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应用纳米压痕技术研究表面纳米化后316L不锈钢力学性能

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工程力学 2008年第10期25卷 66-71页

作者：郎风超邢永明朱静内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

316L不锈钢经表面纳米化(SNC)处理后,表面形成一层纳米层。样品表面晶粒细化至纳米级大约12nm左右,随着深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大。该文应用纳米压痕技术分析了纳米层力学性能,结果表明:纳米层的纳米硬度和弹性模量分别为6.05GPa和22... 详细信息

316L不锈钢经表面纳米化(SNC)处理后,表面形成一层纳米层。样品表面晶粒细化至纳米级大约12nm左右,随着深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大。该文应用纳米压痕技术分析了纳米层力学性能,结果表明:纳米层的纳米硬度和弹性模量分别为6.05GPa和227GPa,是基体硬度和弹性模量的1.4倍和1.2倍。随距表面距离的增加而降低,并逐步趋近于一个稳定值。同时测得纳米层的应变硬化指数为0.44为基体的1.5倍。

关键词：金属材料 316L不锈钢纳米压痕技术表面纳米化力学性能

纳米SiO_2对钢纤维/混凝土高温后力学性能及微观结构的影响

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复合材料学报 2013年第3期30卷 133-141页

作者：燕兰邢永明内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051 呼和浩特职业学院建筑工程学院呼和浩特010058

研究了掺纳米SiO2的钢纤维混凝土(NSFC)、钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)三种材料在不同加热温度后的抗压、劈裂和抗折强度等力学性能,对不同温度热处理后的微观结构进行了SEM分析,对钢纤维与过渡区界面的相结构进行了XRD分析。结... 详细信息

研究了掺纳米SiO2的钢纤维混凝土(NSFC)、钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)三种材料在不同加热温度后的抗压、劈裂和抗折强度等力学性能,对不同温度热处理后的微观结构进行了SEM分析,对钢纤维与过渡区界面的相结构进行了XRD分析。结果表明:在测试温度范围内,NSFC的抗压、劈裂和抗折强度均高于SFRC和NC的强度,且在400℃时达到最大值。在常温下,NSFC的抗压、劈裂和抗折强度较NC分别提高27.01%、63.28%和54.12%,400℃高温热处理后比NC分别高35.09%、84.62%和87.23%;SEM分析表明,在钢纤维与过渡区的界面处,致密度提高,显微硬度提高。由于固相反应,使界面区结构发生变化,在钢纤维表层形成扩散渗透层(白亮层),即化合物层,呈锯齿状,XRD分析证明,白亮层主要由FeSi2和复杂的水化硅酸钙组成,从而增强了钢纤维与基体的粘结力,提高了混凝土的高温力学性能。

关键词：钢纤维混凝土力学性能高温纳米SiO2 微观结构

改进Oliver-Pharr法在铁电单晶纳米压痕中的应用

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2022年第1期41卷 79-84页

作者：张伟光李继军杨诗婷侯小虎邢永明内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051 上海海事大学文理学院上海201306 内蒙古工业大学测试中心内蒙古呼和浩特010051

为解决传统Oliver-Pharr法无法给出接触刚度随压入深度的连续变化关系问题,考虑塑性压痕与周围弹性基体间残余接触应力之间影响,引入虚拟载荷,提出改进Oliver-Pharr法.该方法可连续确定接触刚度,不需要对压头的面积函数进行预先校正.将... 详细信息

为解决传统Oliver-Pharr法无法给出接触刚度随压入深度的连续变化关系问题,考虑塑性压痕与周围弹性基体间残余接触应力之间影响,引入虚拟载荷,提出改进Oliver-Pharr法.该方法可连续确定接触刚度,不需要对压头的面积函数进行预先校正.将该方法应用到PIN-PMN-PT铁电单晶纳米压痕实验数据分析中,计算了其接触刚度、弹性模量及硬度,并与连续刚度测量法的测量结果进行了比较.研究结果表明:该方法的计算结果与连续刚度测量法的测量结果吻合度高,改进Oliver-Pharr法有效可行.

关键词：纳米压痕改进的Oliver-Pharr方法 PIN-PMN-PT铁电单晶接触刚度弹性模量硬度

基于数字散斑相关法的紫外老化沥青混合料界面开裂特性

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复合材料学报 2016年第4期33卷 732-740页

作者：王岚弓宁宁邢永明内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051

利用数字图像相关技术(DSCM)针对紫外光老化的沥青混合料(HMA)半圆试件弯拉试验中裂纹产生及扩展规律从细观角度进行表征,运用Vic-3D分析软件对沥青混合料半圆试件进行全场位移、应变计算,得到试件破坏过程的位移场、应变场。结果表明:... 详细信息

利用数字图像相关技术(DSCM)针对紫外光老化的沥青混合料(HMA)半圆试件弯拉试验中裂纹产生及扩展规律从细观角度进行表征,运用Vic-3D分析软件对沥青混合料半圆试件进行全场位移、应变计算,得到试件破坏过程的位移场、应变场。结果表明:通过对紫外光照的沥青胶浆、集料及界面水平方向应变场的对比分析,发现界面为沥青混合料最薄弱处,最易产生裂纹;进一步通过水平方向应变随载荷变化曲线的变化对HMA开裂时间进行分析,可以更好地将HMA微裂缝开裂时间与宏观裂缝开裂时间加以区分,且紫外老化后的HMA试样界面开裂时间明显缩短。同时,将相同的紫外老化前后的橡胶粉(CR)改性HMA试样与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性HMA试样的位移随载荷变化规律进行对比发现,经紫外老化后的CR改性HMA比紫外老化后SBS改性HMA具有更强的抗开裂能力及持荷能力。

关键词：沥青混合料紫外光老化数字散斑相关法裂缝断裂韧度界面

风沙环境下钢结构表面涂层冲蚀行为与侵蚀机理研究

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摩擦学学报 2010年第1期30卷 26-31页

作者：郝贠洪邢永明杨诗婷内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051

风沙环境的侵蚀和劣化作用严重影响着基础设施的安全耐久性.本文根据风沙环境特点,利用气流挟沙喷射法对钢结构涂层进行冲蚀试验,研究了涂层在风沙环境下的冲蚀磨损特性、冲蚀行为和侵蚀机理.结果表明:涂层磨损量随沙剂量和冲蚀速度的... 详细信息

风沙环境的侵蚀和劣化作用严重影响着基础设施的安全耐久性.本文根据风沙环境特点,利用气流挟沙喷射法对钢结构涂层进行冲蚀试验,研究了涂层在风沙环境下的冲蚀磨损特性、冲蚀行为和侵蚀机理.结果表明:涂层磨损量随沙剂量和冲蚀速度的增加而增加;侵蚀机理为在低角度冲蚀下,涂层主要受微切削作用,而在高角度冲蚀下,主要受冲蚀挤压变形作用,由于涂层强度低而韧性较好,其在低角度冲蚀下的磨损更为严重.

关键词：风沙涂层冲蚀侵蚀钢结构

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压电复合材料中Ⅲ型唇形裂纹问题的解析解

复合材料学报 2014年第5期31卷 1357-1363页

作者：于静郭俊宏邢永明内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051 内蒙古师范大学基础教育学院呼和浩特011517

采用复变函数方法和保角映射技术,研究了压电复合材料中含唇形裂纹的无限大体远场受反平面机械载荷和面内电载荷作用下的反平面问题,利用复变函数中的留数定理和Cauchy积分公式,分别获得了电不可通和电可通两种边界条件下裂纹尖端场强... 详细信息

采用复变函数方法和保角映射技术,研究了压电复合材料中含唇形裂纹的无限大体远场受反平面机械载荷和面内电载荷作用下的反平面问题,利用复变函数中的留数定理和Cauchy积分公式,分别获得了电不可通和电可通两种边界条件下裂纹尖端场强度因子和机械应变能释放率的解析表达式。当唇形裂纹的高度趋于零时,可得到无限大压电复合材料中Griffith裂纹的解析解。若不考虑电场作用,所得解退化为经典材料的已知结果。数值算例显示了裂纹的几何尺寸和机电载荷对机械应变能释放率的影响规律。结果表明:唇形裂纹高度的增加会阻碍裂纹的扩展;机械载荷总是促进裂纹的扩展;电载荷对裂纹扩展的影响与裂纹面电边界条件有关。

关键词：压电复合材料唇形裂纹复变函数方法场强度因子机械应变能释放率

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单纤维树脂基复合材料界面热残余应力研究

工程力学 2009年第5期26卷 251-256页

作者：赵燕茹雷振坤邢永明郎风超内蒙古工业大学建筑工程学院呼和浩特010051 大连理工大学工程力学系大连116024 内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

在复合材料制造过程中经高温冷却后,由于基体与增强体之间的热膨胀系数存在显著差异,在基体与增强体的界面会产生热残余应力场。此残余应力场对复合材料的力学性能会产生重要的影响。该文采用三维光弹性实验应力分析方法,对直线形及异... 详细信息

在复合材料制造过程中经高温冷却后,由于基体与增强体之间的热膨胀系数存在显著差异,在基体与增强体的界面会产生热残余应力场。此残余应力场对复合材料的力学性能会产生重要的影响。该文采用三维光弹性实验应力分析方法,对直线形及异形端钩纤维与树脂基界面残余应力分布进行了测试,确定出沿纤维埋入方向的界面剪应力分布规律。利用有限元软件对单纤维增强树脂基模型界面残余应力进行了计算。实验结果表明:在单纤维与基体界面的埋入端及埋入末端附近出现界面残余剪应力的极值,纤维增强复合材料中界面残余应力传递主要集中在纤维的埋入端及埋入末端附近。

关键词：纤维增强复合材料界面残余应力光弹性有限元

静水压力对Al14Mn2P16磁光性质影响的密度泛函理论研究

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计算物理 2020年第2期37卷 231-239页

作者：陈余邢永明内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051

采用第一性原理,研究不同静水压力(0~20 GPa)下Al14Mn2P16的弹性与磁光性质.计算得到基态是铁磁态.弹性稳定性判据表明该体系是稳定的.研究发现磁矩随静水压力的增加而减小.静水压力低于5 GPa时,居里温度达到184 K,随着静水压力的增加... 详细信息

采用第一性原理,研究不同静水压力(0~20 GPa)下Al14Mn2P16的弹性与磁光性质.计算得到基态是铁磁态.弹性稳定性判据表明该体系是稳定的.研究发现磁矩随静水压力的增加而减小.静水压力低于5 GPa时,居里温度达到184 K,随着静水压力的增加略有下降;有趣的是,当静水压力高于5 GPa时,随着静水压力的增加,居里温度急剧下降,在18 GPa时消失.同时还发现随静水压力的增加可见光范围的吸收峰有明显的蓝移,当静水压力达到20 GPa时,可见光范围的吸收峰消失.

关键词：稀磁半导体居里温度静水压力密度泛函理论

压电弹性体中光滑顶点的正三角形孔边裂纹的反平面问题分析

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复合材料学报 2015年第2期32卷 601-607页

作者：王玮华郭俊宏邢永明内蒙古工业大学理学院力学系呼和浩特010051

通过构造新的保角映射,利用复变函数的方法,研究了含光滑顶点的正三角形孔边裂纹的横观各向同性的压电弹性体的反平面问题。在电可穿透和电不可穿透裂纹、孔周及裂纹面为自由表面的假设下,充分利用Cauchy积分公式和复变函数方法,得到了... 详细信息

通过构造新的保角映射,利用复变函数的方法,研究了含光滑顶点的正三角形孔边裂纹的横观各向同性的压电弹性体的反平面问题。在电可穿透和电不可穿透裂纹、孔周及裂纹面为自由表面的假设下,充分利用Cauchy积分公式和复变函数方法,得到了裂纹尖端的场强度因子和能量释放率的表达式。数值算例显示了在不同边界条件下裂纹的几何尺寸、机电载荷对能量释放率和机械应变能释放率的影响规律。结果表明:在电可通和电不可通边界条件下,裂纹长度和三角形边长的增加会导致能量释放率增加,机械载荷则总是促进裂纹的扩展。在电不可通边界条件下电位移可以促进或抑制裂纹的扩展,而在电可通边界条件下电位移对裂纹扩展没有影响。

关键词：压电材料光滑顶点的正三角形孔孔边裂纹复变函数法保角映射