基于环芯法和聚焦离子束技术的微观残余应力测试技术及其应用

来源 :2013中国力学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangjunfeng_1988
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基于聚焦离子束系统,提出了微观残余应力的测试新方法,并提出了用于环芯变形的微观变形载体的制作技术.首先,基于环芯法理论建立了通过环芯变形求解残余应力的公式,可以适用于面内任意二向应力状态的残余应力.接着,建立了三维有限元模型模拟环芯切除的过程,分析了环芯应力状态的变化特点,得到了与测试材料、环芯尺寸有关的标定系数,同时为实验的设计提供参考.
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针对处理非连续问题发展了一种处理非连续问题的扩展有限元方法.从该方法出发,以ZrB2-SiC陶瓷为对象,研究材料微观结构对裂纹扩展的影响.通过热腐蚀和显微成像技术获取微观结构形貌特征,利用统计学原理测量不同形状晶粒尺寸,分析晶粒大小的分布规律.
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首先简述水泥基材料的细观断裂模型,确定计算模型的变量,获得水泥基材料应力应变关系的计算方法.其次以硬化水泥浆体为研究对象,分别研究了内部孔隙的形态参数(如形状,尺寸),孔隙率等对水泥浆体力学性能的影响.
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根据细观力学理论建立颗粒周期分布的三维计算单胞模型,施加合理的周期边界条件计算求得单元内部的应力应变场.模型的几何尺寸根据材料的体积分数来设定,其中增强相材料的力学性能主要以弹性模量为主,是不随温度变化,而基体材料则是同温度变化相关的.
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提出一种预测单面氧化的应力演化模型.首先考虑系统仅发生弹性变形的情况,接着研究薄膜和基底的蠕变对应力演化的影响,最后将模型预测与实验数据进行对比来验证理论分析的正确性.建立模型来预测氧化应力和氧化速率,然后将理论计算结果与实验数据进行对比,说明应力-扩散的耦合作用机制.
会议
基于各向异性复合材料本构关系,从能量角度出发讨论含裂纹的各向异性复合材料本构关系,定义损伤变量,给出含损伤变量的各向异性复合材料本构关系;然后根据最大K准则,给出裂纹扩展准则,从而建立相应的损伤模型.
会议
该文主要工作包括以下几个方面:(1)利用通电螺线圈产生的近似均匀磁场并对试件进行拉伸、压缩加载,研究磁化频率、磁场强度、弹塑性变形、应力等因素对MAE信号的影响,以及不同载荷作用下产生MAE信号的阀值磁场;(2)利用U型电磁铁对试件进行磁化并进行四点弯加载,研究在不同频率作用下,MAE法的探测深度,进一步拟合出MAE信号与应力、磁场强度、磁化频率等变量之间的经验公式,以期检测铁磁材料的残余应力;(
会议
开展了基于结构响应向量的相关实验研究.实验测试了简支梁在单一损伤和两处损伤情况下,通过应变计和加速度传感器分别测试结构响应向量中的静力和动力响应分量,测量了在不同损伤情况下,结构响应向量的元素值,进而得到结构响应向量在相平面内的轨迹随结构损伤的变化规律,将实验得到的相轨迹与有限元计算结果进行了对比,并对实验数据误差进行了分析.最后将实验中发现的该方法的优点和不足进行了探讨,提出了下一步的研究工作.
会议
由于微纳米压痕技术在薄膜材料和微小试样力学性能测试方面的独特优势,其被广泛应用于科学研究和工程领域.针对功能材料常见的"力-电"、"力-磁"和"力-电-磁"耦合性质,我们研发了国际上首台"力-电-磁"多场耦合微纳米压痕仪器,用于探索功能材料在微纳米尺度的力学/物理新效应及其微观机理.
会议
大视场短焦摄像机镜头一般都存在一定程度的光学畸变,其畸变的校正是摄像机标定的重要内容.该文通过研究径向畸变下直线成像的几何规律,提出了一种仅利用单幅畸变后图像来校正畸变并求解畸变系数的新方法.
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各种各样的软材料在工程应用领域发挥了越来越重要的作用,也是近年来许多学科领域的研究热点.将数字散斑相关技术(DIC)用于测量楔形压头作用下的软材料大变形接触问题.通过平面应变标定实验与离面位移标定实验,得到DIC测量系统的最小不确定度分别为31.7 μrn和0.65 μnm,为测量结果的可靠度提供了参考范围.
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