序化

取向分布函数(ODF)从宏观整体上反映了多晶体各晶粒取向的统计分布,它突破了传统的极图法、反极图法用一维或二维图形来描述晶体的空间取向分布的局限性,可实现晶体取向分布的三维空间描述.针对具有立方结构的多晶体材料,采用级数展开法模型计算取向分布函数的理论模型,利用程序对ODF值进行了计算,并以Voronoi增量算法为基础生成包含有5000个晶粒的多晶体材料各晶粒的几何数据信息,与计算得到的ODF值一起导入OpenGL进行可视化处理,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.通过对立方系多晶体材料的ODF测算,对该种材料的织构类型研究与分布规律分析具有重要的指导意义.     

量子阱中极化子的性质

给出声子分布函数的解析表达式，并利用该表达式和Lee-Low-Pines(LLP)变分方法计算极性晶体板中极化子的基态能量，与自恰的数值结果进行比较，结果吻合。     

中频溅射法制备薄膜电池正极LiCoO2薄膜结构的研究

采用大型中频磁控溅射系统制备了全固态薄膜电池用LiCoO_2阴极薄膜材料,研究了退火前后其结构及形貌的变化。结果表明,沉积的LiCoO_2薄膜具有晶态结构;沉积状态薄膜的晶体取向决定着退火后薄膜的晶体择优取向,退火只是使晶粒更加完整,并使择优取向发展得更好;沉积过程的O_2/Ar(氧分压)对薄膜的晶体取向影响很大,适当控制沉积条件,采用工业规模的中频磁控溅射设备可以制备出取向良好的LiCoO_2薄膜阴极材料。     

基于晶体取向的镍基单晶叶片可靠性研究

研究了晶体取向的概率描述模型,收集叶片晶体取向随机数据,分析并给出其分布函数。通过晶体塑性理论对冷却叶片进行有限元强度分析,确定危险区域。在确定性蠕变寿命分析计算的基础上,进一步对单晶叶片蠕变寿命进行可靠性研究。利用Monte Carlo法计算冷却叶片蠕变寿命的随机响应,研究了在晶体取向随机因素影响下叶片蠕变寿命的分布。     

取向分布函数(ODF)在材料织构研究中的应用

为准确描述材料性能,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数(ODF),以Voronoi增量算法为基础生成多晶体材料各晶粒的几何数据信息,利用可视化手段将多晶体材料晶粒位置与对应的ODF实现可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.对立方晶系多晶体材料的ODF测算及可视化处理,有助于获得材料的织构类型与分布规律.     

取向分布函数（ODF）的计算机模拟

考虑晶体结构的对称性,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数ODF,通过计算机编程,完成了大量复杂的计算工作,从而使ODF的定量计算成为可能。最后将每个晶粒的ODF与其空间取向相对应,通过opengl技术实现Voronoi晶体可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布,有助于获得材料的织构类型与分布规律。     

弹性转动因子与H函数

本文证明了三点弯曲试样的弹性转动因子只是a/W的函数,并给出了表达式。本文还研究了三点弯曲试样裂纹咀无量纲张开位移及H函数与刀口无量纲张开位移及刀口H函数的关系,并分别给出了表达式。     

一种新的动态矢量Preisach磁滞模型

基于Ｍａｙｅｒｇｏｙｚ等的非线性Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型，通过该模型在各个方向上进行矢量迭加，并通过在Ｐｒｅｉｓａｃｈ分布函数中引入与输出变化速度相关项，导出了一个新的动态矢量Ｐｒｅｉｓａｃｈ磁滞模型，分别从二维、三维情况下分布函数的有限傅立叶展开式出发，通过引入沿测试方向的弛豫时间，推出了二维，三维情况下新模型中分布函数的数学表达式。新的磁滞模型能较好地描述磁化过程的动态矢量可逆行为及材料的各向异性     

钢纤维分布的表征及对水泥基材料拉伸行为的影响

采用单轴拉伸法,研究了4种钢纤维分布状态对水泥基材料拉伸行为的影响.采用图像分析技术,对断裂后试样中钢纤维的真实分布进行了表征,阐明了钢纤维分布状态与水泥基材料拉伸行为的关系.结果表明:推导出的钢纤维分散系数和取向系数可以有效地描述出钢纤维的分布状态;试样的断裂位置受钢纤维分散性的影响,往往在分散系数最小的区域断裂;4种钢纤维分布状态所对应的在拉伸方向上的取向系数分别为0.365,0.614,0.664和0.758,所对应的14 d抗拉强度分别为8.59,9.11,9.64和10.24MPa,两者呈现了较好的相关性.     

钛酸铋热力学分析

利用Ｌａｎｄａｕ－Ｇｉｎｚｂｕｒｇ－Ｄｅｖｏｎｓｈｉｒｅ的自由能函数和点群４／ｍｍｍ的对称性质给出了钛酸铋的弹性吉布斯自由能的表达式，并确定了能量函数表达式的系数，计算出零应力条件下Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２晶体的自发应变、自发极化、介电常数与温度的关系。     

铜箔轧制滑移系演化的晶体塑性有限元模拟

为了定量描述厚度尺寸对极薄带轧制微观变形不均匀性的影响,采用率相关晶体塑性理论和Voronoi图的多晶模型,考虑试样尺寸,晶体取向及其分布,模拟了不同厚度铜箔在相同压下率条件下的变形行为,得到了在细观尺度上铜箔的微观应力应变和滑移系分布.模拟获得的应力-应变曲线和实验测得的曲线基本一致.通过对20%压下率不同厚度铜箔的轧制变形的研究表明,无论是在晶粒内部还是在晶粒间,材料变形都非常不均匀,主要是由在铜箔厚度方向上只有一层晶粒时,晶粒尺寸、形貌和取向的不均匀分布,近邻晶粒取向差以及滑移系启动特性所引起的.     

Г函数的性质研究

Г函数是一个特殊函数，其定义表达式为广义积分式。定理1一定理7给出了它的估计区间、精确表达式和近似计算公式。     

随机变量的分布函数及其计算

在统计中,经常遇到一个随机变量的矩容易求出而该随机变量的分布函数难以得到的问题。现以傅氏级数为基础,运用契贝谢夫多项式,给出了用随机变量的矩求其分布函数的表达式。虽然这种表达式以级数的形式给出,但它便于用计算机进行处理与计算。     

一种活塞环径向压力分布函数的研究

基于现代活塞环的设计方法,讨论了一种非仅由余弦函数构成的活塞环径向压力分布函数表达式,分析了该表达式的特性及其优点,并与Arnold径向压力分布函数表达式进行了比较.结果表明,后者仅为前者的一个特例,前者形式上更为简洁普遍,其系数仅是压比和平均压力的函数,更适合于活塞环的设计与计算.     

锌镀层的晶体取向

以Ｄ－Ⅰ季胺化合物为添加剂的碱性锌酸盐溶液，在多晶铁基体上用恒电位方法电沉积锌，用 Ｘ－射线衍射法研究沉积层锌晶体的取向．测定了过电位和添加剂浓度对晶体取向的影响，获得一 个重要的结果：电沉积层的（１１２０）择优取向随电沉积过电位的降低和添加剂浓度的提高而增强． 并认为是由于添加剂对各晶面的阻化作用不同，导致镀层形成择优取向，满意地解释了有关的实验 结果．     

活塞环压力分布非仅为余弦函数表达式的研究

本文分析了非仅用余弦函数表达活塞环径向压力分布的方式及有关这种表达式的特性．非仅为余弦函数的表达式具有如下优点：在给定Ｐ（π）／ｐｍ值时，函数的形式十分简单；ｐｍｉｎ／ｐｍ之值较大，且位置也较为理想；ｄｐ（π）／ｄ０≠０．此外，文中还分析了著名的Ａｒｎｏｌｄ公式，证明其可转化为更简单而正规的形式，而且它即为文中所指非仅为余弦函数表达式的一个简单特例．通过理论分析与数值计算表明，存在着在特性上较仅为余弦函数表达式更佳的其他一些表达式，它们在生产中具有很大的推广价值．     

动高压下HMX各向异性单晶及界面的热力学本构模型

由于晶体尺度的力-热耦合效应对炸药复合材料中热点形成的重要性,该文考虑热力学一致性条件,建立了HMX含能单晶动高压的热力学本构模型.利用基于位错动力学的晶体塑性理论,描述含能单晶晶内沿特殊取向择优的塑性行为;并将状态方程引入本构模型描述高压下的非线性弹性.对HMX单晶及两不同取向晶粒/界面的结构,进行一维平面应变冲击加载响应的数值模拟.界面效应采用了内聚力界面本构描述.预测得到的单晶试样粒子速率与文献中实验结果吻合很好,并分析了晶体取向、界面性能、两晶粒相对取向对能量耗散分配及对温度分布的影响.     

基于材料特征表达的非均质实体模型建模

为表达生物材料的非均质性,提出基于材料特征的非均质实体模型。材料特征作为设计意图的高层抽象,用以表达实体某一特定子区域的材料分布。材料特征通过材料组分分布函数来表达,讨论了材料组分分布函数的定义、形式和定义域。提出材料特征的三层模型,并对材料特征进行了分类,讨论了特征对应的函数表达式和定义域等要素。借助开放源码的图形核心VTK(V isua lization T oo lK it)实现了一个原型建模系统,系统继承了特征建模的优点,使设计者可以根据设计规则、功能需求直观地设计实体内部的材料梯度。     

纳米晶体材料不同晶粒尺寸与取向分布下力学性能的有限元分析

基于考虑晶粒尺寸和取向的弹性黏塑性本构模型,针对3组不同尺寸和取向分布的数字化微观结构模型,采用有限元模拟的方法分析晶粒尺寸和取向分布对纳米晶体材料拉伸力学性能的影响。结果表明:晶粒的尺寸和取向对纳米晶体材料的力学性能有着很明显的影响,且晶粒尺寸分布对力学性能的影响比取向分布的影响要显著。同时,尺寸均匀分布的晶粒中产生的剪切带相对于非均匀分布的晶粒中产生的要均匀,可以减小材料软化的局部性,较好地提高了材料的拉伸强度和韧性。