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TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为

机械工程学报 2011年第6期47卷 39-44,50页

作者：曹睿李雷张继何洪陈剑虹兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 西安赛特金属材料开发有限公司西安710021 钢铁研究总院高温材料研究所北京100081 中国北方发动机研究所大同037036

通过对压缩试样的加载—卸载以及加载—卸载—再加载等试验和相应的裂纹观察、断口观察,详细研究TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为。研究结果表明:压缩预加载产生的损伤对压缩断裂行为没有影响,然而对后续的拉伸断裂行为则产生影响,... 详细信息

通过对压缩试样的加载—卸载以及加载—卸载—再加载等试验和相应的裂纹观察、断口观察,详细研究TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为。研究结果表明:压缩预加载产生的损伤对压缩断裂行为没有影响,然而对后续的拉伸断裂行为则产生影响,一定程度上大大降低其拉伸断裂应力。对全层和双态组织来说,剪切开裂首先产生于顶面或底面,在压缩试验中顶面和底面的切应力是主要的控制因素。最终的断裂是由顶面和底面产生的剪切裂纹扩展到试样中部并相互连接而诱发。对于双态组织(Duplex,DP)和全层组织(Fully lamellar,FL)来说,纵向开裂的形成原因不同。压缩和拉伸性能的巨大差异是由于其断裂机理不同引起,拉伸试验断裂主要是由正应力控制,然而压缩试验中断裂主要是由切应力控制。

关键词： TiAl 金属间化合物基合金压缩试样断裂机理

钝化的预裂纹尖端产生的短裂纹对解理断裂的影响

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机械工程学报 2005年第3期41卷 47-52页

作者：俞树荣曹睿严志刚陈剑虹兰州理工大学石油化工学院兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属新材料国家重点实验室兰州730050

结合-130℃下C-Mn钢三点弯曲(3PB)断裂韧度试验时预裂纹尖端构形的变化和断口观察,用有限元对预裂纹尖端起裂并扩展的短裂纹进行模拟与计算,通过计算得到的应力、应变、三向应力度来说明短裂纹的产生和钝化对钢最终发生解理断裂的影响... 详细信息

结合-130℃下C-Mn钢三点弯曲(3PB)断裂韧度试验时预裂纹尖端构形的变化和断口观察,用有限元对预裂纹尖端起裂并扩展的短裂纹进行模拟与计算,通过计算得到的应力、应变、三向应力度来说明短裂纹的产生和钝化对钢最终发生解理断裂的影响。结果表明:当预裂纹仅仅被钝化时,预裂纹尖端一区域内积累的应变足以使裂纹形核;另一区域三向应力度和正应力也足以使一裂纹核扩展,但是这两个区域不重合,之间有一距离,因此形核的裂纹不能扩展,能扩展的区域内没有裂纹核,解理断裂也就不能引发。在钝化的预裂纹尖端产生短裂纹后将改变应力、应变、三向应力度的分布,特别是改变他们在裂尖前的相对位置。裂尖前短裂纹起裂、扩展及钝化产生更尖锐的构形,使应力及三向应力度区向钝化的裂尖方向靠近,从而使上述两个区域彼此重叠,这时解理裂纹起裂与扩展的条件同时具备,而在钝化的预裂纹尖端的一定距离处起裂与扩展。

关键词：解理物理模型有限元计算有限元模拟裂纹尖端

镁和钛异种金属冷金属过渡焊接接头微观组织及力学性能的分析

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机械工程学报 2014年第4期50卷 75-79页

作者：王涛曹睿陈剑虹李金梅兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

采用冷金属过渡焊接技术,对AZ31B镁合金、工业纯钛TA2异种金属熔钎焊焊接性进行探索研究,从焊接接头的微观组织、元素分布状况研究其连接机理。结果表明:冷金属过渡焊接技术是一种适用于镁、钛异种金属连接的有效方法。通过在过渡区和... 详细信息

采用冷金属过渡焊接技术,对AZ31B镁合金、工业纯钛TA2异种金属熔钎焊焊接性进行探索研究,从焊接接头的微观组织、元素分布状况研究其连接机理。结果表明:冷金属过渡焊接技术是一种适用于镁、钛异种金属连接的有效方法。通过在过渡区和结合面形成新相可以实现镁、钛的有效连接。焊接接头的焊缝区主要由镁的固溶体?-Mg,骨架状的镁铝金属间化合物Mg17Al12,以及颗粒状分布的Mg17Al(Zn)12组成。镁钛结合面主要靠钛和铝的金属间化合物Ti3Al,以及镁铝金属间化合物Mg17Al12和Mg17Zn12连接。同时,焊接过程中Ti原子以及Al原子的扩散对其结合也有一定的影响。因此,焊接过程中必须保证足够的热输入量,以确保钛母材的熔化及钛、铝原子的扩散,从而提高其结合强度。

关键词：冷金属过渡技术 AZ31B TA2 微观组织力学性能

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轴对称真空二极管空间电荷限制流

强激光与粒子束 2018年第12期30卷 39-44页

作者：郝建红曹占国周前红华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

基于ArcPIC代码采用PIC-MCC方法,模拟研究了轴对称真空二极管放电时电子密度和阴极表面场强分布情况,同时给出了二维空间电荷限制流的一阶和二阶拟合公式。研究发现,真空二极管放电时阴极表面电场会随阴极注入电流密度的增加而增加,而... 详细信息

基于ArcPIC代码采用PIC-MCC方法,模拟研究了轴对称真空二极管放电时电子密度和阴极表面场强分布情况,同时给出了二维空间电荷限制流的一阶和二阶拟合公式。研究发现,真空二极管放电时阴极表面电场会随阴极注入电流密度的增加而增加,而后出现振荡并趋于一个稳定状态;二维空间电荷限制流密度值随阴极发射半径的增大而减小,且阴极发射半径越大越接近一维空间电荷限制流值。

关键词：真空二极管空间电荷限制流 PIC-MCC模拟

紫云英还田配施化肥对单季晚稻养分利用和产量的影响

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土壤学报 2014年第4期51卷 888-896页

作者：王建红曹凯张贤浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所杭州310021

研究旨在探讨紫云英较高鲜草翻压量条件下配施不同比例常规用量化肥对单季晚稻养分吸收、养分利用效率和产量的影响。试验设置7个处理:CK(不翻压紫云英和不施化肥),CF(常规用量施肥)及翻压45 t hm-2(GM45)紫云英鲜草配施0、20%、40%、60... 详细信息

研究旨在探讨紫云英较高鲜草翻压量条件下配施不同比例常规用量化肥对单季晚稻养分吸收、养分利用效率和产量的影响。试验设置7个处理:CK(不翻压紫云英和不施化肥),CF(常规用量施肥)及翻压45 t hm-2(GM45)紫云英鲜草配施0、20%、40%、60%和80%常规用量化肥(CF)。在浙江省金华市蒋堂农业科学试验站进行为期2年的田间试验,结果表明,在所有的紫云英翻压配施化肥处理中,虽然水稻N、P、K的总吸收量以GM45+80%CF处理最高,但稻谷P、K养分最高吸收量出现在GM45+40%CF处理中,水稻养分内部利用效率随化肥配施量的增加而降低;水稻的N、P和K的农学利用效率和稻谷产量均以GM45+40%CF处理最高。从提高肥料利用率和降低环境风险的角度出发,紫云英鲜草异地还田量为45 t hm-2时,以配施N 80.6 kg hm-2、P2O521.5 kg hm-2和K2O 43.3 kg hm-2为宜。与CK处理相比,CF和紫云英鲜草翻压配施化肥处理的稻谷产量分别提高13.7%和8.5%～17.4%。在紫云英—单季晚稻耕作制中,紫云英异地还田量45 t hm-2不会使单季晚稻苗期产生僵苗现象。

关键词：紫云英单季晚稻养分吸收产量养分利用率

16MnR钢不同晶粒尺寸及第二相尺寸对低温冲击韧度的影响

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机械工程学报 2011年第16期47卷 40-44页

作者：方修洋曹睿李广江峰陈剑虹兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

16MnR钢通过三种热处理工艺获得细晶细碳化物、细晶粗碳化物和粗晶粗碳化物三种不同组织,对这三种不同组织的材料进行系列低温(–99～20℃)下的Charpy-V冲击试验。通过冲击韧度比较、断口形貌观察以及断裂微观参数的测量,研究晶粒尺寸... 详细信息

16MnR钢通过三种热处理工艺获得细晶细碳化物、细晶粗碳化物和粗晶粗碳化物三种不同组织,对这三种不同组织的材料进行系列低温(–99～20℃)下的Charpy-V冲击试验。通过冲击韧度比较、断口形貌观察以及断裂微观参数的测量,研究晶粒尺寸和碳化物尺寸对16MnR钢冲击韧度的影响。结果发现,不同微观组织的材料其冲击韧度随温度降低而减小;细晶细碳化物组织比细晶粗碳化物组织和粗晶粗碳化物组织韧脆转变温度低,同一温度下的断裂韧度好,而且晶粒尺寸对韧脆转变温度和断裂韧度值的影响要比碳化物尺寸显著得多。通过断口微观参数的测量得知,韧脆转变温度区的断裂能量主要消耗在裂纹尖端的钝化与塑性裂纹扩展中。韧脆转变低温区,裂纹尖端在钝化过程中吸收大量能量从而韧性陡升。

关键词：解理断裂微观参数冲击吸收功低温冲击韧度

不同应变速率下TiAl基合金压缩断裂行为的研究

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稀有金属 2008年第4期32卷 409-414页

作者：李雷曹睿张继陈剑虹张君峰兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050 钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

通过力学性能测试和扫描电镜观察,研究了全层组织和双态组织γ-TiAl基合金在不同应变速率下的压缩断裂行为。结果表明:室温下其压缩性能远远优于拉伸性能,且表现出一定的塑性;材料的力学性能参数对应变速率非常敏感,当应变速率逐渐增加... 详细信息

通过力学性能测试和扫描电镜观察,研究了全层组织和双态组织γ-TiAl基合金在不同应变速率下的压缩断裂行为。结果表明:室温下其压缩性能远远优于拉伸性能,且表现出一定的塑性;材料的力学性能参数对应变速率非常敏感,当应变速率逐渐增加时,全层组织的屈服强度和抗压强度均呈增大趋势;而双态组织在应变速率由静态、准静态到动态的变化范围内,屈服强度和抗压强度的值先减小后增大,当应变速率ε′=9.8×10-4s-1时,屈服强度和抗压强度的值达到最小;试样的最终断裂是通过裂纹的形核、扩展以及相互贯通而形成的,断裂面主要由剪应力形成的剪切无定形断裂特征和正应力形成的解理断裂特征组成,并且在不同应变速率下其断口也呈现出规律性的变化。

关键词： TiAl基合金应变速率压缩断裂

TiAl基合金压缩状态下变形及损伤机制的研究

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稀有金属 2011年第3期35卷 463-468页

作者：李雷曹继敏肖松涛曹睿张继陈剑虹西安赛特金属材料开发有限公司陕西西安710016 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050 钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

通过力学性能测试、扫描电镜观察以及有限元模拟计算的方法,研究了全层组织γ-TiA l基合金在压缩状态下的变形及损伤机制。结果表明：较小的加载卸载应力作用下,材料的压缩性能没有受到影响,直至卸载应力超过最大压缩应力之后,由于材料... 详细信息

通过力学性能测试、扫描电镜观察以及有限元模拟计算的方法,研究了全层组织γ-TiA l基合金在压缩状态下的变形及损伤机制。结果表明：较小的加载卸载应力作用下,材料的压缩性能没有受到影响,直至卸载应力超过最大压缩应力之后,由于材料内部损伤的积累程度增大,在材料内部形成主裂纹,使得有效承载面积下降,后续再加载过程中材料的断裂应力整体下降。压缩状态下：首先,随着变形程度的增加,晶粒周围出现大量的滑移线及挤出脊,滑移线和挤出脊处出现较大的裂纹,试样表面产生平行于压缩轴方向的裂纹并迅速扩展,表面裂纹面密度明显增加,45°方向上的沿层裂纹扩展程度较大,但裂纹长度仅限于晶粒尺寸的大小（100~300μm）。其次在压缩加载过程中,材料在较小的正应力作用下,观察得到表面萌生以下4种裂纹：平行于压缩轴方向的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向沿层裂纹;与压缩轴方向成较小角度的纵向穿层裂纹;纵向的穿晶裂纹。

关键词： TiAl基合金压缩有限元计算变形及损伤

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考虑交货期约束的多工厂供应链排序

工业技术经济 2018年第5期37卷 42-47页

作者：曹立思郝剑虹蒋大奎天津大学管理与经济学部天津300072 天津外国语大学国际商学院天津300270 中国汽车技术研究中心汽车工程研究院天津300300

本文研究了一类考虑订单有交货期约束的供应链排序问题。供应链由一个拥有多个工厂的制造商和多个客户组成,制造商从客户处接受一批订单,这些订单需要在给定交货期限内送至各个客户处。制造商需要将这些订单分配给各个工厂,并安排每个... 详细信息

本文研究了一类考虑订单有交货期约束的供应链排序问题。供应链由一个拥有多个工厂的制造商和多个客户组成,制造商从客户处接受一批订单,这些订单需要在给定交货期限内送至各个客户处。制造商需要将这些订单分配给各个工厂,并安排每个工厂的生产和分批运输,从而实现完成所有订单的生产和运输总成本最小化。针对工厂为平行机生产环境的情况,先利用问题的最优性质构建了问题的线性整数规划模型,然后设计了遗传算法对问题进行求解。最后,通过数值实验验证了所提算法的有效性。

关键词：供应链排序平行机交货期整数规划遗传算法协同优化生产