关于滞弹性底分子动力论

§1.引言.关于滞弹性的一般理论,已有的一种是将虎克定律普通化所建立起来的(Zen-er 1948),一种是热力学理谕(Zener 1948,程开甲1955).本文打算从另一角度——从分子动力论的观点作些试探.本来,分子动力论必须依据具体的微观模型才行,而产生滞弹性现象的弛过程又是多种多样的,例如可以是溶质原子的从尤分布,可以是空穴的扩散等等,因     

晶界滞弹性运动的理论研究(Ⅱ)

关于这个问题作者在1955年曾发表了初步结果.本文的内容是给上一篇文章以补充说明,并且作一些修改,提出一些新的看法.在原先计算中,我们把晶界看成是均匀分布着许多空穴的过渡层,并且假设这些空穴都是单个原子尺度的相互独立的原子空位.我们还假设空穴只能在晶界内运动,不会消失到晶粒内部去.     

基于原子模型的非局域连续模型

在传统的连续模型中,本构关系,例如胡克定律、热传导的傅立叶定律是宏观现象的表征.在原子尺度下,传统连续模型具有很大的局限性,其中一个原因就是传统连续模型忽略了原子间相互作用的非局域性.本文在不采用任何经验的本构假设和局部均匀变形假设(如Cauchy-Born假设)的情况下,严格基于原子模型,构造了一个连续模型,将原子间相互作用力的非局域性和非线性性自然地嵌入到模型中.此模型可以有效表现原子尺度的非均匀变形.     

晶界原子尺度运动机制的研究进展

对近年来研究原子尺度晶界迁移和移动机制的理论和方法进行了系统的评述和总结.归纳了晶界迁移机制的理论模型、晶界迁移机制的原子尺度实验和计算机模拟研究、晶界移动机制的原子尺度计算机模拟研究,讨论了各种晶界运动机制的优点和不足,并展望了材料中晶界运动机制研究的发展趋势.     

硼对钢中小角度晶界的加强作用

利用位错模型构造纯净的和B掺杂晶界的原子结构,并用Recursion方法研究了B/Fe53°小角度晶界的结合性质·态密度(DOS)和键级积分(BOI)的计算结果表明:B在钢中的小角度晶界区起‘桥梁’作用,增强晶界的结合强度·计算的每个原子的平均结合能差ΔE为-0419eV,这一结果从理论上进一步证实了B对钢中小角度晶界的加强作用     

附加黏滞和黏弹阻尼器的结构减震分析

为了更好地减少建筑结构的地震响应,研究将黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器结合附加到建筑结构中。以9层钢筋混凝土框架结构工程为例,首先利用PKPM软件和ETABS软件建立了4种模型,振型对比分析发现:PKPM模型(无控结构)与ETABS模型a(无控结构)、模型b(附加黏滞阻尼器)和模型c(附加黏弹性阻尼器)的最大振型差分别为8%、7%和13%。结果说明:ETABS软件可取得较精确的结果,附加黏滞阻尼器后或黏弹性阻尼器后,结构的自振周期都有一定缩短,尤其是后者的作用效果更明显。再利用ETABS软件建立了5种模型,输入地震波后,对其层间最大位移角和最大位移进行对比分析,发现:较模型1(无控结构)而言,模型2(单独设置黏滞阻尼器)、模型3(单独设黏弹性阻尼器)、模型4(上层布置黏弹阻尼器结合下层布置黏滞阻尼器)和模型5(上层布置黏滞阻尼器结合下层布置黏弹阻尼器)的最大位移角分别减少了27. 2%、25. 7%、34. 7%和31. 8%,其最大位移分别减少了25. 3%、19. 0%、35. 4%和33. 2%,结果说明模型4的抗震性能最好,能达到有效的减震目的。     

二阶微分差分方程边值问题的奇摄动解

、洲戈二不‘刁两I对于下列微分差分方程的边值间题叫燕笋笠笋“间“’(‘一‘’‘’‘”“”(’一‘’‘’一’@,。‘’“ 岛粼螂金绷翻突黔’户(叮(一‘,e) )一尹伽),~1成二《o ~7其中函数叭劝,a(劝,月间,小(动和尹(劝假设是足够光滑的,且与。无关,为了简单进一步假设落与7是     

L1_2结构γ′-Co_3(Al_(1-x)W_x)相的弹性性质和热力学性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法并结合准简谐德拜模型,系统研究了W原子分数对Co基高温合金中γ′-Co_3(Al_(1-x)W_x)(x=0,0.25,0.50,0.75,1.0)相的弹性性质和热力学性质的影响.研究发现随W原子分数的升高,γ′-Co_3(Al_(1-x)W_x)相的弹性模量显著提高,而弹性各向异性的程度明显降低,同时γ′-Co_3(Al_(1-x)W_x)相由延性材料向脆性材料过渡转变.通过分析电荷密度和态密度的计算结果,发现随W原子分数的增大,Co和W之间共价键的结合强度呈现增大的趋势,并且Co原子间的电荷密度分布逐渐由各向异性向各向同性过渡转变.在有限温度下,随W原子分数的升高,γ′-Co_3(Al_(1-x)W_x)相的热容、热膨胀系数和焓均减小.     

蘇聯的原子城

美国有原子彈,蘇聯却有了宇宙線。這兩者雙方都在守秘密,但蘇聯在加緊試驗原子分裂,探求宇宙線的秘密,却是確定的事實了。美国‘人人文摘’(Everybody's Digest)的助編科其爾馬斯(Kugelmass)最近寫了‘蘇聯的原子城’一文,吸引了各方面的注意。通訊社会有電訊發出,但語焉不詳,这里是科氏原文的翻譯。原作見於一九四六年十二月號‘人人文摘’。     

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.     

一种新的超弹性形状记忆合金本构模型

Graesser模型以应力-应变增率形式表述了形状记忆合金(SMA)本构关系,具有形式简单、能反映SMA动态力学特性的优点;但忽略了加载路径对模型参数的影响,造成预测误差.依据超弹性SMA的拉伸试验结果,在Graesser模型基础上提出了改进模型:将滞回曲线分为加荷阶段、卸荷至马氏体逆相变完成阶段、母相弹性卸荷阶段三部分,每部分采用各自的参数.数值模拟比较表明:改进模型能很好地捕捉超弹性SMA在静荷下的应力-应变特征,在一定程度上反映加荷速率对其滞回性的影响,且较Graesser模型具有更高的预测精度.     

論美國的經濟武器

一原子弹外交以外 離尼林(Scott Nearing)的名著‘金元外交’底出版已有許多年了。贏得第二次大战勝利的美国更变成天之骄子,簡直要獨自裁定世界的战争與和平。原子彈像是目前美国所倚仗的主要武器,‘原子彈外交’似來得更轟动,有掩盖了‘金元外交’之勢。但事实上,金元在美国外交上的作用还是     

模拟原子探针垂直于晶界方向上的深度分析

为了解决含垂直于轴向方向晶界的 FIM- AP试样的制备及 FIM- AP实验过程中操作的困难 ,获得沿垂直晶界方向上元素分布。本文应用数学模型和计算机技术 ,建立了一个以非垂直于晶界方向的原子探针 ( AP)深度分析实验结果为基础的垂直于晶界方向的元素分布的模型。并利用此模型对敏化 Fe- 1 7Cr合金晶界附近 Cr元素分布加以讨论。     

体心立方金属对称倾斜晶界的改进分析型嵌入原子法模拟

采用改进分析型嵌入原子法(modified analytical embedded atom method,MAEAM),从原子尺度对体心立方(body-centered cubic,BCC)金属Li在以[001]为旋转轴的对称倾斜晶界(symmetrical tilt grain boundary,STGB)中的结构和能量进行了计算机模拟.结果表明,刚性结合的对称倾斜晶界面附近的原子距离非常近,从而导致能量异常高.所研究的27个晶界面两晶粒间的相对平移均可降低晶界能,最小晶界能出现在特定的平移距离处,且随重合密度倒数∑增加而振荡增加,随相对面间距d/a增加而减小,3个最低能量的晶界面依次对应于(310)、(530)和(510).由能量最小化原理知这些晶界面将依次择优出现.     

基于无质量地基模型的重力坝地震响应分析

假设在大坝附近一定范围的地基是线弹性、无质量的、地震激励均匀作用在边界上,采取人工模拟合成地震波,建立无质量地基模型,对龙滩重力坝-地基系统进行了地震响应分析.计算结果表明坝体动力反应一般滞后于地震波,且滞后程度与坝体结构刚度有关,同时,坝体内大部分拉应力均大幅度减小,但坝踵部位的拉应力有所增加,坝上游折坡点附近还有一定的拉应力.与考虑了粘弹性人工边界模型相比,无质量地基模型的动力响应峰值增加了4%~59.8%.     

弹性地基不可伸长梁的3次超谐共振响应分析

基于建立的弹性地基不可伸长梁的非线性动力学模型,针对横向简谐激励下弹性地基梁的3次超谐共振响应进行研究,分析了主要参数对其非线性动力学特性的影响.利用多尺度方法,求得弹性地基不可伸长梁的3次超谐共振幅频响应方程,进而得到梁的幅频响应曲线并分析了弹性地基模型、Winkler参数、外激励幅值及边界条件等对梁非线性动力响应的影响.结果表明:三参数模型中第二弹性层促进梁动力响应软弹簧特性的发展,且该模型强化梁动力响应的非线性特性;外激励幅值对梁3次超谐共振响应的动力学特性有一定影响,引起骨架曲线初始偏移量的改变.     

P掺杂对Ni3Al晶界结合性能的影响

晶界对于金属和合金材料的力学性能至关重要。晶界本身相对于晶内结合性能差,是导致合金延展性低的一个重要原因。因此,有必要改善其晶界结合性能,进而提高材料的延展性。利用物理冶金及合金化方法可以改善有序金属间化合物的延展性和可加工性。添加合金化元素可以有效地控制晶界的结构,达到提高晶界结合性能的目的。利用第一性原理方法在原子尺度上研究了P掺杂在Ni₃AlΣ5(210)晶界中的偏聚行为及晶界结合性能的增强机制。计算的偏聚能表明,相对于体位置,P原子倾向于向晶界偏聚,且向纯Ni的晶界孔隙中由8个Ni原子围成的间隙位置偏聚的趋势最大。计算晶界断裂过程中的格里菲斯功显示P的晶界偏聚可以改善晶界的结合性能。     

非欧姆氧化锌陶瓷的界面态和晶界势垒模型的探讨

本文对非欧姆氧化锌(ZnO)陶瓷的界面态进行了探讨,提出了控制非线性电导特性的界面态是由于晶界的深能级电子陷阱,且深能级电子陷阱的形成是由于存在氧缺位缺陷和金属离子正电中心的观点.本文在实验分析的基础上提出了一种新的晶界势垒模型,认为晶界势垒分为主晶界势垒和次晶界势垒,两种势垒的物理性质相同,但形成和蜕变的温度不同。     

湍流基于EMMS原理的介尺度建模

工程湍流问题中往往存在湍动和非湍动(即层流)区域共存的特点,而传统湍流模型假定计算网格内流体总是处于充分湍流状态,忽视了流动中的层流部分,导致模拟的准确性不足.本文介绍基于能量最小多尺度(Energy Minimization Multi-Scale,EMMS)原理发展介尺度湍流模型,用于提升工程湍流模拟的预测性能;探索湍流中黏性和惯性控制机制通过竞争中的协调形成多尺度结构及稳定性条件;分析模型拓展的物理基础、数学表达及其验证与应用.文章初步认为,水力学中的最小和最大能耗率争论已久,EMMS湍流模型分析两者的基本假设,进而做出统一解释.最后,展望EMMS湍流模型仍需解决的问题以及湍流介尺度方法.     

元素无机化学之“最”

元素及其化合物是‘元素化学’的主要研究对象,在分子、原子和电子运动规律的水平上研究元素及其无机物的:‘结构与性质、性质与反应、反应与应用,以及新型无机物的合成与性能’的元素化学谓之‘元素无机化学’。元素是这个领域的‘主角’,其存在(丰度与形态)、‘品格’(原子序Z—原子核类型)、‘特长’(可变的价层电子结构导致的理化特