Invariant line strain theory and its application to the crystallography of solid-state phase transformations

The formation mechanisms of the crystallographic features of phase transformation, including orientation relationship, habit plane, growth direction and transformation strain, are described; the early theoretical studies on the invariant line strain model are summarized; and the details of a "three-dimensional invariant line strain model proposed by one of the authors and his colleague abroad are presented. The experimental results on the crystallographic features of needle-, rod- or lath-shaped precipitates formed in the FCC <=>BCC and HCP <=>BCC precipitation transformations were in excellent agreement with the predictions from the model, thus suggesting that the model could well serve as a phenomenological theory of crystallography for diffusion-controlled phase transformations.     

振动引起的界面切向相对运动对摩擦的影响

为了研究接触界面振动对摩擦的影响, 自主设计实验装置, 以在振动台上匀速滑动的滑块为对象, 采用理论与实验相结合的方法, 分析法向振动和切向振动引起界面切向运动减摩的机理。实验结果表明, 振动台的法向振动和切向振动经常同时存在。当界面振动, 且滑块与振动台之间的切向相对速度方向不变时, 滑块受到的平均滑动摩擦力与无振动时相同, 没有减摩作用; 当滑块与振动台之间切向相对速度的方向发生周期性变化或存在stick-slip (黏滑)时, 与无振动时相比, 滑块的平均滑动摩擦力有明显的减摩作用。根据Coulomb摩擦定律建立动力学模型进行仿真, 仿真结果与实验结果非常吻合, 说明在界面运动为已知的条件下, Coulomb摩擦模型能够反映界面间的摩擦作用。实验和仿真结果表明, 当法向振动和切向振动同时存在时, 振动引起的界面切向相对运动造成摩擦力方向的周期性变化或stick-slip是减摩的主要原因。     

二维耦合干摩擦振子黏滑运动分析

针对工程中广泛存在的二维干摩擦问题,通过引入斜弹簧建立一种可考虑x,y两个方向耦合的振子模型。定义摩擦力方位角来描述动、静摩擦力矢量分量,并考虑振子振动过程中可能出现黏滞,提出了一种分析二维耦合干摩擦振子黏滑运动的方法,给出了二维耦合干摩擦振子黏滑运动的复杂边界条件。基于指数型动态摩擦模型对二维耦合干摩擦振子的黏滑运动进行了数值仿真,给出了x方向和y方向相同激振频率相同相位角、相同激振频率不同相位角、不同激振频率不同相位角3种工况下的仿真结果及系统解随激振频率和相位角的变化规律。仿真结果表明,二维耦合摩擦振子运动中可能出现黏滑状态转换;当x方向和y方向的激励频率和相位角均不相等时,与前两种工况相比,质量块的运动轨迹、系统相图均为更加复杂的平面曲线,同时一个周期内系统可出现多次黏滑转换;两个方向激振频率相同时,改变激振频率和激励相位角,系统的解均没有出现次谐波,振子为周期运动。所提出的方法可为进一步研究二维耦合干摩擦振子的动力学特性及运动稳定性提供参考。     

摩擦补偿脉冲特征参数的自适应配置方法

提出了一种摩擦补偿脉冲特征参数的自适应配置方法.依据运动轨迹参数、摩擦力矩、摩擦补偿效果最优值、相关动态特性信息以及伺服控制参数,通过动态迭代过程,精确计算出摩擦补偿脉冲特征参数,并在精密运动平台上进行了摩擦补偿脉冲特征参数的自适应配置实验.结果表明,在不同的工况及运动轨迹条件下,所提出的方法均能够达到较好的摩擦补偿效果,且其误差峰值偏差均小于1μm.     

浅谈杂技圆盘中的力学原理

根据均质圆盘在水平面上的运动特点,解释了一个杂技项目:滚圆盘,阐述了其中涉及的力学原理.并应用理论力学的摩擦理论和平面运动微分方程,导出了圆盘运动参数的计算公式,得到了圆盘向回滚动的条件.     

弛豫铁电体铌镁酸铅/钛酸铅陶瓷的内耗及其界面动力学性能

采用动态力学分析仪研究了弛豫铁电体铌镁酸铅/钛酸铅（PMN-15PT）陶瓷在室温附近的内耗峰随振幅、频率及升温速率变化的规律，并用界面动力学模型分析了PMN-15PT中极化微区的界面动力学特性.结果表明，PMN-15PT的内耗峰与其极化微区的界面运动有关.界面动力学模型能够描述PMN 15PT内耗峰的升温速率及其频率效应，所对应的界面为具有较小回复系数的软界面，且与其他微米级材料的硬界面有所不同.     

平面应变过程中摩擦对金属流变规律的影响

研究了平面应变压缩过程中摩擦对金属流变规律以及力能参数的影响. 通过有限元软件MSC/Superform,采用二维以及三维热力耦合有限元理论对不同摩擦条件下的力能参数、宽展情况以及变形金属的流动情况进行了分析;在自主研制的大试样平面应变热模拟试验机上,利用室温下工业纯铝探讨了上下接触面摩擦不一致时金属流动的规律. 结果显示:随着摩擦的增大,变形负载将增大,宽展减小;当上下接触面间摩擦条件不同时,变形后的试样将出现"U"字型,而且随着上下接触面之间摩擦差值的增大,其变形不均将更加严重.     

双向摩擦塑性加工过程的修正刚塑性有限元法

本文从分析刚塑性有限元法应用于双向摩擦塑性加工过程存在的问题入手,提出了等效应力函数和指数摩擦模型,对能量泛函中应变能项和摩擦功耗进行相应变换处理,产生了一种适用范围广的修正刚塑性有限元法。分析表明,该修正法较满意地解决了双向摩擦塑性加工中存在的刚性区和流动分界面处奇异点问题。应用此法计算了轧制时的接触应力,获得了与实验相吻合的结果。     

管体摩擦焊顶锻变形阶段污物清除的估算

根据连续驱动摩擦焊顶锻变形的特点，提出了估算顶锻变形过程界面污物清除率模型，建立了污物清除率为一次焊接参数和二次参数的函数关系。以此为基础，分析了管结构摩擦焊变形过程中界面及近界面塑性区金属质点的运动规律，并结合石油钻杆摩擦焊的实际施焊情况，测定了顶锻终了接头的塑性变形区宽度，估算了顶锻变形过程界面污物清除率。     

基于分形理论的高速压制粉末颗粒摩擦力分析

按Bowden和Tabor的原始处理,基于分形理论将总黏着摩擦系数表示为弹性及塑性区中的黏着摩擦系数的组合,建立了黏着摩擦系数的分形模型和粉末颗粒的内摩擦与分形维数的数学模型.通过函数曲线分析了粉末颗粒的分形维数对总的黏着摩擦系数、粉末颗粒的内摩擦力的影响.研究表明：对于一定的分形维数,总的黏着摩擦系数随归一接触面积的...