闭孔泡沫铝特征统计及其变形行为实验研究

以椭圆拟合长方体闭孔多边形泡沫铝表面孔截面,运用统计学的方法研究了泡沫铝试件表面孔的大小、形状和方位等分布特征.统计结果表明:上述孔的各项几何特征参数除方位外服从高斯分布. 应用图像处理技术,获取了单轴压缩变形前后泡沫铝试件的表面图像.利用序列数字图像相关方法对泡沫纯铝变形前后的图像进行相关计算,获得了静态单向压缩条件下闭孔泡沫铝材料表面全场变形及局部孔结构的变形,同时根据试验结果计算了试件的名义应力-应变曲线,给出了压缩过程中孔壁的失效顺序和破坏规律.对块体材料的压缩实验表明,泡沫纯铝是以多个断裂带的形式破坏和吸收能量.     

泡沫铝填充钢铝复合管的静态压缩和吸能特性研究

提出一种以泡沫铝为填充材料、钢铝复合管为外侧覆层的泡沫铝填充钢铝复合管,并采用多孔泡沫材料Crushable-foam本构模型,在ABAQUS平台上模拟分析了钢铝复合管覆层结构对其压缩变形行为和能量吸收性能的影响规律。结果表明,泡沫铝填充钢铝复合管兼具有泡沫铝填充铝管的效用性、缓冲性、结构轻量化优势,以及泡沫铝填充钢管最大压缩位移小和能承受更高的冲击能量等方面的优势,且通过改变钢铝复合管的层厚比可实现压缩与吸能性能的柔性定制和性能强化,数值模拟结果与实验结果吻合良好,为汽车保险杠等缓冲结构设计提供了新的途径。     

泡沫铝的研究现状与应用展望

泡沫铝的多孔结构和金属特性使其在吸声、减震、过滤及热交换等方面具有优异的性能.介绍了目前国内外泡沫铝的研究进展和基本制备方法,描述了泡沫铝的结构及特殊性能,并分析了现存工艺、发泡机理及性能分析等方面问题,对泡沫铝在各个领域的应用进行了展望.     

强夯能量在土中的传递和衰减规律

本文通过对土的微结构在宏观上表现出的力学效应的分析,研究土内部结构的变化规律。根据土的微结构特征,从能量的角度来建立土的微结构与土的宏观力学效应的量化关系。以结构动力学理论研究得到的强夯边界问题解答为基础,采用能量积分的方法,获得了夯击能量吸收效率问题的理论解。论证了夯击效能和夯击因素的关系以及夯击因素的限制条件。对强夯能量在土中的传递和衰减规律提出一些看法。     

泡沫铝的动态力学性能研究

粉末冶金法是制备泡沫铝的一种操作简便、实用性强的工艺。通过调整造孔剂含量、粒径、加热温度及时间等手段 ,可控制其细观结构 ,获得孔洞分布均匀的泡沫铝样品。采用 Hopkison压杆测试技术 ,对泡沫铝试样的动态压缩性能进行测试和分析。结果表明 ,泡沫铝的平台强度取决于应变速率的高低和相对密度的大小。泡沫铝材料具有很好的吸能缓冲性能。     

泡沫铝的研究现状与应用展望

泡沫铝的多孔结构和金属特性使其在吸声、减震、过滤厦热交换等方面具有优异的性能。介绍了目前国内外泡沫铝的研究进展和基本制备方法，描述了泡沫铝的结构厦特殊性能，并分析了现存工艺、发泡机理及性能分析等方面问题，对泡沫铝在各个领域的应用进行了展望。     

基于连续本构模型的泡沫铝弹塑性断裂问题无网格法分析

应用无网格伽辽金法对单轴远场拉应力加载下泡沫铝弹塑性断裂问题进行了分析.首先,基于连续本构模型,将泡沫铝考虑成塑性可压缩材料,并通过引入Weibull分布,建立了宏观尺度上的泡沫铝本构关系.其次,在无网格伽辽金法的基础上,采用应力应变增量形式表征材料的弹塑性本构关系,用罚函数法施加本质边界条件,并考虑裂纹区的不连续性,用Newton-Raphson增量迭代实现非线性分析.最后通过算例讨论了概率参数对本构关系的影响,及泡沫铝相对密度与J积分值的变化规律.算例分析表明Weibull分布中的尺度参数对泡沫铝的宏观力学性质和断裂参数J积分有较大影响,而形状参数影响较小.     

泡沫铝夹心板静态三点弯曲变形行为及力学性能

采用焊接方法制备了泡沫铝夹心板,通过对制备出的泡沫铝夹心板进行三点弯曲实验,测量其整体的抗弯特性.应用数字图像相关方法计算了弯曲过程中试样表面的全场变形响应,结合对载荷-位移曲线的分析,讨论了2种不同孔结构夹心板的变形行为.结果表明:由于夹心材料结构上的不同,导致其破坏方式的不同;以闭孔泡沫铝为夹心的夹心板弯曲吸能比夹心为开孔泡沫铝的多,而开孔泡沫铝夹心板的弯曲刚度则更高些,这对泡沫铝夹心板的设计及工程应用具有实际指导意义.     

泡沫铝材料的制备及其消声性能研究

研究了泡沫铝材料的制备工艺 ,对两种结构的泡沫铝消声器消声性能的测试结果表明 ,泡沫铝在消除空气动力噪声方面有优越的性能     

泡沫铝基高分子复合材料制备及其性能

为了提高泡沫铝基高分子复合材料的机械性能，通过向泡沫铝孔洞中浸渗入高分子材料的方法制备了四种泡沫铝基复合材料，并对其压缩、抗冲击和阻尼等性能进行了实验研究。实验结果与所预测的结果相一致，即制备的泡沫铝基高分子复合材料的如上三性能均较其复合相得以提高．研究结果既寻求到一种制备功能结构一体化材料的新途径，又有助于促进泡沫铝应用范围的扩展。     

稀土泡沫铝制备过程热力学研究

对稀土泡沫铝制备过程中的热力学条件进行分析,研究用CaCO3作为发泡剂制备泡沫铝过程中铝熔体中发泡剂的分解、气泡的形成、长大、稳定、消失等热力学过程,采用熔体发泡工艺制备出低成本、结构可控的高强度稀土泡沫铝合金。     

土石分形检测中的数字图像处理方法研究

土木工程人员经常用粗料颗粒分布分维、粗料轮廓分维这些结构指标作为土石混合体定量化研究的依据,用以解释土石混合体的力学特性,并以这些参数作为土石混合体工程分类的依据。目前技术人员以手工筛分实验来计算粒度分维数。展开对土石混合体微结构研究,劳动强度大,操作不便,极大地制约了对土石混合体微结构的研究。提出了利用数字图像处理技术来测量土石混合体分形维数的方法。实验验证结果表明,该方法减轻了工程技术人员手工检测的劳动强度,实用有效。     

基于数字图像的水泥物相特征提取方法的研究

提出了基于数字图像的水泥物相体积分数、表面分数两种微观结构参数的提取方法，该方法可用于水泥物相的特征分析及水泥性能的预测。文本中的图像处理方法也可应用于其它材料数字图像的研究。     

Effect of sintering temperature on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics prepared from high-titanium blast furnace slag and waste glass

Foamed glass-ceramics were prepared via a single-step sintering method using high-titanium blast furnace slag and waste glass as the main raw materials The influence of sintering temperature (900-1060℃) on the microstructure and properties of foamed glass-ceramics was studied. The results show that the crystal shape changed from grainy to rod-shaped and finally turned to multiple shapes as the sintering temperature was increased from 900 to 1060℃. With increasing sintering temperature, the average pore size of the foamed glass-ceramics increased and subsequently decreased. By contrast, the compressive strength and the bulk density decreased and subsequently increased. An excessively high temperature, however, induced the coalescence of pores and decreased the compressive strength. The optimal properties, including the highest compressive strength (16.64 MPa) among the investigated samples and a relatively low bulk density (0.83 g/cm3), were attained in the case of the foamed glass-ceramics sintered at 1000℃.     

基于图像技术的沥青混合料细观结构研究进展

设计沥青混合料多依据沥青混合料的宏观品质,而沥青混合料的细观结构对宏观性能有着重要影响,基于图像技术的细观研究可深入地解释沥青混合料的路用表现。介绍了数字图像处理技术的定义及利用X-ray CT无损技术获取沥青混合料内部结构的方法,并综述了利用数字图像技术分析沥青混合料内部结构特性,包括集料形状、分布、接触性能及空隙等方面的研究,表明了图像技术研究沥青混合料的可行性。同时,还简要介绍了基于图像处理的沥青混合料细观结构的数值模拟方法,主要讨论了离散元方法和有限元方法的特点。最后提出了目前研究中的几点不足,并展望了沥青混合料细观结构未来的研究方向,为今后沥青混合料的研究提供参考。     

聚脲弹性体复合结构抗弹道冲击性能试验

采用7.62 mm口径弹道枪装置,对聚脲弹性体和硬铝合金板组成的涂层和三明治两种复合结构进行300~450 m/s速度范围的冲击试验,并分别从聚脲层和复合结构整体的单位面密度动能耗散、结构破坏模式和耗能机制等方面上进行了研究分析.从单位面密度动能耗散的角度分析,层状涂覆结构具有最优的抗爆性能,单一铝板次之,夹层结构表现最差;结构破坏方面,复合结构中聚脲层的存在会使铝板中的弹道在出口一侧出现收缩现象,会减小铝板的变形区域;聚脲层作为背板时可一定程度上减少铝屑飞溅,防止二次毁伤.     

图像分析技术在新材料研制中的应用

文中阐述了图像分析技术在新材料研制中的应用,具体介绍在塑料磁体、聚氨脂泡沫塑料研制中利用该技术对多相体系中分散相形态进行的定量测量。研究结果不但为研制性能优良的制品提供了实验数据,而且为探讨有关机理提供了有益的理论依据。     

基于共生矩阵和颜色特征的泡罩包装缺陷检测

提出了一种基于视觉的泡罩包装缺陷检测方法．首先将表面图像分成泡罩区和底板区两部：令．在泡罩区先采用基于HIS颜色空间的合成颜色特征矢量提取出药片边缘,计算药片属性,然后采用改进的闵可夫斯基距离法进行药片颜色匹配．底板区通过提取基于共生矩阵的纹理特征,采用反向传播神经网络分类器进行缺陷识别,实验证明：泡罩区采用的算法不仅药片边缘定位精度高,而且可有效检测药片的污物、色斑等缺陷;底板区采用的识别算法能够检测各种纹理的复杂缺陷．     

Influence of CeO<Subscript>2</Subscript> addition on the preparation of foamed glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag

Foamed glass-ceramics doped with cerium oxide (CeO₂) were successfully prepared from high-titanium blast furnace slag by one-step sintering. The influence of CeO₂ addition (1.5wt%–3.5wt%) on the crystalline phases, microstructure, and properties of foamed glass-ceramics was studied. Results show that CeO₂ improves the stability of the glass phase and changes the two-dimensional crystallization mechanism into three-dimensional one. XRD analysis indicates the presence of Ca(Mg, Fe)Si₂O₆ and Ca(Ti, Mg, Al)(Si, Al)₂O₆ in all sintered samples. Added with CeO₂, TiCeO₄ precipitates, and crystallinity increases, leading to increased thickness of pore walls and uniform pores. The comprehensive properties of foamed glass-ceramics are better than that of samples without CeO₂. In particular, the sample added with a suitable amount of CeO₂ (2.5wt%) exhibits bulk density that is similar to and compressive strength (14.9 MPa) that is more than twice of foamed glass-ceramics without CeO₂.     

数字图象处理在纳米材料结构分析中的应用

介绍了一种应用数字图象处理分析纳米晶粒尺寸的方法．给出了实现这一方法的步骤．应用它对镶嵌在ＳｉＯ_２薄膜中的ＧａＡｓ纳米颗粒进行统计分析,结果具有较好的可信度,表明该方法具有一定的实用性．