大块金属玻璃中由热软化和自由体积产生诱导的剪切带行为比较

比较研究了大块金属玻璃中由热软化和自由体积产生诱导的剪切带行为．首先讨论了大块金属玻璃中剪切失稳的热软化和自由体积产生效应．众所周知,在普通金属材料中,由塑性功转变来的热是其形成热塑剪切带的主要原因,并且是与能量直接相关的．与热软化相比,自由体积产生是金属玻璃发生剪切失稳的另外一种主控因素,由自由体积产生诱导的剪切失稳与由热软化诱导的剪切失稳完全不同,失稳判据中不显含能量．尤其是自由体积产生时的长波扰动总是不稳定的．从而,由自由体积产生和热软化耦合时的剪切失稳更像是由自由体积产生引发的．同时,在金属玻璃中,复合自由体积产生提供了一种特殊和内在的剪切失稳特征生长时间．剪切带的特征宽度由剪切带内相应的扩散过程控制：热扩散和自由体积扩散．作为粗略的估计,用无量纲数B,Deborah数（表示失稳生长率和载荷时间关系）和Lewis数（表示不同扩散竞争）表示了热软化和自由体积产生在剪切带形成过程中的相对重要性．这些结果对于理解大块金属玻璃剪切带形成机理具有非常重要的意义．     

Zr基非晶合金准静态压缩下的多重剪切带行为

利用IUTM和SEM研究了Zr-Ti-Ni-Cu块状非晶合金的准静态单轴压缩变形和断裂行为. 研究表明:该合金的室温压缩变形过程主要表现为弹性和塑性变形,塑性变形阶段没有加工硬化现象. 在准静态压缩条件下Zr基非晶合金表现出多重剪切效应,提高了塑性. 微观研究证明,剪切带的滑移分枝与相互交叉是非晶合金塑性提高的主要机制. 沿着剪切带发现了微空洞和微裂纹,剪切带的形成与自由体积的合并有关. 塑性变形过程中形成脉纹状断口形貌,受力状态的不同脉状花纹表现为不同的形式.     

基于动力学的大块金属玻璃形成能力研究

快速判定大块金属玻璃（BMG）的玻璃形成能力（GFA）是开发新型BMG的关键。基于加和性原则,用动力学理论解释了约化玻璃转变温度Trg作为合金玻璃形成能力的可行性和局限性,为制备非晶合金提供了理论依据,合金能形成BMG的最低Trg为0.4066,同时找到了玻璃形成能力最佳的两个理论约化玻璃温度,即Trg=1和Trg=0;提出了判定GFA大小及其稳定性的两个新的参量摩尔熔化热ΔHmg和稳定性CPS,并用它计算了BMG合金系的GFA大小及其稳定性,BMG的GFA大小顺序与井上明久（Inoue）的排列顺序吻合     

Zr-Cu-Al三元合金大块金属玻璃的形成能力及热稳定性

用水冷铜模吸铸的方法制备了直径为3mm的Zr85-xCuxAl15（x=25、30、35、40和45）合金棒．用X射线衍射（XRD）、差分扫描量热（DSC）和差分热分析（DTA）测试,结果表明：Zr55Cu30Al15和Zr50Cu35Al15,为完全非晶,且Zr50Cu35Al15为近共晶成分,其玻璃形成能力和热稳定性最佳．运用Miedema半经验模型对该合金系的非晶形成焓进行了理论分析计算,其结果与实验基本符合．     

Ti_(35.37)Cu_(45.11)Ni_(8.88)Zr_(10.64)金属玻璃锯齿流变应力降对剪切带扩展的影响

采用万能实验机对Ti35.37Cu45.11Ni8.88Zr10.64大块金属玻璃进行室温压缩实验,研究了锯齿流变应力降对剪切带扩展的影响。实验结果表明:高塑性的大块金属玻璃压缩后表面呈现密集剪切带,且锯齿流变呈现非周期性。根据锯齿流变的变化,对剪切带的形成与扩展分4个区域进行研究,结果表明:区域Ⅰ为大量的剪切带萌生并快速长大的过程;区域Ⅱ为剪切带的稳定扩展,并且扩展的幅度大致相等;区域Ⅲ为剪切带的相互交割与滑移;区域IV为大部分剪切带扩展到整个样品,仅有少量剪切带进行缓慢扩展。     

颗粒材料平面剪切实验与剪切带相关研究

根据流体动力学中库爱特流流动的特点,设计了一种新型颗粒材料平面剪切实验装置,并采用数字图像相关方法(DIC)分析了颗粒材料剪切带的形成过程。结果表明:1该实验装置结合DIC方法可以观测到剪切带的形成过程;2剪切开始时,颗粒孔隙率发生变化,颗粒重新分布,形成了漩涡状剪应变区域,随着剪切的进行,剪应变逐渐增大,带状、漩涡状应变区域半径逐渐减小乃至消失,最终融合形成了一条连续的贯穿整个颗粒面的曲线带状区域,即为剪切带;3剪切带位置处于整个颗粒面上部1/4处,其分布区域宽度是颗粒最小粒径的9~12倍,最大粒径的3~4倍,剪切带平均厚度为分布区域宽度的1/2;4对比不同压强下的剪切实验结果,可以发现剪切带最终形成位置变化不大,压强对剪切带的形成位置影响较小,而剪切带处的剪应变大小与剪切带形成位置有关,剪切位置越深,剪应变越大。     

金属玻璃基复合材料率敏感性变形行为的数值模拟

基于已有的块体金属玻璃基复合材料(BMGCs)在室温准静态不同应变速率加载下的实验研究,拟运用有限元软件ABAQUS对BMGCs的率敏感性变形行为进行数值模拟研究,并将模拟结果与实验结果进行对比,验证有限元模型的合理性。金属玻璃基体和增韧相的本构模型分别采用自由体积模型和各向同性双线性Cowper-Symonds模型。将自由体积模型编写成用户材料子程序(UMAT),在有限元计算过程中调用该子程序来描述金属玻璃基体的变形行为,并利用von-Mises等效剪切塑性应变表征剪切带的萌生和扩展。然后分别假定增韧相表现率效应和不表现率效应,在这两种情形下进一步讨论不同应变率加载时复合材料中等效塑性应变的分布以及剪切带的萌生和演化规律,探讨BMGCs的率敏感性变形行为以及失效机理。结果表明:(1) BMGCs的率敏感性由基体和增韧相的率敏感性共同决定;(2)不管增韧相是否表现率效应,当应变速率越大时,BMGCs基体内剪切带扩展得越快,复合材料越容易发生破坏;(3)相比于增韧相不表现率效应,当增韧相表现率效应时复合材料的宏观塑性变形能力得到提升。     

基性麻粒岩半脆性域剪切带形成机制的实验研究

在温度为８００～９００℃，围压为１ＧＰａ的条件下对基性麻粒岩进行了压缩变形实验。样品变形处于半脆性域，以出现非破裂的准韧性剪切带为特征。提出了剪切带是由样品的原始缺陷向外稳态扩展而形成的机制，可用稍加改变的流变介质断裂力学原理对这种扩展过程进行说明；并将此机制推广到剪切带的形成中。     

横观各向同性土对剪切带形成的影响

推广小应变的横观各向同性的剑桥土本构模型为有限应变情况,并根据变形局部化理论,引入简单剪切模量,分析不排水平面应变条件下土的横观各向同性对剪切带形成的影响,并以上海软土为例加以说明。     

切削高强度结构钢形成的绝热剪切带微结构观察

使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对高强度结构钢30CrNi3MoV正交切削产生的切屑内绝热剪切带的微细组织进行了观察，测量了绝热剪切带的显微硬度。绝热剪切带中心和基体组织之间，组织是渐变的。绝热剪切带内硬度达到了淬火马氏体硬度，并具有细小的等轴晶组织，内部含有少量χ-Fe6C2和Fe3C碳化物与奥氏体。基体和剪切带之间的过渡区为大塑性变形的马氏体组织，分布有高密度的位错。研究结果表明，在实验切削条件下得到的绝热剪切带属于相变带。     

不同围压下砂岩剪切面倾角的实验研究

利用自行研制的岩石平面应变装置和MTS实验系统进行了不同围压下砂岩的平面应变、拉伸和常规三轴压缩实验,测量了不同围压下砂岩的剪切破坏面倾角,与基于Mohr理论的预测进行了对比,给出了计算内摩擦角和剪切面倾角的一般步骤,得出了低围压下砂岩的剪切破坏面倾角随围压的增加而减小的结论.     

原位孔内剪切试验在路基边坡支护设计中的应用

为了对边坡的合理设计提供严密的参考依据,采用原位孔内剪切试验测试了某路基边坡填土的抗剪强度,对不同工况下的边坡支护效果开展数值模拟分析.结果表明,该路基边坡填土压实质量欠佳,呈现轻微的应变硬化特征,其内摩擦角为24°,黏聚力为12 kPa.采用桩基托梁挡墙支护后,边坡最大横向位移可以降低76.5％～84.5％,且随着桩...     

钢-钢纤维混凝土梁剪力件疲劳性能试验研究

文章根据某实际钢-混组合桥梁结构,设计了钢-钢纤维混凝土组合梁剪力连接件推出试件,对其极限抗剪强度及疲劳性能进行了相关试验,研究了静载破坏与疲劳破坏的形式,得到了结构的极限剪切强度和荷载-滑移曲线及相关疲劳曲线,根据τb、τs和τ-1画出了剪力连接件Goodman疲劳极限图。试验表明,文中所提出的计算方法和试验结果可供工程设计参考应用。     

用扭转试验研究淡水冰的剪切强度及模量

引用各向同性线弹性理论对淡水冰进行了扭转试验研究,测定了扭矩作用面平行于冰的晶柱方向;温度为２６３Ｋ,在不同的剪应变速率γ情况下,淡水冰的扭转强度极限τｂ及剪切弹性模量Ｇ．通过试验数据的分析,得到如下结论：在２６３Ｋ温度下,γ在０．０１２×１０－３～２．３００×１０－３ｓ－１范围内,冰的τｂ随γ的增加而略有降低,其平均值为０．７５６ＭＰａ,而Ｇ随γ的增加无明显增大,约成４５°的螺旋面破坏,如同铸铁试样扭转破坏断口一样．     

反胶束法制备纳米微粒

概述了反胶束法制备纳米微粒的基本原理,介绍了反胶束中形成的纳米微粒的几种瓜方式及反胶束“水池”中纳米微粒的表征方法,并着重分析了反胶束法纳米微粒的影响因素,同时目前该领域的研究进展并邮对今后研究工作的展望 。     

加筋尾矿砂的三轴试验研究

基于室内三轴剪切试验,以聚丙烯土工织物为筋材,对不同加筋层数下尾矿砂的变形、破坏特征进行了研究。结果表明,随着试样加筋层数的增加,尾矿砂的的抗剪强度指标明显提高。加筋可显著地提高尾矿砂的内聚力数值,但对内摩擦角的影响较小。加筋以后尾矿砂的变形规律可用邓肯-张非线性弹性模型进行描述。最后:文中给出了加筋尾矿砂的变形计算参数。     

集束式长短剪力钉抗剪性能参数影响研究

为了明确剪力钉直径和间距变化对集束式长短剪力钉抗剪性能的影响,通过10组共计34个推出试验,分析了集束式长短剪力钉试件与标准推出试件之间抗剪承载力、抗剪刚度和破坏形态的变化规律,获得了集束式长短剪力钉的荷载-滑移关系,提出了考虑剪力钉顶杆直径和间距变化的集束式长短剪力钉的抗剪承载力计算公式,明确了集束式剪力钉布置下群钉的折减系数.试验结果表明:抗剪承载力和抗剪刚度随着剪力钉直径和纵向间距的增大而增大;群钉的抗剪承载力折减系数为0.71.     

Characterization and in-situ formation mechanism of tungsten carbide reinforced Fe-based alloy coating by plasma cladding

The precursor carbonization method was first applied to prepare W–C compound powder to perform the in-situ synthesis of the WC phase in a Fe-based alloy coating. The in-situ formation mechanism during the cladding process is discussed in detail. The results reveal that fine and obtuse WC particles were successfully generated and distributed in Fe-based alloy coating via Fe/W–C compound powders. The WC particles were either surrounded by or were semi-enclosed in blocky M_7C_3 carbides. Moreover, net-like structures were confirmed as mixtures of M_(23)C_6 and α-Fe; these structures were transformed from M_7C_3. The coarse herringbone M_6C carbides did not only derive from the decomposition of M_7C_3 but also partly originated from the chemical reaction at the α-Fe/M_(23)C_6 interface. During the cladding process, the phase evolution of the precipitated carbides was WC → M_7C_3 → M_(23)C_6 + M6_C.     

颗粒物质三维直剪实验的数值模拟

为了获取断层物质的受压剪切特性,用离散元法生成5种非规则颗粒单元来模拟自然条件下断层物质的直剪过程,以实验数据为参数,探讨了不同法向应力、摩擦系数、颗粒形状、试样颗粒组构对断层物质的剪应力的影响。结果表明,剪应力随法向应力、摩擦系数、非规则颗粒含量的增加而增大,不同法向应力、颗粒形状、试样组构下孔隙率的变化反映了剪应力的变化。