溶质原子在位错芯区内扩散所引起的非线性滞…

应用但错弯结气团模型，通过求解在准静态外力作用下溶质原子的横向漂移和纵向漂移的扩散方程，得出了这种扩散过程所对应的滞弹性蠕变的驰豫强度和弛豫时间，它们和外力的关系是非线性的。进而求出了交变应力下的内耗和模量亏损的近似解析式。     

位错管道纵向和横向扩散所引起的非线性内耗峰

若干年以来，我们对于出现在Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ－Ｍｇ系中的表现正常和反常振幅效应的坐落在室温附近的温度内耗峰进行了系统研究。测得的激活能接近于溶质原子在位错管道中扩散的激活能，从而认为内耗峰的基本过程是溶质原子在位错芯内的扩散，并且提出了位错弯结模型，在７０年代，Ｓｃｈｉｌｐｆ等根据弦模型对于位错芯内的扩散进行了理论计算，推导出有可能出现两种类型的内耗峰（纵向和横向扩散）还描述了它们的非线性表观以及内     

室温附近的低频非线性滞弹性内耗峰的理论

尝试用低频近似法建立点缺陷与弯结之间的一个简单的交互作用模型,从而至少能够半定量地论证位错与可动点缺陷之间的交互作用怎样能够引起具有反常振幅效应的滞弹性内耗峰。所得的理论结果与在Ａｌ－Ｍｇ和Ａｌ－Ｃｕ在室温附近所观测到的内耗现象例如Ｐ１’峰的结果相合。已经认定Ｐ１’峰与溶质原子在位错芯区内的横向扩散（ＴＣＤ）有关。     

与位错和点缺陷交互作用有关的非线性滞弹性内耗的研究

综述非线性滞弹性内耗的主要实验规律和物理模型.结合中国科学院固体物理研究所内耗与固体缺陷开放研究实验室对Al-Mg合金中出现在室温附近的非线性滞弹性内耗峰的理论和实验研究结果,对产生这些内耗峰的微观机制进行了较深入的阐述.结果表明,其微观过程是点缺陷(溶质原子)在位错拖曳下在位错芯区内的扩散过程.由于位错拖曳溶质原子的力与外加应力是非线性的,所以导致了非线性内耗峰的出现.分子动力学模拟计算所得到的溶质原子在位错芯区的扩散激活能与内耗峰的激活能一致.这些结果使我们对非线性滞弹性内耗峰产生的微观机理有了比较全面的理解.     

热作模具钢淬火回火态的内耗谱分析

对热作模具钢淬火后回火态试样的内耗谱进行了分析.研究表明，淬火态试样的内耗谱由3部分构成.其中：157.2 °C处的内耗峰是由于体心立方结构的马氏体晶格畸变引起应力感生碳原子微扩散的结果；225.5 °C处为溶质原子与位错交互作用产生的SKK峰及其背景内耗峰.随着回火温度升高，SKK峰的弛豫强度逐渐减小，此时，碳原子与部分合金元素以碳化物形式结合而从基体中析出，使得其晶格畸变减弱，157.2 °C处的内耗峰消失；部分碳化物在位错处形核并使位错段增长、弛豫时间增大；内耗峰位置的移动主要归因于合金元素与碳原子的作用.     

铝镁合金中溶质分布形态的分子动力学研究

文章运用分子动力学方法,模拟了三维条件下铝镁合金中刃型位错和溶质原子间的相互作用.在静态弛豫条件下,溶质原子聚集在位错线周围,其密度随着离位错线距离的增加而减小.当给体系施加一定的应变量后,溶质原子相对于位错线的偏聚效应随着应变速率的增大而减小.位错和溶质原子间的交互作用存在有效钉扎、动态应变时效和脱钉3种形式.     

位错和溶质原子交互作用的蒙特卡罗模拟

文章运用动态蒙特卡罗方法,模拟了二维条件下单个刃型位错和置换溶质原子间的相互作用.在假设位错始终静止的情况下,模拟得到位错中心形成密集的溶质气团,远离中心处形成弥散的溶质云层;动态结果反映,在低外加应力下位错受到溶质原子的有效钉扎,运动速度很小;高外加应力下位错运动几乎不受溶质原子的影响,速度较大;而在中间应力范围内,位错的运动状态具有歧义性,速度处于高低跳跃的状态.     

宽带钢冷轧机辊系纵向刚度特性对比

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机.     

非线性滞弹性研究的开拓和进展(Ⅱ)

综述了非线性滞弹性现象的发现及其主要表现,说明它的基本物理过程是点缺陷与位错的交互作用．用两种程序对于点缺陷在位错芯区内的纵向扩散和横向扩散所引起的非线性反常内耗峰进行了理论分析并与实验结果作比较．这与新近发现的晶界与邻域位错的交互作用所引起的非线性反常内耗峰一起,奠定了非线性滞弹性这门新学科的实验基础．讨论了这两种类型的非线性滞弹性现象的学术意义和应用前景．对于存在的问题及其展望提出了看法．     

强弯河道水流结构及离散特性研究

对180°强弯河道水流结构及离散特性进行了研究.采用三维多普勒超声流速仪(ADV)对强弯河道5个典型断面的流速场进行了量测,得到了各典型断面上的实测流速资料;进而采用改进的分区模型,分别对强弯河道的横向和纵向离散系数进行了研究.结果表明:在弯道进口段,凹岸附近水流受到限制,流速减小,凸岸附近水流流速增大,纵向剪切流速较大,故纵向离散系数较大,此时二次流尚未形成,横向掺混并不剧烈,所以横向离散系数还比较小.随着水流入弯的不断发展,弯道内二次流逐渐形成并不断增强,最大流速逐渐向凹岸转移,此时横向剪切逐渐增强,横向离散系数逐渐增大;而纵向剪切趋于平缓,纵向离散系数逐渐减小.在弯顶附近,二次流得到充分发展,横向离散系数达到最大值.在弯道下游段,二次流强度逐渐减弱,横向剪切流速减小,使得横向离散系数逐渐减小,此时最大流速转移到凹岸附近,流速分布变化趋于平缓,纵向剪切流速变化幅度较小,纵向离散系数基本趋于稳定.     

W，V对Fe—Cr—Mn奥氏体钢辐照诱起晶界偏析和相稳定性的作用

利用电子束辐照Fe-Cr-Mn(W,V)合金的结果表明，添加原子半径尺寸大的溶质元素W和V，可形成大量微细碳化物，增多相界面即增加基体中尾闾数目，能有效降低合金基体中点缺争过饱和浓度，减少空洞肿胀，同时有利于形成高密度位错环，减少它们相互间的间距 缩短点缺陷向尾闾移动扩散的平均自由程，导致点缺陷捕获溶质原子的机会减少，进而抑制辐照诱起晶界偏析，提高合金γ相稳定性。     

基于CFD的海底管道油气泄漏扩散模拟分析

针对海底管道泄漏后的油气扩散特性进行了数值模拟研究。建立了海底管道上部区域的泄漏扩散模型,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对该模型进行了油气泄漏后的扩散模拟,并定量分析了泄漏物扩散距离。模拟结果表明:该模型及模拟方法能够在一定程度上反映油气泄漏扩散真实情况,且随着含气率增大,大油滴越易破碎成大量的小油滴,溢油扩散范围更广;随着泄漏速度增大,溢油横向漂移距离逐渐增大,且变化接近线性分布;海流速度对溢油的横向漂移有直接影响,随着海流速度增大,溢油的射流高度不断减小。     

合金材料锯齿形塑性失稳的实验研究与机理分析

轻质高强度合金具有重要的应用背景,而其机理仍未解明的锯齿型塑性失稳现象制约了它们的应用,同时该问题也是材料科学家关注的一个热点问题.基于实验力学的研究,作者所属的光测细观力学课题组提出用动态散斑方法研究合金材料锯齿形屈服剪切带,观察到带形成演化和传播的时空特征、带内应变动态分布和剪切带雪崩变形时拉伸试件的瞬态收缩变形;用固溶处理方法调节合金材料内部溶质原子浓度和析出纳米相颗粒大小与分布,观察到随之变化的锯齿与剪切带的时空特征演变,发现了溶质原子浓度与析出相颗粒这两种因素分别在不同固溶处理温度对动态应变时效起主导作用;建立了基于溶质原子与位错交互作用的物理唯象模型,得到不同加载应变率下与实验相符的锯齿形加载曲线,再现出锯齿形加载曲线和带反复传播的轨迹.     

W，V对Fe－Cr－Mn奥氏体钢辐照诱起晶界偏析和相稳定性的作用

利用电子束辐照Ｆｅ－Ｃｒ－Ｍｎ（Ｗ，Ｖ）合金的结果表明，添加原子半径尺寸大的溶质元素Ｗ和Ｖ，可形成大量微细碳化物，增多相界面即增加基体中尾闾数目，能有效降低合金基体中点缺陷过饱和浓度，减少空洞肿胀；同时有利于形成高密度位错环，减少它们相互间的间距，缩短点缺陷向尾闾移动扩散的平均自由程，导致点缺陷捕获溶质原子的机会减少，进而抑制辐照诱起晶界偏析，提高合金γ相稳定性。     

压电磁螺型位错与界面刚性线夹杂的干涉效应

采用复变函数解析延拓原理,研究了电磁材料中压电磁螺型位错和共线界面刚性线的磁电弹耦合干涉效应并得到该问题的一般解答.作为算例,求出了界面含有一条刚性线时两种压电磁介质区域广义应力函数的封闭形式解.运用扰动技术,求解了位错点的扰动应力、电位移和磁感应强度场.由推广的Peach-Koehler公式求出了作用在位错上的位错力,讨论了共线界面刚性线对位错力的影响规律.文中所得到的解不但可作为格林函数获得任意分布位错的相应解答,而且可以用于研究无穷远纵向剪切和面内电磁场作用下界面刚性线夹杂和介质中任意形状裂纹的磁电弹耦合干涉效应问题.     

熔体超声处理对7050铝合金铸锭宏观偏析的影响

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声外场下7050铝合金半连续铸锭中微观组织的演变规律及溶质元素Zn,Mg和Cu的宏观偏析行为。研究结果表明:熔体超声处理后的铸锭组织变得细小,混晶减少,溶质元素的宏观偏析程度得到弱化,且随着超声功率的增大,溶质元素分布更加均衡,在240 W超声功率作用下,Zn,Mg和Cu的偏析比由未加超声时的1.243,1.158和1.190分别降低为1.086,1.098和1.110;超声外场的引入使得液穴变浅,由铸锭收缩引起的溶质元素在枝晶间的横向流动作用减弱;晶粒的有效细化导致液固两相的相对运动速度减弱;溶质原子的扩散程度得到强化是超声弱化偏析的主要原因。     

铁磁合金中的局部内应力问题

通过对 Smith和 Birchak[1,2 ] 理论 ( SB理论 )的剖析 ,归纳总结了该理论中关于局部内应力的量值大小特性、不连续特性和状态分布特性 .比较了各种晶体缺陷对铁磁合金磁畴壁不可逆移动的影响 .提出了溶质原子局部内应力源模型 ,该模型可以很好地解释铁磁合金的阻尼性能 (内耗 )随退火温度升高而增大的实验规律     

螺旋位错与弹性椭圆夹杂干涉问题的一般解答

获得反平面一般荷载下 ,弹性椭圆夹杂问题的精确解 ,将复变函数的分区全纯函数理论 ,Cauchy型积分 ,应力函数的奇性主部分析 ,Rie-mann边值问题相结合 ,求得了各复势函数之间的解析关系 ,并将问题归结为一个初等复势函数方程的求解 .在一般荷载下获得级数形式精确解 ;在若干特殊情形下获得封闭形式解 .求出了由夹杂引起的干涉能及位错干涉力的解析表达式 ,并绘出了干涉力的变化曲线 ,研究了位错力随位错方位的变化规律 .解答的特殊情形与已有若干文献结果一致 ,并纠正了其中的一个错误结果 .     

非参数利率期限结构模型的实证检验

利用随机过程的原理和非参数的核函数估计方法建立了非参数的利率期限结构模型，采用上海证券交易所的国债回购利率数据对建立的模型进行了实证检验，并与Vasicek、CIR模型进行了比较．结果显示，短期利率扩散过程的漂移函数和扩散函数都是非线性的，短期利率的概率分布不服从参数模型所假设的分布．实证结果证实，与参数模型相比，非参数模型能够更准确地描述我国的国债利率期限结构状况．     

冷轧机工作辊非对称弯辊的板形调控理论研究与应用

为减少冷轧带钢的非对称板形缺陷的产生,设计了工作辊非对称弯辊控制系统.应用影响函数法计算辊系变形,同时考虑辊缝中金属横向流动对带钢出口横向张力分布的影响,通过迭代法计算出工作辊两端施加不同弯辊力后的辊间压力分布、出口厚度横向分布以及出口横向张应力分布.理论分析结果表明,工作辊非对称弯辊可以在一定程度上改善辊间压力分布不均,减轻轧辊磨损和减少轧辊掉皮事故的发生,降低带钢边部的非对称板形缺陷.实际应用结果证明,当倾斜调整量小于10%时,应用工作辊非对称弯辊替代倾斜调整,可以获得更好的板形精度.