内裂纹高温修复组织演化过程分析

针对大型锻件在生产过程中常因裂纹等孔隙性缺陷探伤超标导致改锻甚至判废的问题,采用辐射加热方式研究了低碳钢内部裂纹高温修复及组织演变过程。结果表明:温度为900℃时,裂纹附近富集析出铁素体,裂纹修复以原子的扩散迁移为主;1 000℃时,裂纹附近发生再结晶,裂纹间隙被大量细小的等轴铁素体晶粒所填充,1 200℃时,等轴的铁素体晶粒长大为链状,并有晶粒跨过原裂纹区长大,形成共有晶粒;温度高于1 000℃时,裂纹修复以再结晶和晶粒长大为主,再结晶的发生实现了裂纹的快速愈合。裂纹修复过程可分为4个阶段:裂纹面局部凸起的形成与接触,凸起的长大及裂纹的分段离散化,分段裂纹的球形化及孔洞的形成,孔洞的缩小及裂纹区的消失。该研究结果对揭示高温裂纹修复机理和演化过程具有重要意义,为大型锻件缺陷探伤标准的制定及质量控制提供参考依据。     

高温塑性加工过程中缺陷修复规律

高温塑性变形金属内部的微裂纹在扩展的同时,有一可逆的修复过程,研究其成因条件和影响因素并加以利用可大大提高产品质量。论文采用钢试件高温模拟方法对热加工过程中易引起大型锻件内部探伤超标的孔洞型缺陷、夹杂性裂纹等缺陷的修复规律进行了探讨。结果表明经高温锻造变形绝大多数缺陷可以在合适的力学条件下修复,但修复机制和条件大不相同。在锻造生产中修复已产生的缺陷或已报废的大型锻件是一种值得探索的新方法     

钛合金激光修复过程中缺陷的成因及对策研究

钛合金激光修复是以激光熔覆和快速成形技术为基础,以修复破损零件为目的的技术。钛合金激光修复技术近年来发展迅速,但是该技术目前处于发展阶段,修复过程中还存在某些缺陷,如裂纹及开裂,成分不均匀和气孔等,有必要研究这些缺陷的成因并提出相应的解决办法。     

新型高温润滑自修复缓蚀剂的设计及其缓蚀性能

针对现有缓蚀剂对身管武器内膛铬层裂纹修复中存在的问题,设计了一种复合型缓蚀剂MoS₂/(B-Si)+Mg(OH)₂(MBSM)。该缓蚀剂的高温润滑相MoS₂可阻止初级裂纹的产生,高温液相B-Si可对初级裂纹进行有效填充达到自修复效果。烧蚀实验结果表明：在MBSM缓蚀剂添加质量分数为0.5%时可以降低10%的烧失量,具有明显的缓蚀效果。MBSM缓蚀剂对微米级裂纹和孔洞的修复效果明显,有望用于身管武器烧蚀裂纹的修复。     

基于相对密度的大棒材轧制对孔隙性缺陷压合影响研究

针对大棒材轧制生产过程中产品芯部孔洞及裂纹等孔隙性缺陷影响产品质量问题. 通过引入相对密度来间接表征轧件内部呈弥散分布的孔隙性缺陷,利用体积可压缩刚塑性有限元法模拟轧制过程中棒材芯部相对密度变化情况,根据模拟结果分析轧制工艺对轧件芯部孔隙性缺陷压合的影响情况,得到相应的变化规律. 将该研究结果应用于某钢厂棒材轧制工艺参数制定,产品质量明显提高,验证了所用方法的实用性和可靠性.     

基于几何特征的自重构模块机器人自修复算法

基于网格型的自重构模块机器人,研究了一种基于几何特征分布式自重构机器人的自修复算法.它用广度和深度优先算法搜索有效的运动路径,将故障模块转移到系统构型边界处释放,并用备用模块取代.分析了该算法实现任意位置故障模块的自修复过程,并优化了自修复过程中的模块运动路径.仿真结果表明,对于三维网格型的自重构机器人,该自修复算法是可行和有效的.     

鲁灰花岗岩蠕变特征转变温度门槛值的实验研究

采用中国矿业大学的"20MN高温高压岩体三轴试验机"进行了高温三维应力下大尺寸200 mm×400 mm鲁灰花岗岩蠕变特性的实验研究,研究发现:在300~400℃之间存在一个温度门槛值,在温度低于这个门槛值时,鲁灰花岗岩的蠕变变形具有瞬态蠕变阶段,在温度高于这个值时鲁灰花岗岩的蠕变变形不具有瞬态蠕变阶段,而直接进入到稳态蠕变阶段。鲁灰花岗岩蠕变变形发生这种现象是因为一方面应力闭合了裂隙,裂纹和孔隙的空隙使鲁灰花岗岩的可压缩性消失。另一方面温度造成了部分矿物或胶结物熔融,充填和堵塞原有的孔隙,裂隙和裂纹,使鲁灰花岗岩的可压缩性降低甚至消失。实验得到的结果对深入认识鲁灰花岗岩在高温下的蠕变变形规律有重要的意义。     

磺酸甜菜碱型聚丙烯酰胺/铬凝胶自修复过程的热力学研究

磺酸甜菜碱型聚丙烯酰胺/铬凝胶体系可用于调剖堵水,该凝胶经过剪切破坏后又能够实现一定程度的自修复。为了研究该凝胶的自修复过程及影响因素,在对凝胶体系进行热力学分析的基础上,建立了铬凝胶胶团的热力学函数关系,从而确定了成胶温度和无机盐浓度两个影响因素,同时给出了自修复过程的模型。通过室内成胶实验研究了成胶温度、无机盐硫酸钠的浓度对成胶和自修复过程的影响。实验结果表明,凝胶自修复的最佳温度在45~60℃之间,这一实验结果与热力学上的理论推测是一致的,而无机盐硫酸钠的浓度在220~1 600 mg/L之间,也证明了在理论上是存在一个最佳的浓度范围。     

由液压缸体修复谈零件维修中焊接修复步骤

零件焊接修复是维修过程中重要的修复手段,随着现代工业的发展,换件修理成为主流,但零件焊接修复因其较低的成本所具有的经济性仍无法替代。零件焊接修复的局限在于对维修人员要求较高,需具备一定的理论知识和丰富的维修经验,不少维修人员因此望而却步,其实焊接修复也有一些固有的步骤和规范(该次缸体修复过程就是按此步骤进行),在维修作业过程中完全可以按套路进行,该文主要讲述了零件焊接修复步骤。     

自结合碳化硅材料高温氧化行为研究

研究了气孔率为１１ ．５ ％ 的自结合碳化硅材料在１ ３００ ℃空气中的高温氧化行为．研究结果表明：氧化初期形成的非晶态ＳｉＯ２ 对材料中孔隙与裂纹尖端起钝化作用，造成材料室温强度随氧化时间的增加而增加．当氧化２２ ．５ ｈ 时，材料强度最高，达２９３ ＭＰａ；随着氧化时间的增加，非晶态ＳｉＯ２ 晶化形成方石英，以及冷却过程中引发的表面裂纹，造成材料室温强度的降低．表面裂纹的出现，使得自结合碳化硅的氧化增重动力学曲线符合对数规律     

两条等长共线裂纹尖端塑性区扩展理论研究

采用Kachanov法基本思想求解2条等长共线裂纹相互作用下裂纹的应力强度因子,分别基于Mises屈服准则和D-P屈服准则推导了裂纹尖端塑性区半径的表达式,并求得裂纹相互作用下塑性区半径的扩大倍数,其值为2条裂纹相互作用下的应力强度因子与单裂纹状态下应力强度因子比值的平方。在此基础上,分析了裂纹间距对塑性区扩展的影响。研究发现,同一裂纹倾角下裂纹间距与裂纹长度比值越小,2条裂纹尖端的塑性区半径越大,裂纹尖端塑性区扩展速度越快,直至塑性区发生接触,且不同的裂纹倾角,裂纹尖端塑性区发生接触的条件不同。     

轧件内部裂纹的模拟实验方法与愈合行为

提出一种预置轧件内部裂纹的模拟实验新方法,即钻孔填充法,将其用于普碳钢中厚板内部裂纹的预置,并对其愈合行为进行轧制实验研究.研究了位于轧件中心、厚度方向三分之一处等位置的裂纹愈合情况.实验结果表明,压下率达到50%以上、开轧温度在1100℃时,内部裂纹可完全愈合;且位于轧件厚向中心位置裂纹的愈合程度好于其他位置,采用缓冷方式时裂纹的愈合程度好于空冷.对轧制过程中裂纹愈合的机理进行了分析,认为在轧制变形条件下,压应力状态为裂纹愈合提供了静力学条件,塑性变形过程中大量原子的定向运动,为裂纹愈合提供了物质补给条件,裂纹两侧的金属原子更容易找到新的平衡位置,形成统一的晶格点阵,从而实现裂纹愈合.     

图像分析技术在混凝土塑性收缩裂缝定量测试与评价中的应用研究

在普通圆环试模中增加高度不等的径向刚性约束，获得了改进的圆环试模，提高了塑性收缩裂缝的清晰度和有序度。提出了开裂面积率这一能较好地反映试样的抗裂效果的指标。应用图像分析技术，通过用Delphi语言自行编写的处理软件统计数码照片中裂缝区域与选定分析区域像素点的比值，逐步推算出开裂面积率．试验结果证明：该技术具有相对直观、便捷和精确的优势，有利于进行混凝土裂缝的量化研究。     

铝合金搅拌摩擦裂纹修复区的显微组织及力学性能

对表面预制了0.8mm深、0.5mm宽裂纹的2A12铝合金进行搅拌摩擦修复,修复后对其修复区显微组织变化规律和力学性能进行了详细研究.结果表明:在合理修复工艺下,实现了裂纹的修复,修复区的平均抗拉强度R_○m、屈服强度R_eL可达到母材的90.1%和92.2%.修复区存在3个组织变化区,其中修复核心区的晶粒被反复碎化、长大及动态再结晶;热机影响区晶粒具有明显的塑性变形,与晶粒显著长大的热影响区共同构成组织软化区;表面硬度与截面上部硬度曲线相似,截面硬度上部依次高于下部;修复核心区存在大量的小角晶粒,并且内部存在一定密度的位错,在晶粒四周均匀分布细小强化相.     

裂隙砂岩冻融循环变形特征初探

采取汶马高速边坡砂岩预制裂隙后进行冻融循环试验;并进行冻融循环全过程裂隙的应变量监测,得到了在一次冻融过程中裂隙的应变过程经历了6个阶段,发现了岩样在冻融循环中的裂隙扩展由弹性变形转变为塑性变形,最终产生了残余应变。每一次初始的应变值即为上一次的残余应变值,而随着冻融循环次数的增多裂隙越来越大,呈对数增长的趋势。裂隙砂岩在冻融循环过程中,随温度变化,岩石的裂隙会产生新增或原裂隙扩展,宏观上表现为冻融损伤。     

裂隙岩体贯通及锚固止裂路径有限元分析

供水管网地震过程中往往会遭到不同程度的破坏,以震后管线破坏状态模拟为基础,对带渗漏管网进行水力分析,进而评价其服务性能.在渗漏管网流分析时,引入节点配水量和节点压力的函数关系,结合中国点式渗漏模型,通过求解非线性方程组,得到震后管网节点的供水量和节点压力.该方法在传统的管网水力计算基础上,考虑节点流量随水压的动态变化,避免了负的压力计算值的产生.以一实际管网为例,介绍了震后供水管网功能分析的应用方法.     

Microstructural evolution in electroformed nickel shaped-charge liners with nano-sized grains undergone deformation at ultrahigh strain rate

Nickel shaped-charge liners with nano-sized grains were prepared by the electroforming technique, and the deformation at ultrahigh strain rate was performed by explosive detonation. The as-formed and post-deformed microstructures of electroformed nickel shaped-charge liners with nano-sized grains were observed by means of transmission electron microscopy, and the orientation distribution of the grains was analyzed by the electron backscattering pattern (EBSP) technique. The melting phenomenon in the jet fragment and the recovery and recrystallization in the slug after plastic deformation at ultrahigh-strain rate were observed in the ultrafine-grained nickel shaped-charge liners. The research evidence shows that dynamic recovery and recrystallization play an important role in plastic deformation at ultrahigh strain rate.     

剪应力作用下断续节理岩体的强度特性

利用裂纹孤立原理结合裂纹线场理论,研究剪应力作用下断续多节理线尖端的精确弹性区应力场和脆断区应力场,将精确弹性区应力场和脆断区应力场匹配,确定了脆断区长度和荷载之间的关系,继而从理论上确定了断续任意多节理岩体的强度．该方法可以解决任意多节理岩体的强度特性问题,而且得到的是精确的理论解．