脉冲磁场对高速钢刀具材料微观硬度的影响

研究脉冲磁场对W9Mo3Cr4V高速钢刀具材料微观硬度的影响规律. 利用自行构建的磁处理试验平台对高速钢试样进行定向脉冲磁化处理. 研究不同的脉冲磁场强度、磁场频率和磁化时间对高速钢材料微观硬度的影响规律,通过观察高速钢材料金相组织,分析脉冲磁场作用下高速钢材料的微观组织变化机制. 试验结果表明,在选择合适的脉冲磁化工艺参数条件下,高速钢材料的微观硬度能够明显提高. 脉冲磁场作用促使金属材料中一部分残余奥氏体转化为硬而脆的马氏体,使马氏体含量升高,材料组织变得均匀.      

AISI304不锈钢在冷加工过程中的微观组织变化

在不同温度下对AISI304不锈钢进行不同方式、不同程度冷加工,用铁素体测量仪测定马氏体相变量,研究了冷加工与马氏体相变的关系;将AISI304不锈钢在低温(液氮,-70#℃)条件下进行不同程度拉伸,采用透射电镜观测位错分布,研究了冷加工与位错密度的关系.结果表明:冷加工在一定条件下可以产生形变诱发马氏体,其含量随冷加工变形量的增大而增加;同时,冷加工导致AISI304不锈钢中金属晶粒拉长,其位错密度随冷加工变形量的增加而增大.     

漏磁检测的交直流磁化问题

针对漏磁检测交流磁化的磁化电流频率选择问题 ,采用概率论的有关知识分析了影响漏磁检测信号大小的因素 ,并从漏磁场的检测理论上分析了磁化频率的选取原则 ,即 :载波频率应远大于调制波频率。对宽 0 .2 mm、深0 .2 m m的人工矩形槽缺陷的检测结果验证了对缺陷漏磁场所作的理论分析 ,得出了在常规的漏磁检测条件下磁化频率应大于 1k Hz,并指出漏磁检测不能采用频率为 5 0 Hz交流电磁化     

混凝土内锈蚀钢筋的漏磁信号分析

将漏磁检测技术应用于混凝土内部钢筋的锈蚀检测中,以磁偶极子模型为理论依据,在对锈蚀钢筋进行数值模拟的基础上,完成了对10个试件的加速锈蚀、磁信号采集及分析.提出了基于磁偶极子模型的钢筋锈蚀损伤漏磁场空间分布计算理论,计算了锈蚀钢筋的漏磁场的空间分布,分析得到沿试件纵向的磁感应强度B_x-x曲线图和磁感应强度梯度K_x-x曲线图.数值模拟和试验结果表明:根据磁感应强度B_x-x曲线的峰值可半定量评估钢筋的锈蚀程度,根据磁感应强度梯度K_x-x曲线的零点间距可定量判断钢筋的锈蚀区域,且箍筋及混凝土保护层厚度对于钢筋锈蚀损伤检测的影响较小,可以忽略不计.     

电磁直驱变速器铁磁材料磁化影响及隔磁设计

为解决电磁直驱变速器(DAMT)铁磁材料磁化所造成的控制精度下降问题,以升挡过程为例,利用JMAG电磁场软件分析因铁磁材料磁化所造成的磁路变化及对执行器输出力的影响.建立接合套磁化后受磁场力作用的数学模型,分析接合套升挡过程中的受力情况及对换挡力的影响,分析齿轮啮合部位磁化程度及所受径向吸力情况.基于上述影响机理,利用...     

马氏体时效不锈钢α′→A逆转变形成规律研究

利用TEM、LK02型高速淬火膨胀仪及x射线衍射仪研究了马氏体时效不锈钢在连续加热及等温过程逆转变奥氏体的形成规律,对逆转变奥氏体的等温形成机理提出了新的设想,并采用计算机线性回归的方法建立了组织与性能间的关系。     

脉冲能量对激光冲击0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与性能的影响

使用高功率激光器在水约束条件下对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢进行了冲击试验,通过研究冲击加载下奥氏体的组织与性能变化特征,得出了下述主要结果:0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在室温条件下通过不同激光功率的冲击,出现加工硬化现象,且功率越高,变形量越大,加工硬化也越明显.15 J能量和25 J能量冲击时,材料的微观组织以孪晶为主;42 J 能量冲击时,奥氏体出现相变特征,发生类马氏体相变.随着冲击功率的提高,孪晶逐渐细化,并在42 J能量下出现明显的孪晶与位错的交互作用,孪晶界上有大量的位错团塞积.     

船用钢板漏磁检测的三维有限元分析

为保证船舶的安全,满足对船用钢板进行定期检测的需要,提出利用漏磁检测钢板缺陷的方法,并对该方法进行了三维有限元分析和实验验证.在ANSYS软件中建立检测传感系统、磁化装置和钢板缺陷的三维模型,进行钢板缺陷附近的磁场分布状态的数值仿真,得出了船用钢板磁化后的磁场分布状态,计算出缺陷与磁场分布之间的对应关系曲线,并对缺陷进行判断.检测实验结果证明有限元计算是可靠的.     

铁磁钢材应力致磁各向异性定量检测特性研究

为研究铁磁材料的应力致磁各向异性的物理表现及其对应力的定量检测特性,搭建了交流磁化/检测实验装置.在单向加载条件下,对铁磁Q195平板试件施加了不同程度的弹性应力.并在保持每个弹性应力方向及大小不变前提下,施加了不同方向的不饱和交流外磁场,检测了其交流磁化曲线.通过对实验数据的频谱分析、磁滞回线的获取及磁特征参数的提取,分析和讨论了铁磁材料应力致磁各向异性定量特性、磁各向异性特征参数与应力的定量关系.研究结果表明:应力导致了铁磁Q195钢材表现出了磁各向异性特性;应力致磁各向异性磁特征参数随着应力增大而近似于线性增大,可以通过提取对应的参数进而求取对应的应力.研究结果对系统探究铁磁材料的应力致磁各向异性定量特性具有一定参考价值.     

不锈钢焊接专家系统研究

利用VB在Windows环境下建立了不锈钢焊接知识库及其焊接专家系统,知识库系统具有对记录进行存储、检索、编辑、增删、修改的扩充等功能,专家系统则集中了大量的专家知识、利用正、反双向推理技术可以完成奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢及奥氏体-铁素体不锈钢等系列的近百种材料的焊接工艺优化设计,同时还具有焊接成本预测功能。     

钢结构磁性无损检测理论与应用研究

当钢材等铁磁材料受到外部荷载作用时,在它的内部将产生内力,即产生应力σ,从而使铁磁材料磁化时的磁导率发生相应变化。本文根据铁磁材料的这一独特性能,针对大跨钢结构等缺陷敏感结构的主要受力和变形特点,利用磁化的应力敏感性,研究并提出了一种铁磁构件在简单应力状态下的磁导率变化与其应力变化关系的数学模型,得出了构件应力与其磁导率之间的线性相关关系,建立了大跨钢结构等缺陷敏感结构安全状况磁性无损检测的基本理论和工程应用方法,为保证这类结构的安全性提供了一定的依据。     

含裂纹金属拉伸断裂过程的热像检测方法

在含裂纹的A3钢试件拉伸断裂过程中,采用红外热像仪监测其拉伸断裂行为,并基于热像序列计算出裂纹扩展中的热耗散速率;跟踪裂纹前端最高温度点,测量出裂纹扩展长度。根据热力学理论讨论了温度变化与构件力学行为之间的联系。研究结果表明,裂纹试件在拉伸断裂过程中的温度曲线包括5个阶段：扩展前平稳阶段、波动升温阶段、稳定升温阶段、失效前迅速升温阶段和失效后降温阶段。温度的变化描述了构件的力学行为,揭示了构件的损伤规律。     

钢丝绳缺陷检测励磁结构尺寸设计

由钢丝绳缺陷类型的性质设计出钢丝绳无损检测励磁结构模型,根据磁化强度对局部缺陷型(LF)和截面积损失型(LMA)缺陷信号的影响选择钢丝绳需要磁化的磁化强度,并以钢丝绳能否磁化到一定的磁化强度作为励磁结构设计合理性的一个依据;根据励磁结构磁化回路等效模型,通过励磁结构尺寸参数设计及理论计算,分析励磁结构尺寸变化对励磁的影响,得出励磁结构的理论计算尺寸,利用得出的励磁结构尺寸进行ANSYS有限元仿真,理论计算尺寸仿真结果与钢丝绳应磁化的磁化强度有一定的差距,通过调节关键尺寸参数可以使钢丝绳达到需要的磁化强度,并以最后的尺寸作为励磁结构尺寸的设计依据.     

混凝土劣化与有害孔洞的物理关系

研究了混凝土性能劣化与冻胀损伤的关系,研究表明,混凝土性能劣化是混凝土力学性质因损伤所表现的衰减,混凝土性能劣化与冻胀损伤机理之间存在着一定的内在联系,这种联系具体反映在混凝土内部有害孔洞在冻胀过程中的发展.从物理形态的变化而言,有害孔洞尺寸与分布因冻胀而产生的改变将直接导致结构松散,而结构松散可以通过无损检测、抗压强度试验表现出来,由此结合细观孔结构试验,即可形成检测指标信号与细观孔洞结构变化之间的宏、细观对应关系,进而探讨细观孔洞结构的损伤变化对宏观性能的影响规律.最后得出结论:混凝土的宏观性能损伤与细观孔洞结构改变之间存在明显的对应关系.     

由沉积物中准同生构造的褶皱展平试验确定沉积剩磁固化深度

上新世湖心相页岩中准同生构造的褶皱展平试验揭示,这套沉积物中的剩磁固化于这些准同生构造形成之后,固化深度大于10-15cm。这一事实与模拟实验结论的之间矛盾表明,由于天然过程的进行速率慢得无法与实验室过程比拟,天然沉积物中沉积后碎屑剩磁的作用要比模拟实验的绪论强得多。将模拟实验得出的关于磁性颗粒重新排列条件的定量结论简单地外推到天然过程是不适当的。任何关于沉积物获得剩磁的模型都必须接受以天然过程为基础的检验,仅有实验室内的模拟试验是很不够的。     

基于生物散斑的青枣活性变化规律

枣的表面损伤通常是由采集时和采集后的机械力或枣贮存时挤压所致,对枣损伤进行无损检测有利于枣的品质分级.文章基于生物散斑技术,采用He-Ne激光照射正常无损枣和损伤枣的表面,以时间序列散斑图的惯性矩作为散斑活性,研究正常新鲜枣和损伤枣图像散斑活性随时间变化规律.结果表明随时间变化,枣的生物散斑活性有较大变化,且正常枣和损伤枣的变化趋势不同,为损伤枣的识别奠定理论基础.     

基于振动信号降噪的钢板件损伤定位

为了实现汽车船舶等行业中钢板件的结构健康监测,针对冲击、碰撞损伤发生时的振动信号,提出了一种结合小波包阈值降噪(WPT)和集合经验模态分解(EEMD)降噪的方法来提高损伤源的定位精度。首先,设计了动态环境下钢板件的冲击损伤试验系统并进行实验方案设计,采集了损伤时刻数据;其次,通过对损伤信号进行WPT-EEMD降噪有效提高信噪比,并利用阈值检测获得信号到达各传感器的时间;最后,基于延时叠加算法,完成了钢板件中损伤区域的定位成像。实验结果表明,该方法可在动态环境下有效定位出钢板件上冲击损伤发生的位置,为解决动态无损监测问题提供了思路。     

基于频率指纹的梁类结构损伤定位方法研究

利用摄动原理探讨了基于振动模态分析的结构无损检测技术,并把频率变化平方比和正则化频率变化率应用于连续梁,从理论上验证了频率指纹是结构损伤位置的函数。利用该方法对连续梁进行了数值模拟试验,总结出利用梁频率的正则化频率变化率进行损伤定位的步骤。方法简单可行,可为解决工程实际问题提供参考。     

基于胶粘拔出法的桥梁结构混凝土强度测试

 在进行桥梁结构检测时,采用胶粘拔出法进行混凝土强度测试,不但可以避免破损检测法对结构造成的严重破损,还能够弥补常规非破损法,如回弹法等测试精度不高等缺点。为了便于实际操作,通过比对试验,将一种有机植筋胶作为胶粘拔出法的锚固胶,并设计出了一套可重复利用的钢质锚固件的拉拔系统。比较结果表明,该方法可取得较好效果。在对一批双向钢筋混凝土板的拔出力及其对应的混凝土立方体试块抗压强度进行统计研究分析的基础上,运用最小二乘法,绘制出胶粘拔出法的桥梁结构混凝土强度与拔出力的测强曲线,曲线相关性较好,且相对标准差较小。最后,运用测强曲线,对野外暴露试验站的2片预应力混凝土梁进行胶粘拔出法试验研究,计算值与试验值吻合较好,为胶粘拔出法在桥梁结构混凝土强度测试工程实践中的应用奠定了基础。     

Exchange-biased quantum tunnelling in a supramolecular dimer of single-molecule magnets

Various present and future specialized applications of magnets require monodisperse, small magnetic particles, and the discovery of molecules that can function as nanoscale magnets was an important development in this regard. These molecules act as single-domain magnetic particles that, below their blocking temperature, exhibit magnetization hysteresis, a classical property of macroscopic magnets. Such 'single-molecule magnets' (SMMs) straddle the interface between classical and quantum mechanical behaviour because they also display quantum tunnelling of magnetization and quantum phase interference. Quantum tunnelling of magnetization can be advantageous for some potential applications of SMMs, for example, in providing the quantum superposition of states required for quantum computing. However, it is a disadvantage in other applications, such as information storage, where it would lead to information loss. Thus it is important to both understand and control the quantum properties of SMMs. Here we report a supramolecular SMM dimer in which antiferromagnetic coupling between the two components results in quantum behaviour different from that of the individual SMMs. Our experimental observations and theoretical analysis suggest a means of tuning the quantum tunnelling of magnetization in SMMs. This system may also prove useful for studying quantum tunnelling of relevance to mesoscopic antiferromagnets.