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71 个结果
  • 简介:对二元合金快速凝固过程中的局部非平衡扩散模型(LNDM)进行改进。改进的模型考虑了熔体中溶质浓度和溶质通量流场与局部平衡的偏差。采用双曲函数扩散方程求得了熔体中溶质浓度和通量的准确解。结果表明,对任何固-液界面的动力学,当有效扩散系数和在v→vDb发生完全溶质截留KLNDM(v)→1时,凝固过程将由扩散控制转变为完全的热控制。非扩散凝固和完全溶质截留的临界参数为在溶体中的扩散速度vDb,考察了不同界面动力学途径的溶质截留模型

  • 标签: 二元合金 溶质截留 快速凝固 局部非平衡扩散 双曲扩散方程 溶质浓度
  • 简介:由于存在多种可能的失效模式及多个可能的失效部位,齿轮可靠性问题是一个系统可靠性问题。在齿轮的失效概率与可靠性分析中,需将其作为一个串联系统对待。同样重要的是,由于各齿根(弯曲应力最大部位)及齿面(接触应力最大部位)分别处于相同的载荷环境之下,且弯曲应力与接触应力也存在内在的联系,各薄弱部位(各齿的齿根和齿面)的失效不是完全独立的,不能做“各齿、各失效模式是相互独立的”这样的假设,这使得传统的系统可靠性模型不再适用。本文以齿轮失效分析为背景,采用次序统计量建立了齿轮的失效概率计算模型

  • 标签: 齿轮 系统失效概率 次序统计量 干涉模型 相关失效
  • 简介:为了定量描述和预测中低层错能金属热加工过程中不连续动态再结晶(DDRX)的动力学过程,通过考虑原始晶粒尺寸分布特征、初始晶界(GBs)的曲率效应和GBs的连续消耗作用,构建新的基于物象的动力学模型.采用Incoloy028合金进行压缩试验以获得动力学数据(再结晶晶粒的尺寸和体积分数)和显微组织.结果表明,DDRX过程特征参数,即流变应力、再结晶分数和晶粒尺寸演变的模型计算结果与实验匹配良好;在此基础上,提出再结晶晶粒长大的热动力学关系,即:动力学能垒随热力学驱动力的增大而不断减小.

  • 标签: 不连续动态再结晶 动力学模型 晶界 初始显微组织
  • 简介:通过射线照相检测对TC4钛合金铸件内部常见缺陷及其在热等静压前后的演变进行分析,结果表明:TC4钛合金铸件内部大部分闭合孔洞类缺陷经热等静压均可消除,内部缺陷底片上显示消失;少量的夹杂类和非闭合孔洞类缺陷未压合,在底片上与热等静压前缺陷显示基本一致;个别缩孔缺陷部分压合或表面压陷,极少量的大尺寸缩孔缺陷压缩变形为线性缺陷,在底片上缺陷显示形态发生变化。由于线性缺陷的结构特征在射线照相检测时易导致影像对比度下降,进而影响缺陷的检出率,因此应在热等静压前对易产生缩孔部位进行射线照相检测并将大尺寸缩孔清除补焊,避免热等静压后缩孔压缩变形造成缺陷漏检。

  • 标签: 射线照相检测 热等静压 底片显示 缺陷漏检
  • 简介:采用分子动力学方法研究氢氧化镁的力学性能和点缺陷能,而对体相和表面所含点缺陷的微观电子结构采用第一性原理进行研究。结果表明,根据缺陷能分析,阳离子间隙和置换缺陷非常容易产生,因此对于氢氧化镁通过引入其他阳离子进行改性相对容易。高的OH键(OHSchottky缺陷)或H键(H的Frenkel缺陷和Schottky缺陷)提高了氢氧化镁脱水过程所获得熵的能垒,从而提高了氢氧化镁的分解温度,这是氢氧化镁能够满足填充型阻燃添加剂的要求本质原因之一。建立了氢氧化镁MD模拟的势能模型,通过模拟计算揭示了氢氧化镁晶体结构与力学性能的关系。为了获得具有较好机械加工性能的添加型阻燃剂,应选薄层状氢氧化镁。确定了含点缺陷氢氧化镁的电子结构。揭示了离子掺杂对氢氧化镁晶体的影响机制,为掺杂离子的选择提供了理论指导。

  • 标签: 氢氧化镁 密度泛函理论 分子动力学 缺陷 电子结构
  • 简介:为了分析单个晶粒变形行为对微成形的影响,将自由表面的晶粒看作单晶体构建晶体塑性模型。基于率相关晶体塑性理论,考虑试样尺寸、初始晶体取向及其分布,分析微圆柱体墩粗变形中尺寸效应机理。结果表明,流动应力随着试样尺寸的减小而明显减小,晶体取向的分布对试样流动应力具有显著影响,并随着塑性变形的进行而减小。由于单晶体的各向异性,在试样表层发生了明显的非均匀变形,这将导致表面粗糙度的增加,小尺寸试样则更加明显。过渡晶粒的存在使得晶粒各向异性对表面形貌的影响减小。模拟结果得到了实验验证,这表明所建立的模型适合于以尺寸依赖性、流动应力分散性和非均匀变形为特点的微成形工艺分析。

  • 标签: 微成形 尺寸效应 晶体塑性 晶体取向
  • 简介:基于Karma模型和Eggleston修正强界面能各向异性的方法,建立HCP材料的强界面能各向异性相场模型。采用有限差分法对控制方程进行数值求解,模拟研究HCP材料的枝晶生长行为。结果表明:枝晶形貌呈现出明显的六重对称性,界面方向不连续,导致在主枝和侧枝的尖端出现棱角。当界面能的各向异性强度低于临界值(1/35)时,枝晶尖端稳态生长速度随着各向异性强度的增加而增加;当界面能各向异性强度值超过临界值时,尖端稳态生长速度降低0.89%;当进一步增加各向异性强度值时,尖端稳态速度增加且在各向异性强度值为0.04时达到极大值,随后减小。

  • 标签: 相场 枝晶生长 界面能 各向异性强度 HCP材料
  • 简介:为提高弹簧扁钢的无损检测速率,分析多次反射波在传播过程中各次跨距的差异及反射波幅度随传播距离的变化,以及检测探头扫描步进对缺陷多次反射波信号的影响,提出基于横波多次反射的缺陷定位、定量方法及适用于高效检测的探头扫查方式,为在线检测弹簧扁钢提供技术基础。结果表明:基于横波多次反射波可准确评价缺陷位置和当量,采用5P8×12K1横波斜探头检测厚度为13mm的弹簧扁钢,可检测距离探头入射点311mm、直径1mm、长10mm的横孔,横孔距探头入射点水平距离及深度的定位误差均小于3mm;依据不同直径横孔的反射特征提出缺陷定量方法。基于横波多次反射法结合所提出的扫查方式,可高效、可靠地全面检测弹簧扁钢。

  • 标签: 弹簧扁钢 横波多次反射检测法 定位计算方法 扫查方式 高效率
  • 简介:以钢制主轴为研究对象,将线性超声阵列探头置于主轴端面采集超声阵列信号。基于相位迁移(PSM)成像算法对采集到的超声阵列信号进行傅里叶变换,并通过角谱运算对频域内声场进行重建,最后通过反傅里叶变换即可实现整个成像区域的聚焦。成像结果表明:将主轴中宽度0.5mm、深度1mm表面切槽半波高横向水平宽度范围由23~29mm缩小到19~22mm,分辨率可提高的范围至少为17%~24%。此算法计算效率高,充分满足实时成像要求。

  • 标签: 频域 合成孔径 相位迁移 主轴 分辨力
  • 简介:基于建立的新型三维仿真模型,采用分子动力学方法模拟单晶铜(100)表面纳米加工过程,研究材料的去除机理和纳米加工过程中系统的温度分布与演化规律。仿真结果表明:系统的温度分布呈同心型,切屑温度最高,并且在金刚石刀具中存在较大的温度梯度。采用中心对称参数法区分工件中材料缺陷结构的形成与扩展。位错和点缺陷是纳米加工过程中工件内部的主要缺陷结构。工件中的残余缺陷结构对于工件材料的物理属性和已加工表面质量具有重要影响。位错的成核与扩展、缺陷结构的类型均与纳米加工过程中系统的温度有关。加工区域温度升高有利于位错从工件表面释放,使工件内部位错结构进一步分解为点缺陷。采用相对高的加工速度时,工件中残留缺陷结构较少,有利于获得高质量的加工表面。

  • 标签: 单晶铜 原子尺度模拟 热效应 分子动力学模拟 纳米加工 温度分布
  • 简介:本文分析了钛合金中硬α夹杂物的性质及其产生原因,调研了国内外因硬α缺陷引发的飞机飞行事故和发动机故障,认为硬缺陷是影响发动机转子零件使用可靠性最主要的潜在威胁之一。硬α夹杂物具有很高的熔点和极大的脆性,很容易成为发动机转子部件过早疲劳断裂失效的裂纹源。与真空白耗电弧炉相比,利用等离子体冷炉床熔炼技术,(PACHM),可以有效地消除钛合金中的硬夹杂物。等离子体冷炉床熔炼技术是生产航空发动机转子级优质钛合金的一种有效的熔炼方法。

  • 标签: 钛合金 硬α缺陷 等离子体冷炉床熔炼
  • 简介:建立激光与能量耦合模型以研究激光在小孔内的传输和孔壁能量的分布。该模型的主要特点包括:1)小孔和孔内等离子体的逆韧致吸收系数均为实验测量所得;2)入射激光为高斯分布的聚焦光束而非平行光束;3)同时考虑了激光光束在孔内多次反射的菲涅尔吸收和逆韧致吸收。计算结果表明:孔壁所吸收的激光能量并不一致;尽管激光未能直接照射孔底,但是小孔孔底所吸收的激光能量最多。基于聚焦光束的特征分析,焦平面的位置对小孔前沿所吸收的激光能量较后沿更重要。

  • 标签: 激光焊接能量耦合模型“三明治”方法小孔
  • 简介:目前,多数系统可靠型模型的建立,皆假设系统由相同的零件组成或者认为系统的所有零件承受相同的载荷。但多数情况下,系统由不同零件组成,每个零件承受不同的载荷。假设每个零件承受的载荷、强度均服从三参数威布尔分布。考虑系统中零件失效的相关性,在不作失效独立假设的前提下,对不同载荷进行归一化处理,基于可靠性干涉模型建立相应的串、并联系统静态可靠性模型。应用顺序统计量理论建立载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,通过对不同等效载荷的归一化处理建立载荷多次作用下系统可靠性模型。运用蒙特卡罗方法对系统静态可靠性评价模型和载荷多次作用下系统可靠性模型进行了仿真实验,验证了该模型的正确性。

  • 标签: 威布尔分布 系统可靠性 失效相关性 蒙特卡罗仿真
  • 简介:基于石墨的六角层片模型,通过分析石墨晶体结构及不同位置碳原子的成键特性,提出石墨晶体中的边缘碳原子和基面碳原子具有不同的电化学特性,建立球形石墨颗粒的紧密堆积模型,推导石墨颗粒中表面碳原子(SCA)及边缘碳原子(ECA)分数与石墨的晶体结构参数和颗粒尺寸之间的计算公式,讨论ECA对首次不可逆容量的影响机理并进行验证。结果表明,边缘碳原子的电化学活性较高,易于发生电解液分解并与其它碳原子或基团形成稳固的联接。对于实际石墨颗粒,通过引入相应的修正因子可以修正计算结果,修正后的计算公式可以适用于多种碳材料,如石墨,乱层碳及改性石墨的SCA及ECA分数的计算。

  • 标签: 锂离子电池 碳负极 计算模型 电化学性能 作用机理
  • 简介:基于超声波在介质中的传播理论,在当量法基础上采用超声波对激光熔覆层表层裂纹深度进行定量评价。结果表明:表层裂纹信号幅值随裂纹深度的增大而增大,当裂纹深度达到1.0mm时,信号幅值基本保持不变。相同深度表层裂纹超声波信号幅值随检测距离增大而减小,并趋于平缓,分析认为激光熔覆层中各向异性树枝晶组织及层间界面导致声波能量衰减是引起上述结果的主要原因。结合上述研究结果,本研究对激光熔覆层组织引起的声波能量衰减进行补偿,进而实现表层裂纹深度定量评价方法的修正,在一定程度上提高了激光熔覆层表层裂纹深度的评价精度。

  • 标签: 超声波 检测距离 激光熔覆层 表层裂纹 深度
  • 简介:用实验方法对加外套管阴极保护效果进行分析,根据实际套管情况简化的电路模型,设计了相应实验装置,以套管内外金属电阻和电解质电阻为主要变量,研究套管内阴极保护电位衰减规律,发现在实际感兴趣范围内,保护电位衰减比率的对数和上述两种电阻都成正比,根据电位等值线图估计,当两种电阻单独存在时超过15kΩ或同时存在时超过6kΩ,套管内金属一般得不到保护。

  • 标签: 电路模型 金属管道 埋地管道 套管 阴极保护 保护效果
  • 简介:基于不可逆热力学提出一个新的高周疲劳损伤力学模型,该模型考虑载荷频率对疲劳寿命的影响。模型中的参数H和c对于无频率效应的材料是常数,而对于有频率效应的材料则是与频率有关的函数。同时,讨论了不同应力比时模型的表达形式。利用AlZnMgCu1.5和AMg6N两种材料在不同频率下的疲劳实验数据验证提出的模型。结果表明,该模型能够准确预测材料在不同加载频率和应力比条件下的疲劳寿命。

  • 标签: AlZnMgCu1.5合金 AMg6N合金 连续介质损伤模型 频率 高周疲劳 加载频率
  • 简介:在熔结环氧粉末(FBE)涂敷过程中,粉末必须熔融、流平和固化,然后再进行骤冷处理。熔结环氧粉末(FBE)的最小熔体粘度是关键,因为它影响涂料胶凝前能否在底材上形成均匀一致的涂层的能力。因此,要达到最佳涂层性能,使熔结环氧粉末(FBE)的流变学性能与固化动力学性能之间达到正确的平衡就变得非常重要了。本文讨论了如何应用动力学和流变学模型工具预测熔结环氧粉末(FBE)的熔体粘度和固化特征,以及如何用此方法为不同的涂敷温度选择适宜的熔结环氧粉末(FBE)涂料。

  • 标签: 流变学性能 固化动力学性能 选择适宜环氧粉末
  • 简介:随着电子工业的飞速发展,作为电子工业基础材料的覆铜板种类越来越多。本人根据多年的实践工作经验,针对覆铜板的常见外观质量和粘结片的质量问题做如下浅析。

  • 标签: 覆铜板 粘结片 外观缺陷 布基 玻璃 环氧