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含孔洞缺陷的单晶镍拉伸行为:孔洞生长和聚集机理

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稀有金属材料与工程 2023年第11期52卷 3767-3777页

作者：宋鹍刘浩王路生丁军易俊皓路世青黄霞重庆理工大学机械工程学院重庆400054

利用分子动力学模拟研究了孔洞中心形成平面与加载方向的夹角(θ)对单晶镍在单轴拉伸下孔洞生长和聚集行为的影响及机理。结果表明:单晶镍的屈服应力和平均流动应力随着夹角θ的增加而下降,应力下降速率随着夹角θ的增加而加快。当夹角... 详细信息

利用分子动力学模拟研究了孔洞中心形成平面与加载方向的夹角(θ)对单晶镍在单轴拉伸下孔洞生长和聚集行为的影响及机理。结果表明:单晶镍的屈服应力和平均流动应力随着夹角θ的增加而下降,应力下降速率随着夹角θ的增加而加快。当夹角θ=90°时(加载方向垂直于孔洞中心平面时),单晶镍中孔洞独立生长时间最短且孔洞之间最先发生聚集,导致其最易进入软化阶段,这是由于夹角θ=90°时,单晶镍中最快的孔洞体积分数增长速率和损伤演化速率。当夹角θ=90°时,单晶镍中1/6(Shockley)位错长度的显著降低,以及fcc晶体结构的原子数目向Other和hcp晶体结构的最大转变速率,导致θ=90°时单晶镍的损伤演化速率最快且损伤程度最剧烈。值得注意的是,当θ=90°时单晶镍中孔洞最易聚集是由于该条件下孔洞表面受到更大的拉应力作用。通过该工作,旨在揭示金属材料在高应变率下的孔洞聚集行为及机理,并对揭示其软化行为和断裂机理提供了理论指导。

关键词：孔洞缺陷单晶镍孔洞聚集分子动力学

小波和神经网络在色木孔洞缺陷超声定量检测中的应用

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北京林业大学学报 2007年第2期29卷 128-132页

作者：王立海杨慧敏东北林业大学工程技术学院

为了实现对木材孔洞缺陷的定量检测，在室内常温下，用RSM-SY5非金属超声波检测仪对50个孔洞缺陷的色木试件进行透射检测．通过对超声检测信号的小波变换特征分析，得到32个从低频到高频的小波包系数，提取其各频带内信号的能量变化量... 详细信息

为了实现对木材孔洞缺陷的定量检测，在室内常温下，用RSM-SY5非金属超声波检测仪对50个孔洞缺陷的色木试件进行透射检测．通过对超声检测信号的小波变换特征分析，得到32个从低频到高频的小波包系数，提取其各频带内信号的能量变化量，构造一个32维特征向量，作为BP神经网络的输入参数，最后将这些特征输入神经网络进行训练和识别．结果表明：色木孔洞大小的总识别率达到88％；网络仿真的输出结果和目标输出做线性回归分析，得到的相关系数在0．8—0．9之间，训练结果比较理想．

关键词：色木孔洞缺陷超声检测小波分析 BP人工神经网络

含孔洞缺陷的δ-HMX晶体的分子动力学模拟（英文）

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含能材料 2015年第12期23卷 1192-1197页

作者：廖宁李文鹏周小清段晓惠西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室--省部共建国家重点实验室培育基地四川绵阳621010 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

采用分子动力学(MD)方法,模拟了δ-HMX晶体中的孔洞缺陷演化和分子构象变换,并与β相对比。模拟体系包含一个大小为30个HMX分子的孔洞缺陷,对应10%的空位浓度。采用QST3法计算了分子构象在真空中的转换能垒,结果表明,所有的构象转换均... 详细信息

采用分子动力学(MD)方法,模拟了δ-HMX晶体中的孔洞缺陷演化和分子构象变换,并与β相对比。模拟体系包含一个大小为30个HMX分子的孔洞缺陷,对应10%的空位浓度。采用QST3法计算了分子构象在真空中的转换能垒,结果表明,所有的构象转换均具有较低的活化能。当模拟温度为500 K时,不管是δ相还是β相,整个晶体均塌陷成液态,并伴随大的晶格膨胀。在塌陷的液态分子中,可观察到四种分子构象α,β,BB和BC,同时与这四种分子构象共存的还有大量的过渡态或中间体结构。在MD模拟过程中,跟踪单个分子随时间的演化,能发现分子在不同构象间频繁转变,这是较低的转换能垒所致。当模拟温度降低到300 K和200 K时,两个晶相(β和δ)表现出不同的演化趋势。对δ-HMX体系,在发生孔洞塌陷的同时,整个晶格也失去了严格的周期结构,但是嵌在β-HMX晶格中的孔洞却被保留下来,仅发生了孔洞的收缩和少量分子向孔洞中心的迁移。此外,与δ-HMX的晶格收缩相反,β-HMX的晶格随模拟温度升高持续膨胀。

关键词： δ-HMX 孔洞缺陷构象活化能塌陷

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含孔洞缺陷复合材料的压阻效应

复合材料学报 2018年第3期35卷 623-631页

作者：余灵君杨庆生北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

以康铜材料为例,将具有孔洞的不均匀复合材料的平均应力和平均电阻率之间的关系由均质材料的应力和电阻率关系代替,运用有限元方法和均匀化方法计算了含孔洞正方形板的初始电阻率和压阻系数。结果发现:康铜材料的初始电阻率和压阻系数珔... 详细信息

以康铜材料为例,将具有孔洞的不均匀复合材料的平均应力和平均电阻率之间的关系由均质材料的应力和电阻率关系代替,运用有限元方法和均匀化方法计算了含孔洞正方形板的初始电阻率和压阻系数。结果发现:康铜材料的初始电阻率和压阻系数珔π11和珔π22均随着孔洞体分比的增大而增大,压阻系数珔π12和珔π21反而随着孔洞体分比的增大而减小,其中,三角形孔洞对康铜材料的初始电阻率和压阻系数影响最大。

关键词：压阻效应孔洞缺陷均匀化方法压阻系数电阻率

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敲击声学法在钢板孔洞缺陷检测中的应用

振动与冲击 2022年第23期41卷 275-282页

作者：聂此槿范书立霍林生孔庆钊大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系上海200092

针对目前钢板孔洞缺陷检测方法存在效率低和成本高等不足,研究了敲击声学无损检测方法检测钢板孔洞缺陷的可行性。利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立八种含孔洞缺陷钢板的声固耦合模型,进行孔洞缺陷检测仿真,得到无孔和有孔钢板声信... 详细信息

针对目前钢板孔洞缺陷检测方法存在效率低和成本高等不足,研究了敲击声学无损检测方法检测钢板孔洞缺陷的可行性。利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立八种含孔洞缺陷钢板的声固耦合模型,进行孔洞缺陷检测仿真,得到无孔和有孔钢板声信号。通过分析声信号时域波形图衰减快慢、功率谱峰值是否单一以及峰值频率大小变化等可以定性识别钢板大孔洞缺陷。对四种工况钢板进行敲击试验,通过仿真与试验声信号功率谱图对比,验证了模拟敲击声场的可行性。将得到的仿真和试验时域信号变换到频域和时频域中,在三种域内共提取45个特征指标进行研究。结果表明,小波包域的能量比累积变异值、能量比偏差和能量比方差三个指标对钢板孔洞缺陷敏感,可以定性地识别钢板孔洞缺陷大小。

关键词：钢板孔洞缺陷敲击声学法小波包

PBX炸药细观孔洞缺陷对其冲击点火特性的影响

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火炸药学报 2015年第5期38卷 31-36页

作者：王洪波王旗华卢永刚梁斌冯晓伟中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621900

基于Monte-Carlo法的思想,采用有限元计算方法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构模型。通过计算比较了孔洞缺陷及缺陷大小对PBX炸药冲击点火特性的影响。结果表明,孔洞缺陷降低了炸药的临界... 详细信息

基于Monte-Carlo法的思想,采用有限元计算方法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构模型。通过计算比较了孔洞缺陷及缺陷大小对PBX炸药冲击点火特性的影响。结果表明,孔洞缺陷降低了炸药的临界点火压力,提高了其冲击感度;随着孔洞缺陷尺寸的增大,炸药的临界点火压力逐渐下降,但当缺陷尺寸超过一定范围时,更大尺寸的孔洞缺陷并没有继续提高炸药的冲击感度。

关键词：高聚物黏结炸药 PBX 细观结构模型冲击点火孔洞缺陷

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电磁超声体波方法对内部孔洞缺陷检测研究

传感技术学报 2017年第1期30卷 64-70页

作者：蔡智超张闯华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013 河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130

电磁超声是一种新型的超声检测方法,其具有非接触、不受工作环境影响、易于激发多种类型的超声波等优点。本文研究了电磁超声体波对结构件内部孔洞缺陷探测问题,首先利用离散点源实现对电磁超声声场的分析;而后利用有限元方法对电磁-结... 详细信息

电磁超声是一种新型的超声检测方法,其具有非接触、不受工作环境影响、易于激发多种类型的超声波等优点。本文研究了电磁超声体波对结构件内部孔洞缺陷探测问题,首先利用离散点源实现对电磁超声声场的分析;而后利用有限元方法对电磁-结构多场耦合建模,研究超声体波在体内缺陷处的波型转换以及模式转换后爬波在缺陷表面传播情况;最后利用电磁超声体波对孔洞缺陷的尺寸、位置进行了定量检测。有限元计算结果与简化解析求解得到较好的验证,本文为电磁超声对体内孔洞缺陷的应用评估提供良好基础。

关键词：电磁超声波型转换孔洞缺陷有限元方法

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孔洞缺陷对TC4切削加工影响的仿真研究

机械设计与制造 2024年第3期 181-184,188页

作者：史丽晨袁嘉庚王简刘栋西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055

为研究孔洞缺陷对TC4材料切削加工的影响,使用有限元切削仿真方法对切削过程的应力应变、切屑形态和切削力特点和规律进行研究。通过热力耦合仿真、数据分析、时频分析等方法对含缺陷材料切削过程中的参数的研究,研究结果表明:位于切削... 详细信息

为研究孔洞缺陷对TC4材料切削加工的影响,使用有限元切削仿真方法对切削过程的应力应变、切屑形态和切削力特点和规律进行研究。通过热力耦合仿真、数据分析、时频分析等方法对含缺陷材料切削过程中的参数的研究,研究结果表明:位于切削路径上的缺陷,在切削完后缺陷处表面出现应力集中,位于切削路径上的缺陷处表面应力值相比无缺陷时明显减大;缺陷位于表层区域时,由于缺陷导致材料内部结构变化,切屑断裂,切屑形态剧烈变化;当缺陷位于切削路径上和表层区域时,切削至缺陷处时切削力发生突变,切削状态发生失稳,并且位于表层区域的缺陷对切削力的突变影响最大;最后通过Choi-Williams时频分析对含不同位置缺陷切削仿真得到的切削力信号进行分析,观察到不同位置缺陷情况下切削力波动的时频信号,判断缺陷的位置。

关键词：钛合金孔洞缺陷正交切削仿真 Choi-Williams时频分析

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孔洞缺陷对钢筋混凝土框架柱抗震性能的影响

混凝土与水泥制品 2014年第10期 62-66页

作者：刘建民单庆飞连业达西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

使用ANSYS有限元软件建立了20种带不同孔洞缺陷的钢筋混凝土框架柱有限元模型,并对其进行了模拟低周反复加载,分析了孔洞缺陷对框架柱荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、位移延性比、塑性滞回耗能、刚度退化及强度退化等抗震性能指标的影响... 详细信息

使用ANSYS有限元软件建立了20种带不同孔洞缺陷的钢筋混凝土框架柱有限元模型,并对其进行了模拟低周反复加载,分析了孔洞缺陷对框架柱荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、位移延性比、塑性滞回耗能、刚度退化及强度退化等抗震性能指标的影响规律。结果表明,孔洞缺陷可以改变框架柱的破坏形式,降低框架柱的极限承载能力、位移延性比和塑性滞回耗能能力,加剧了框架柱的刚度退化和强度退化,给框架柱的抗震带来较为不利的影响,贯穿孔洞造成的影响最大。

关键词：混凝土孔洞缺陷框架柱抗震性能