【摘 要】
：
随着航空航天和交通运输等领域对材料性能的要求日益严格,高体积分数陶瓷增强金属复合材料成为一种发展需求.基于激光增材制造原位成型多组分材料的优势,采用选区激光熔化(SLM)制备了15％ SiC(体积分数)陶瓷增强马氏体时效钢(MS)复合材料(MMC).着重针对SiC与金属基体之间的相容性和开裂问题,从多个方面研究了SLM成型过程中的裂纹缺陷抑制措施,包括激光重熔、预热基板、设计支撑与成型方向;提高基体预热温度能够显著减少裂纹数量.同时,研究了SiC陶瓷对微观组织、相结构与相转变和硬度的影响及其与开裂的联系.
【机 构】
：
华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640
论文部分内容阅读
随着航空航天和交通运输等领域对材料性能的要求日益严格,高体积分数陶瓷增强金属复合材料成为一种发展需求.基于激光增材制造原位成型多组分材料的优势,采用选区激光熔化(SLM)制备了15％ SiC(体积分数)陶瓷增强马氏体时效钢(MS)复合材料(MMC).着重针对SiC与金属基体之间的相容性和开裂问题,从多个方面研究了SLM成型过程中的裂纹缺陷抑制措施,包括激光重熔、预热基板、设计支撑与成型方向;提高基体预热温度能够显著减少裂纹数量.同时,研究了SiC陶瓷对微观组织、相结构与相转变和硬度的影响及其与开裂的联系.MMC微观组织为带状组织和粗化的树枝晶组织,还存在富Si元素区域.MS中主要为马氏体相,添加SiC促进了奥氏体转变,使得MMC中主要为奥氏体相,树枝晶间仍可发现少量马氏体相.树枝晶主要为大角度晶界,表明MMC中形成了大量的位错.此外,加入高体积分数SiC后,基体材料的硬度得到明显提升.
其他文献
针对目前综合调度研究中没有考虑存在预启动设备的情况,忽略预启动时间对整体加工时间影响的问题,提出存在预启动设备的综合调度算法.该算法在预启动设备处于空闲状态时采用提出的预启动长路径优先策略,在预启动设备处于工作状态时采用提出的预启动短路径优先策略,以提高预启动设备的并行化和减少了设备的预启动次数;采用提出的调整序列确定策略,确定产生设备空闲时间段的工序为调整目标;采用提出的可调序列工序调整策略,对产生设备空闲的工序的前序工序按层序对其加工时间进行调整,以提高设备的利用率.实例说明提出的算法解决了存在预启动
超声漏表面波可用于检测表面或近表面缺陷,其非接触检测的优点易于实现自动化检测.但由于波型转换与传播衰减,漏表面波的回波幅值较小,不利于缺陷检测和成像.仿真分析了漏表面波的传播特性及缺陷回波特征,应用主成分分析分离回波信号中的干扰波,再利用小波域隐马尔可夫模型算法分离整段信号的系统噪声,联合两种方法提取漏表面波信号中的缺陷信息,最后通过频域合成孔径算法对漏表面波扫查数据进行了高分辨率图像重建.结果 表明,相比于传统B扫成像,基于PCA-WHIMM的超声漏表面波F-SAFT方法在回波信号平均信噪比上提高了10
全无机钙钛矿(CsPbBr3)量子点因其优异的光学性能在荧光温度传感器领域展现了巨大潜力.围绕高油污强干扰环境下滚动轴承内圈、保持架等旋转组件温度监测问题,针对原位生长策略不可控导致的CsPbBr3量子点荧光不均匀问题,提出基于静电纺丝原理制备包覆聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene difluoride,PVDF)纤维膜的CsPbBr3量子点,结合正交试验法优化传感器制备工艺,并利用微观形貌表征分析手段验证其有效性.在此基础上,进一步提出利用有机硅树脂(Silicone resin,SR)涂覆工艺
人类工业文明发展至今,石油化工、核电、航天航空等领域取得了显著的技术进步.在实际服役过程中,诸多复杂关重机械装备往往承受室温或高温循环载荷的作用.因此,对关重装备构件进行结构完整性评估,发展适用而精确的循环本构模型是其中必须且关键的一环.回顾和总结宏观唯象循环本构模型、细观循环本构模型和晶体塑性循环本构模型的发展历史和最新研究进展,针对各类模型的有限元实现方法和结构应用进展进行综述,总结和比较了各种模型在工程应用的优势和不足,并对未来的发展趋势进行展望.
钎焊连接技术被广泛应用于航空航天、核电等领域的高效紧凑换热器制造中.高温高压工作条件下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是换热器中钎焊接头的主要失效方式之一.以高效紧凑换热器中常用的Incone1625/BNi-2及C276/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其蠕变及蠕变裂纹扩展扩展行为进行了研究,获得钎焊接头的蠕变变形及裂纹扩展规律,澄清其蠕变及蠕变裂纹扩展失效机理.同时结合蠕变损伤本构模型和试验,对钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测进行研究与综述,讨论钎焊工艺、扩散区性能及尺寸对钎焊接头蠕变裂纹扩展行为的影响规律
对陶瓷基复合材料动力学强度设计方法的研究进展进行综述.介绍陶瓷基复合材料的应用现状,分析陶瓷基复合材料动力学强度设计的关键因素,包括多尺度建模方法、本构模型、强度模型和结构动力学分析.比较陶瓷基复合材料的多尺度表征中常采用的单一尺度法和均匀化方法,分析各自优缺点.介绍陶瓷基复合材料常用的本构模型,并指出陶瓷基复合材料结构振动分析需要更合适的本构模型.介绍陶瓷基复合材料常用的强度模型,并指出编织复合材料在复杂应力作用下强度的预测是当前主要难点.随后,介绍当前陶瓷基复合材料结构振动分析方法,主要包括模态分析和
针对数控机床可控励磁直线同步电动机磁悬浮系统的强非线性、外部扰动不确定性的问题,设计基于RBF神经网络直接自适应控制器.通过分析磁悬浮系统的运行机理,推导运动方程及悬浮力方程,进而建立系统的状态方程;用悬浮高度的跟踪误差和误差的变化量构造误差函数,设计直接自适应理想控制器并采用RBF神经网络对其进行逼近;设计自适应律来估计神经网络理想权值,对误差函数的变化率构造二次型Lyapunov函数,利用Lyapunov稳定性理论来证明系统稳定;通过Matlab对控制系统进行计算机仿真,结果表明该方法设计的控制器与自
平纹机织碳纤维复合材料各尺度的材料属性和空间结构不确定性对材料随机力学性能影响程度不一.为了在多个尺度上确定影响材料随机力学性能的关键参数,基于方差分析逐层级地研究平纹机织碳纤维复合材料各尺度中材料、结构参数关于随机力学性能的敏感性.通过指标集成策略将各尺度敏感性指标组合得到系统级敏感性指标,并对各参数的影响程度进行排序、评估,从根源上识别出关键参数.该方法能够确定考虑不确定性的材料-结构一体化设计过程中的关键设计变量,有助于降低变量维度从而提高设计质量和效率.
WC硬质合金具有本质脆性,引入添加剂可以实现强度和韧性的同步提升,添加剂种类繁多且不同的添加剂表现出不同的强韧化机制,但目前缺乏对添加剂增强增韧金属粘结相WC硬质合金较为系统的综述.基于不同种类的添加剂,从硬质合金的组成、微观结构和烧结技术等方面综述了国内外对WC硬质合金强韧化的研究进展.着重介绍各种添加剂及其复合添加时的增强增韧机制,主要表现为细晶强韧化、位错强韧化、相变增韧、裂纹的偏转、桥接和分叉等.总结和对比采用不同金属粘结相和添加剂制备的WC硬质合金的强韧性所能达到的范围,指出目前研究中亟待解决的
电子封装是芯片成为器件的重要步骤,涉及的材料种类繁多,大量材料呈现显著的温度相关、率相关的非线性力学行为.相关工艺过程中外界载荷与器件的相互作用呈现典型的多尺度、多物理场特点,对电子封装的建模仿真方法也提出了相应的要求.在可靠性验证方面,封装的失效主要包括热-力致耦合失效、电-热-力致耦合失效等.随着新型封装材料、技术的涌现,电子封装可靠性的试验方法、基于建模仿真的协同设计方法均亟待新的突破与发展.