马氏体相变中的孤立子

在马氏体相变过程中引入孤立子模型,进一步揭示马氏体相变过程的物理本质。通过将马氏体和母相之间的相界面看作为一个拓扑型的孤立波,借助Ｐｅｙｒａｒｄ的一维一性原子链孤立子模型,从相界面运动的Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ量出发,导出马氏体相界面运动的孤立子方程,求解该方程的孤立解,获得马氏体相界面能量与界面运动速度之间的关系,以及界面宽度随相变速率的变化规律。结果显示,随着界面运动速率的提高,马氏体和母相之间     

垂直于双材料非完美界面的裂纹断裂分析

当垂直裂纹到达两种材料界面时,其进一步的扩展受多种因素影响。采用线性弹簧模型模拟两种材料间的非完美界面,用能量释放率作为描述裂纹扩展的参量,结合有限元方法与虚拟裂纹闭合技术（VCCT）,提出了一种垂直于双材料非完美界面裂纹扩展能量释放率的计算方法;研究分析了能量释放率的影响因素。结果表明,界面参数对能量释放率有较大影响,尤其是沿裂纹法线方向的界面参数对能量释放率影响更大,存在上、下临界的界面参数,当界面参数大于上临界值或小于下临界值时,能量释放率达到极值,基本不受界面参数的影响;当裂纹在较软材料内时,能量释放率随着裂纹逐渐靠近界面而减小,反之,能量释放率增大;能量释放率随材料二弹性模量的增大而减小,随外载荷及裂纹长度的增大而增大,且外载荷及裂纹长度越大,能量释放率的增幅越大。     

反应注射成型体系中的界面现象：II.理论研究

在反应注射成型体系中存在反应诱导混合现象，本文通过理论分析对这一现象加以解释。采用变量分离法，求得无限大反应界面两侧流体运动速度表达式。研究结果表明，界面区反应生成的初始生成物在空间上的浓度梯度及反应在界面上造成的温度梯度，引发了界面张力梯度，从而在反庆界面附近引起流体运动。初始生成结构对自动混合有显著的影响。当不考虑反应过程中物料粘度变化时，反应速度的加快，两相粘度差的增大及扰动波数α的增加，均     

活性金属／陶瓷润湿机理研究

基于界面反应热力学研究了活性金属/陶瓷润湿机理。把金属/陶瓷界面反应处理成金属表面相和增强相陶瓷表面相之间的反应,同时考虑表面相、体相的结构和能量的差异,讨论了金属/陶瓷界面反应对润湿性的影响。结果表明,金属/陶瓷界面反应自由能变化和固相陶瓷组成变化引起的界面能变化都是影响润湿性的重要因素,仅在某些情况下,两者之一才成为决定润湿性的关键因素。     

一级固态相变中的耗散函数(Ⅰ)

考虑到外场间以及它们和运动界面间的交互作用之后,建立了相变过程中或在外场作用下界面的运动方程。求解了运动界面所引起的低频内耗表达式并计算出相变过程的耗散函数△G_R(T)表达式。建立了从内耗实验数据计算△G_R(T)以及界面平均运动速度表达式的方法。△G_R(T)是具有极小值的曲线,它既表征了相变过程的能量耗散率,又表征了相界面的动性。     

铁磁形状记忆合金NiMnGa相界面运动的能量和热滞后

基于热力学理论，结合实验测量数据，计算了相变温度分别在室温以下、室温附近、室温以上3种情况下铁磁形状记忆合金NiMnGa单晶马氏体相变过程中的相关能量，并进行了分析．结果进一步表明：相变循环曲线分支的斜率取决于弹性应变能，而相变热滞后起源于相界面摩擦．     

三维垂直裂纹在材料界面的扩展及影响因素

 针对三维垂直裂纹扩展到双材料界面时的路径选择问题,建立了双材料三维垂直裂纹在界面扩展的计算模型,提出了三维垂直裂纹在材料界面扩展的3 种方式及判断准则;以线弹簧模型模拟两种材料间的界面胶结情况,得到了裂纹在界面处的剪切位移及剪切应力,结合虚拟裂纹扩展技术计算能量释放率沿裂纹边缘的分布情况,分析了裂纹长度、界面参数及材料弹性模量对裂纹扩展路径的影响。结果表明,随着裂纹长度的增大,界面剪切位移逐渐增大,界面容易发生剪切滑移;随着界面参数的增大,能量释放率减小,同时,剪切位移也随之急剧减小,说明界面参数的增大对阻止裂纹穿透界面及沿界面扩展具有明显作用;当裂纹在较硬材料内时,裂纹容易穿透界面进入较软材料内。     

学术成果快讯

我校邓永瑞副教授研究马氏体转变理论的新进展: 1.动力学唯象理论论文“马氏体转变的界面摩擦”(英文)已被Acta Metau.接受。 2.D理论论文“相界面与马氏体转变理论”由我校学报发表。要点是认为马氏体转变由相界面推移完成,相界面既是改变点阵的执行机构,又是化能为热的不可逆热机。相     

Fe-C-Si-Mn-Mo合金贝氏体—奥氏体界面位错的观察

本文用STEM电镜观察了Fe—0.48C—0.80Mn—1.30Si—0.45Mo合金的贝氏体—奥氏体界面位错的形貌及晶体学特征。结果表明,贝氏体—奥氏体界面的位错组态很接近于Rigsbee和Aaronson所描述的魏氏铁素体的界面结构。本文还讨论了贝氏体、板条马氏体、魏氏铁素体的界面结构及界面迁移机制的异同。     

N_(1923)-异丁醇-正庚烷/(H,Na)NO_3体系界面性质的研究

研究了异丁醇对N192 3 正庚烷 / (H ,Na)NO3 体系界面性质和有机相电导行为的影响 ,计算了界面吸附特性参数cmin和AⅠ ,得到N192 3 的AI 值为 71.4 2 ,添加异丁醇后 ,AⅠ 值增大 ,异丁醇体积的Vac>6 %以后 ,AⅠ 值接近恒定 ,其极限值约为 10 3 2 .有机相电导率 ρ随Vac增加而减小 ,当Vac>3.0 %时 ,ρ又增大 ,当Vac>6 .5 %时 ,ρ基本不再变化 ,ρ的最低值为 0 .0 2 μΩ·cm-2 ,极限值为 0 .0 72 μΩ·cm-2 .ρ随平衡水相酸度增加而增大并趋于恒定 ,界面张力γ随平衡水相酸度增加而下降 .ρ随温度升高而增加 ,达峰值后又趋于减小 ,γ则随温度升高呈减小趋势 .另结合有关实验结果 ,对N192 3 萃取金属的性能作了分析和讨论     

压电螺型位错与含界面效应纳米夹杂干涉研究

研究在无穷远纵向剪切和平面内电场作用下压电智能材料中螺型位错与考虑界面应力纳米尺度夹杂(纤维)间的力电耦合交互作用.运用复势方法,求解了夹杂和基体中复势函数的解析解以及应力场和电位移场分量.利用广义Peach-Koehler公式,给出了作用在压电螺型位错上位错像力的解析解答.研究结果表明:当夹杂的半径缩减到纳米尺度时,界面效应对夹杂(纤维)附近位错运动和平衡位置的影响将变得非常显著.正界面效应将排斥基体中的位错;当存在正的界面效应时,软夹杂能排斥界面附近的压电螺型位错.     

应力波界面效应试验

利用动光弹法模拟研究在冲击作用下界面上的应力波传播过程,利用应力波理论分析了界面上应力波的作用机理,证实了界面上存在着能量累积和阻滞能量传递的效应。并结合弹性波动理论和应力—光学定律导出了波动方程与条纹级数之间的关系式。     

界面反应及界面张力对Sn-Zn-Bi焊料润湿性的影响

通过合金化的方式得到了Sn-Zn-Bi三元及Sn-Zn-Bi-Nd四元无铅焊料,采用润湿平衡法测量了其润湿力和润湿时间,并对润湿后的焊料/Cu界面组织进行了分析.结果表明:Bi元素不参与焊料/Cu界面的扩散反应,但能够通过吸附作用降低界面张力,从而提高焊料在Cu基底上的润湿力;Zn元素优先向焊料/Cu界面进行扩散形成Cu5Zn8金属间化合物,且扩散层随焊料中Zn含量的提高而增长,此时固-液界面张力方向发生改变,润湿力提高,但润湿时间延长;Nd元素的作用类似于Bi,既能提高焊料的润湿力,也能够缩短润湿时间,是一种改善Sn-Zn基焊料润湿性的有效元素.     

辉钼矿浮选体系中的界面热力学

通过辉钼矿浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算,对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行了研究。研究结果表明:各矿物表面与水之间均存在范德华引力和疏水引力,其中辉钼矿与水之间的疏水引力低于脉石矿物与水之间的疏水引力;捕收剂与水分子之间的疏水引力是导致捕收剂在水溶液中分散的主要作用力;辉钼矿与气泡之间的强疏水引力是辉钼矿具备天然可浮性的根本原因;水介质中辉钼矿与捕收剂之间的范德华力为引力,但范德华力不是辉钼矿与捕收剂之间的主要作用力,起捕收作用的主要因素是由Lewis acid-base(AB)相互作用造成的疏水引力。浮选实验结果表明:对于辉钼矿的浮选,捕收剂在矿物表面的吸附强度并不是影响其浮选指标的决定性因素,而捕收剂在水相中的分散能力以及捕收剂对矿物浮选的选择性对矿物浮选的影响较大。     

纤维截面形态与纤维/粘合剂界面粘结性能间关系

利用单纤维抽拔法测定了不同截面形态的涤纶纤维/粘合剂间界面的粘结力,并对影响粘结力大小的参数进行了讨论。实验结果证明当纤维线密度相同时,异形截面纤维的粘结力大于圆形截面纤维的粘结力,并与纤维截面周长成正比例。     

对运动电荷间电磁力的讨论

利用洛仑兹变换,导出匀速运动带电粒子的电磁场;根据洛仑兹力公式,推出匀速带电粒子的相互作用力.从电磁动量、动量守恒、动量定律与力之间的联系出发,分析阐述了运动带电粒子间的相互作用力不一定服从牛顿第三定律.     

Numerical simulation of two-dimensional interface breakup

The nonlinear evolution of the two-dimensional mixing layer flow of two immiscible fluids separated by the interface with surface tension is simulated numerically. The volume of the fluid method is used to capture the motion of the interface. A parametric study is conducted to investigate the effects of Weber number, Reynolds number, and the density ratio, etc. on the breaking process.     

霜晶生长的界面演变及机制分析

为了认识冷面结霜的微观机制,对霜晶生长过程中的各种界面演变现象进行了研究。从晶体生长角度解释了各种形状初始霜晶的形成机制;利用界面稳定性理论分析指出:温度场和水蒸气浓度场是影响霜晶生长的主要因素,两者的竞争耦合作用是产生相变和霜晶各种界面演变现象的根本原因;建立了霜晶生长速率与霜晶表面温度及水蒸气分压力相关的数学模型。计算结果表明:随着霜晶温度的降低或环境空气水蒸气分压力的增加,霜晶生长速率增大,这与实验以及基于分子运动论的分析结论是一致的。