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纺织复合材料渐进损伤多尺度分析及超低温声发射监测

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纺织复合材料渐进损伤多尺度分析及超低温声发射监测

作者：杜席岩河北大学

学位级别：硕士

纺织复合材料具有轻质高强、高比刚度、耐高温等优异的力学性能,被广泛应用于国防与工业领域的装备结构中。然而,在复杂极端服役环境下,纺织复合材料及结构的失效模式多样,其失效行为也表现出多尺度多重损伤模式耦合失效的特点,其损伤... 详细信息

纺织复合材料具有轻质高强、高比刚度、耐高温等优异的力学性能,被广泛应用于国防与工业领域的装备结构中。然而,在复杂极端服役环境下,纺织复合材料及结构的失效模式多样,其失效行为也表现出多尺度多重损伤模式耦合失效的特点,其损伤破坏机理亟待进一步研究。纺织复合材料内部结构的高度分均匀性为其多尺度渐进损伤的数值研究和实验表征带来很大困难。本文通过多尺度有限元分析方法及超低温声发射技术对纺织复合材料的渐进损伤演化及超低温损伤模式识别进行了研究,主要内容如下:(1)建立了多种纺织复合材料不同尺度下的几何模型,并开发了相应的python建模脚本程序。微观尺度上,建立了纺织复合材料纤维束微观结构的代表性体积单元(Representative Volume Element-RVE)模型;细观尺度上,基于真实图像观测分别建立了平纹编织、三维编织以及三维机织复合材料的细观RVE模型,实现了细观特征参数可调的参数化建模。此外,通过在商用有限元软件ABAQUS中编写Python脚本程序,实现了多种纺织复合材料RVE一般性周期性边界条件的施加,提高了处理效率。(2)发展了一种预测含孔隙三维机织复合材料非线性力学行为的宏-细观层级多尺度分析方法。首先,建立了三维机织复合材料细观组分本构关系及宏观等效本构模型,通过用户定义材料本构子程序UMAT在ABAQUS软件中进行了数值实现。其次,基于含孔隙的RVE模型,研究了其在单轴拉伸载荷下的渐进损伤过程及热传导、热膨胀等性能。最后,通过层级多尺度有限元分析方法研究了开孔复合材料板在单轴拉伸和压缩载荷下的宏细观渐进损伤行为。结果表明,基体孔隙缺陷的存在会诱导材料在孔隙附近萌生裂纹并产生局部损伤特征,而不是理想RVE模型中均匀的基体损伤和裂纹带。(3)搭建了超低温环境下复合材料损伤的声发射监测平台,有效地将光纤环声发射传感器和光纤信号解调系统与声发射仪进行系统集成。在超低温环境(最低温度20 K)下实现了平纹编织复合材料拉伸损伤的在位声发射监测,突破了超低温下传统声发射技术的应用限制。(4)基于超低温声发射监测技术和层级多尺度有限元分析方法,研究了超低温环境下(20 K～153 K)平纹编织复合材料的渐进损伤失效机制。基于低温力学实验数据,建立了温度相关的树脂基体本构模型,并通过用户材料子程序UMAT进行数值实现,能够准确表征环氧树脂在超低温下的力学性能。基于从微观尺度到细观尺度全厚度RVE的层级多尺度有限元分析框架,预测了超低温下平纹编织复合材料拉伸渐进损伤行为,并将多尺度计算结果与声发射信号聚类分析结果以及损伤形貌的扫描电镜(SEM)图像进行了对照研究。结果表明,超低温下平纹编织复合材料在拉伸载荷下的主要失效机制是纤维断裂和基体开裂,温度影响环氧基体的性能,进而影响纱线和复合材料的性能。

关键词：纺织复合材料失效机理有限元方法低温环境声发射

Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢在高应变率下的动态变形行为及微观组织演变

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Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢在高应变率下的动态变形行为及微观组织演...

作者：杜时丹太原科技大学

学位级别：硕士

奥氏体不锈钢因其具有较高的强韧性,良好的耐蚀性及无磁性,被广泛应用于各行各业。Fe-Mn-Cr-N钢是一种无镍奥氏体不锈钢,通过N元素的添加增强奥氏体稳定性,作为电站和航空航天工业领域的结构材料,将在高温、高压和交变载荷等极端的工况... 详细信息

奥氏体不锈钢因其具有较高的强韧性,良好的耐蚀性及无磁性,被广泛应用于各行各业。Fe-Mn-Cr-N钢是一种无镍奥氏体不锈钢,通过N元素的添加增强奥氏体稳定性,作为电站和航空航天工业领域的结构材料,将在高温、高压和交变载荷等极端的工况条件下使用。目前对于Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢在不同条件下的变形行为研究并不充分,大多集中在静态变形行为上,而对高应变速率塑性变形行为的研究报道较少,因此,研究高应变率加载条件下的力学行为具有重要意义。本文利用金相显微镜（OM）、电子衍射背散射（EBSD）技术、维氏硬度计等表征方法,研究了Fe-Mn-Cr-N高氮奥氏体钢在宽温域和宽应变速率条件下的变形行为和微观组织演变规律,研究结果将为该材料的工业生产和应用提供理论基础。首先,利用万能试验机和SHPB系统对Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢在室温进行了宽泛应变率下的压缩力学性能的测试,铸态和锻态试样的力学性能变化趋势大体一致,锻态Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢的强度和塑性均高于铸态。Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢的屈服强度随着应变速率的增大不断提高,而高应变速率（动态加载）下的屈服强度明显提高,这是由于氮元素的间隙固溶体强化作用。Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢的层错能较低,塑性变形时容易产生平面位错结构和变形孪晶。在发生冷变形时,变形机制为滑移和孪生共同作用。其次,利用Gleeble-3800热模拟机和SHPB系统研究了铸态Fe-Mn-Cr-N钢在准静态和动态加载条件下的动态热变形行为和组织演变规律。应力-应变曲线表明,材料的屈服应力和流变应力均显著地依赖于应变速率,应变速率敏感性从低应变速率(0.001～0.1s-1)时的0.050增加到高应变速率(4500～5500 s-1)时的1.507。Fe-Mn-Cr-N钢在高应变速率下发生高应变速率硬化,其原因是位错的扩展和孪晶的产生。在低应变速率(0.001～0.1s-1)下,组织演化以位错滑移和动态回复为主。当应变速率提高到2500～3500 s-1时,位错滑移和机械孪晶共同协调塑性变形。当应变速率为4500～5500 s-1时,由于绝热温升（ΔT）的影响,形变带中形成了以孪晶为基础的动态再结晶（DRX）,且随着应变速率的增加,动态再结晶分数增加。在2500～3500 s-1应变速率范围内,高硬度主要是由于应变速率硬化,而在4500～5500 s-1应变速率范围内,硬度的降低主要是由于变形后的再结晶软化。考虑绝热温升的修正Johnson-Cook（J-C）模型与实验结果吻合较好,可用于预测Fe-Mn-Cr-N钢在高应变速率加载下的塑性变形行为。最后,进一步对预加载后的试样进行950℃保温30 min的退火热处理,分析退火热处理对不同预加载Fe-Mn-Cr-N钢变形微观组织的影响。变形和退火在提高金属材料的强度和塑性方面发挥着重要的作用,细晶是强化金属材料的有效方法。结果表明:在准静态和动态下的强度均增强,预变形以滑移为主,含有大量位错,表现为位错强化机制;退火处理后发生完全静态再结晶,其引起的晶粒细化对材料塑性的提高起到积极作用。经塑性变形的金属中,会积累大量位错,加热到一定温度或保温足够时间后,无畸变的等轴晶粒取代变形后的畸变晶粒。

关键词： Fe-Mn-Cr-N奥氏体不锈钢 SHPB系统动态变形行为力学性能微观组织

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高中物理综合类大题的解题技巧分析

数理化解题研究 2024年第25期 110-112页

作者：阿卜杜萨拉木􀅰玉苏普喀迪尔新疆喀什地区泽普县第一中学新疆维吾尔自治区喀什844800

高中物理题目中的重要类型之一为综合类大题,考查形式多样,在解题时要求学生具备良好的逻辑能力和抽象思维能力.本文重点介绍力学综合大题、复合场综合类大题的解题技巧,目的在于提升高中物理解题效率.

关键词：高中物理综合类大题解题技巧

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长春XD公司发展战略研究

长春XD公司发展战略研究

作者：杜司南吉林大学

学位级别：硕士

基于范德华异构回音壁腔的片上电控分子指纹检测的研究

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基于范德华异构回音壁腔的片上电控分子指纹检测的研究

作者：杜大志电子科技大学

学位级别：硕士

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小说二题

四川文学 2024年第3期 36-40页

作者：努尔哈里克·阿布杜拉肯

城市宁静的村庄静静地沉睡着,附近没有人能够打破这片寂静.模仿昨晚看的关于富豪美好生活的电影,叶尔江吃早饭时开始对父母发起了牢骚,说:"我厌倦了这种吃不饱穿不暖的生活,所以我会搬到一个有很多机会的城市.""你为什么这么说,我的孩子...

城市宁静的村庄静静地沉睡着,附近没有人能够打破这片寂静.模仿昨晚看的关于富豪美好生活的电影,叶尔江吃早饭时开始对父母发起了牢骚,说:"我厌倦了这种吃不饱穿不暖的生活,所以我会搬到一个有很多机会的城市.""你为什么这么说,我的孩子?如果我们死了,除了你还有谁来埋葬我们?"可怜的老太婆流着泪说.

关键词：

来源：博看期刊评论

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基于EKF的公安监所融合定位系统研究

基于EKF的公安监所融合定位系统研究

作者：杜霄中国人民公安大学

学位级别：硕士

胃脘痛(慢性胃炎)中医护理方案临床应用效果及评价

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中文科技期刊数据库（引文版）医药卫生 2024年第8期 0128-0131页

作者：穆也赛尔·阿卜杜热合曼新疆维吾尔自治区人民医院新疆乌鲁木齐830000

探索中医护理方案在胃脘痛(慢性胃炎)中应用效果。方法选择我院收治的90例胃脘痛(慢性胃炎)患者,随机平分两组,分别采用常规护理和中医护理,对效果实行对比。结果观察组各指标均明显优于对照组(P<0.05)。结论胃脘痛(慢性胃炎)患者采... 详细信息

探索中医护理方案在胃脘痛(慢性胃炎)中应用效果。方法选择我院收治的90例胃脘痛(慢性胃炎)患者,随机平分两组,分别采用常规护理和中医护理,对效果实行对比。结果观察组各指标均明显优于对照组(P<0.05)。结论胃脘痛(慢性胃炎)患者采取中医护理方案能够使治疗成果得到提高,使患者的生活质量和护理满意度显著提高。

关键词：临床应用中医护理慢性胃炎胃脘痛

基于SMRT测序技术的塔里木马鹿冬季肠道菌群多样性分析

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野生动物学报 2024年第1期45卷 58-66页

作者：祁程姜李欢阿卜杜萨拉木·努尔麦麦提王开彦单文娟钟林强新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830017 新疆沙雅县林业和草原局沙雅842200

为探究塔里木河流域塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)冬季肠道菌群群落结构、多样性与功能,采用PacBio平台的单分子实时测序技术(single molecule realtime sequencing,SMRT)对塔里木河上游湿地自然保护区采集并筛选的25份塔里... 详细信息

为探究塔里木河流域塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)冬季肠道菌群群落结构、多样性与功能,采用PacBio平台的单分子实时测序技术(single molecule realtime sequencing,SMRT)对塔里木河上游湿地自然保护区采集并筛选的25份塔里木马鹿粪便样本的16S rRNA基因全长进行测序,共获得298578个clean reads,clean reads聚类获得28026个OTU,包括25门684属。Alpha多样性分析结果显示,塔里木马鹿冬季肠道菌群Shannon指数为(7.764±0.044),Simpson指数为(0.015±0.001),Chao1指数为(12242.668±695.106),ACE指数为(9366.423±407.612)。塔里木马鹿优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes,60.51%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,26.02%)、变形菌门(Proteobacteria,3.61%)、疣微菌门(Verrucomicrobia,1.57%)和浮霉菌门(Planctomycetes,1.46%)。相对丰富度在前10的菌属为Papillibacter(5.48%)、拟杆菌属(Bacteroides,5.12%)、Muribaculum(4.69%)、Phocaeicola(4.49%)、Lawsonibacter(4.31%)、瘤胃球菌属(Ruminococcus,4.09%)、Intestinimonas(3.06%)、普氏菌属(Prevotella,2.87%)、克里斯滕森菌属(Christensenella,2.71%)和弯曲杆菌属(Campylobacter,2.54%)。PICRUSt 16S功能预测结果表明,塔里木马鹿肠道菌群基因功能主要富集于新陈代谢(48.58%)、遗传信息处理(19.04%)和环境信息处理(12.08%);其中新陈代谢主要以碳水化合物代谢(9.47%)、氨基酸代谢(9.93%)为主,并且环境信息处理的膜转运(9.96%)基因相对丰富度最高。研究揭示了野生塔里木马鹿冬季肠道菌群特征和功能,为塔里木马鹿野生种群的保护提供基础数据。

关键词：塔里木马鹿肠道菌群单分子实时测序(SMRT) PICRUSt功能预测