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应用力学学报 2024年

作者：夏日郑小梅杨旭峰李向哲许金泉上海交通大学海洋工程国家重点实验室北京航空工程技术研究中心中国航发湖南动力机械研究所

粉末高温合金具有优异的高温力学特性及热加工性能，广泛使用于先进航空发动机零部件。针对粉末高温合金FGH4095的盘形件，通过取样试验，利用原位观察方法测量了其在20℃、530℃、30℃和700℃及应力比0.1、-1下的裂纹扩展速率曲线及门... 详细信息

粉末高温合金具有优异的高温力学特性及热加工性能，广泛使用于先进航空发动机零部件。针对粉末高温合金FGH4095的盘形件，通过取样试验，利用原位观察方法测量了其在20℃、530℃、30℃和700℃及应力比0.1、-1下的裂纹扩展速率曲线及门槛值，运用Paris规律得到了稳态裂纹扩展特性参数，分析了各特性参数的温度依存性。研究发现蠕变对裂纹扩展行为有显著影响，高温下，应力比0.1的扩展曲线斜率更大，且不再具有门槛值。研究还发现FGH4095的裂纹扩展性能随温度增高并非单调变化，并结合手册数据对此现象进行了说明。基于损伤演化理论对蠕变疲劳耦合损伤下的裂纹扩展行为进行了分析，说明了裂纹扩展速率曲线的频率依存性及Paris规律应用的局限性。通过引入疲劳特征长度的概念，讨论了利用频率依存的裂纹扩展数据对各类裂尖(包括大裂纹和小短裂纹)问题进行蠕变疲劳寿命评价的方法，为相关工程问题提供了新的可行思路。

关键词：粉末高温合金蠕变疲劳裂纹扩展速率门槛值特征长度

孔雀绿-PVA-磷钼酸铵分光光度法测定无铅锡基焊料中磷含量

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湖南有色金属 2024年第4期40卷 109-114页

作者：李丽段泽平韩红兰孙彪许金泉黄慧兰云南锡业新材料有限公司云南昆明650500

文章提出了孔雀绿-PVA-磷钼酸铵以三元络合物体系测定无铅锡基焊料中磷的方法,且能稳定存在于含有聚乙烯醇的水溶液中。缔合物最大吸收峰值位于600 nm波长处,波尔吸收系数ε=8.27×10^(4)L/mol·cm。线性回归方程为y=9.6731x-0.0761,相... 详细信息

文章提出了孔雀绿-PVA-磷钼酸铵以三元络合物体系测定无铅锡基焊料中磷的方法,且能稳定存在于含有聚乙烯醇的水溶液中。缔合物最大吸收峰值位于600 nm波长处,波尔吸收系数ε=8.27×10^(4)L/mol·cm。线性回归方程为y=9.6731x-0.0761,相关系数为0.9995,25 mL溶液中磷质量在1~6μg范围内符合Lambert-Beer定律。测定无铅焊料中磷含量相对标准偏差0.80%~2.95%(n=11),加标回收率在96.59%~104.45%。优化样品前处理方式,缩短了样品前处理时间。该法显色酸度范围宽、共存离子干扰性小、选择性好、显色稳定时间长,准确度较高,易于操作。

关键词：磷含量孔雀绿 PVA 分光光度法无铅焊料

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基于分子动力学模拟结果的界面破坏准则

工程力学 2008年第2期25卷 46-51页

作者：卓杨许金泉上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系上海200240

结合材料的破坏通常都是从界面或其附近发生的,但界面破坏的机理及其评价准则尚未十分清楚。采用分子动力学模拟方法,可以对结合材料的界面起裂过程进行模拟,从而获得结合材料界面应力和界面破坏之间的关系。虽然在分子动力学模拟中采... 详细信息

结合材料的破坏通常都是从界面或其附近发生的,但界面破坏的机理及其评价准则尚未十分清楚。采用分子动力学模拟方法,可以对结合材料的界面起裂过程进行模拟,从而获得结合材料界面应力和界面破坏之间的关系。虽然在分子动力学模拟中采用了高度简化的界面模型,但对界面起裂过程的模拟,仍可以帮助人们获得结合材料界面破坏过程的规律性认识。通过在界面附近引入初始裂纹,导致界面上应力集中,从而引起界面起裂。从分子动力学模拟结果出发,提出了一个结合材料界面起裂,即界面破坏的准则。

关键词：固体力学界面破坏准则分子动力学模拟应力集中界面起裂

薄膜涂层材料内部受集中力作用时的空间基本解

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固体力学学报 2009年第1期30卷 15-20页

作者：杨震许金泉上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621002

该文研究了薄膜涂层材料结构形式中薄膜涂层内部受垂直于界面的集中力作用下的显式理论解.基于三维轴对称理论,将位移函数设定为固定于力作用点和各映射点的局部坐标系下的形式,借助界面连续性条件和Dirichlet原理,所有未知位移函数可... 详细信息

该文研究了薄膜涂层材料结构形式中薄膜涂层内部受垂直于界面的集中力作用下的显式理论解.基于三维轴对称理论,将位移函数设定为固定于力作用点和各映射点的局部坐标系下的形式,借助界面连续性条件和Dirichlet原理,所有未知位移函数可通过递推方式由无限体受集中力作用的基础解函数得到.该理论解以无穷级数形式给出.最后给出了该理论解和有限元数值计算的结果比较,表明收敛速度很快,一般只需前面几个映射点便可达到足够的精确度.

关键词：薄膜涂层结合材料集中力理论解映射法位移函数

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基于疲劳特征长度概念的一种新疲劳理论

上海交通大学学报 2010年第10期44卷 1444-1449页

作者：侯善芹许金泉上海交通大学工程力学系上海200240 山东交通学院济南250023

针对现有疲劳评价方法存在的问题,引入疲劳特征长度的概念,提出一种新的疲劳理论,该理论既可以统一含不同大小缺陷的疲劳评价问题,也可以很好地说明材料疲劳特性的尺寸依存性问题,并将疲劳极限和裂纹扩展门槛值的评价方法统一起来.通过... 详细信息

针对现有疲劳评价方法存在的问题,引入疲劳特征长度的概念,提出一种新的疲劳理论,该理论既可以统一含不同大小缺陷的疲劳评价问题,也可以很好地说明材料疲劳特性的尺寸依存性问题,并将疲劳极限和裂纹扩展门槛值的评价方法统一起来.通过对各个特征长度内裂纹扩展过程的考察,发现材料的S-N曲线、ε-N曲线和Pairs规律三者之间存在内在关系.通过与文献中的实验结果比较,发现本理论与现有光滑材料、缺陷材料以及疲劳裂纹扩展的评价结果一致.

关键词：特征长度疲劳极限门槛值疲劳裂纹扩展

厚度对含界面缺陷涂层小波包相对能量特征的影响

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上海交通大学学报 2010年第1期44卷 139-143,148页

作者：徐兵许金泉上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

基于小波包相对能量特征指标,通过有限元数值模拟,分析了该信号特征对不同厚度涂层界面缺陷的敏感性.结果表明,加速度信号的小波包相对能量特征指标可以反映界面缺陷的位置及其大小,且具有涂层厚度越薄,敏感性越强的特点.

关键词：涂层材料界面缺陷小波包能量无损检测

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疲劳损伤演化的机理及损伤演化律

机械工程学报 2010年第2期46卷 40-46页

作者：许金泉郭凤明上海交通大学工程力学系上海200240

疲劳是由材料内部的损伤演化导致的,但损伤演化的机理目前尚不清楚。根据原子运动的热扰动,当原子的活性能大于某一临界值时,原子将从原平衡位置逃逸并产生空穴。当材料受循环应力作用时,因原子平衡位置的变化而导致热扰动所产生的空穴... 详细信息

疲劳是由材料内部的损伤演化导致的,但损伤演化的机理目前尚不清楚。根据原子运动的热扰动,当原子的活性能大于某一临界值时,原子将从原平衡位置逃逸并产生空穴。当材料受循环应力作用时,因原子平衡位置的变化而导致热扰动所产生的空穴不能完全相互湮灭,从而形成缺陷或导致其发展。这一观点不仅可以说明疲劳损伤演化的机理,而且可以把损伤演化速率与原子逃逸过程的速率联系起来,从而可以提出一种具有机理性依据的疲劳损伤演化律的一般形式。这种形式的损伤演化律,是与已知的金属材料损伤寿命关系相一致的。讨论并给出对称循环下损伤演化律的具体形式,并依据该演化律讨论损伤的累加方式。

关键词：疲劳损伤力学损伤演化机理疲劳寿命

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各种平均应力下高周疲劳极限间的定量关系

工程力学 2015年第10期32卷 25-30页

作者：蔡晓静许金泉上海交通大学工程力学系上海200240

疲劳极限是材料工程应用中的一个重要特性参数,但它并不是材料常数。在不同循环载荷作用下,材料会有不同的疲劳极限值。疲劳极限值很大程度上依赖于循环载荷中的平均应力或最大应力幅值,两者之间的关系是材料自身固有的特性关系。因为... 详细信息

疲劳极限是材料工程应用中的一个重要特性参数,但它并不是材料常数。在不同循环载荷作用下,材料会有不同的疲劳极限值。疲劳极限值很大程度上依赖于循环载荷中的平均应力或最大应力幅值,两者之间的关系是材料自身固有的特性关系。因为在接近疲劳极限的低循环应力幅下,S-N曲线受疲劳极限控制,所以在工程应用中对其定量关系有迫切的需求,但现有的经典经验关系只能对其进行非常粗略的估算,不能满足工程应用中有关寿命设计的需要。现状是只能通过大量的实验,得出其实验关系。该文提出了一种函数形式的关系式,该关系式可以足够精确地描述各种材料的疲劳极限和平均应力之间的关系,且只包含三个材料常数。只要这三个材料疲劳特性常数被事先确定,则任意疲劳载荷下的疲劳极限值,都可由该关系式估计得到,因此可以作为材料本身固有的疲劳强度的状态关系式使用。

关键词：疲劳极限平均应力 S-N曲线疲劳强度状态关系疲劳特性常数

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双材料应力分析中的镜像点方法

力学学报 2004年第1期36卷 106-111页

作者：许金泉上海交通大学工程力学系上海200030

提出一种分析各类双材料中任一点受集中力作用问题的方法.通过将结合界面或其自由表面看作镜面,将应力函数或位移函数设定成固定于受载点及其镜像点上的局部坐标系下的形式,利用界面连续条件和Dirichlet的单值性原理,所有应力函数或位... 详细信息

提出一种分析各类双材料中任一点受集中力作用问题的方法.通过将结合界面或其自由表面看作镜面,将应力函数或位移函数设定成固定于受载点及其镜像点上的局部坐标系下的形式,利用界面连续条件和Dirichlet的单值性原理,所有应力函数或位移函数就可由无限体中集中力的解或半无限体表面集中力的解的应力函数求得.这种方法不仅可适用于单一界面的情况,也可使用于多个界面并存的情况,并且也可适用于具有自由表面的结合材料.这一方法可应用于各类结合材料、涂层薄膜材料、板材等.

关键词：应力分析结合材料格林函数理论解 Dirichlet单值性原理应力函数位移函数镜像点方法