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连接界面迟滞非线性特征的动力学分析

振动工程学报 2019年第6期32卷 1060-1066页

作者：王东范宣华中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621999

连接界面上多物理场、非线性等力学行为是引起复杂结构动力学的主要原因,会引起结构的刚度软化和幅变阻尼。利用Iwan模型描述连接界面黏滑摩擦行为引起的迟滞非线性特征,采用数值积分获得连接结构非线性力学行为影响的传递特征,将绝对... 详细信息

连接界面上多物理场、非线性等力学行为是引起复杂结构动力学的主要原因,会引起结构的刚度软化和幅变阻尼。利用Iwan模型描述连接界面黏滑摩擦行为引起的迟滞非线性特征,采用数值积分获得连接结构非线性力学行为影响的传递特征,将绝对加速度的传递特征转化为相对加速度的幅频和相频特征,进而辨识出连接结构随频率变化的等效刚度和阻尼特征,并且研究了不同激励幅值对连接界面非线性动力学行为的影响。结果表明:Iwan模型能够较好地描述连接面的刚度软化和幅变阻尼特征,随着激励幅值的增加,连接界面的动力学行为由微观黏着控制逐渐转化为宏观滑移控制,等效刚度逐渐下降,表现为结构刚度的非线性软化特征;等效阻尼在微观滑移阶段逐渐增加,但在宏观滑移阶段却有所下降,表现为幅变阻尼的特征。

关键词：连接界面迟滞非线性特征黏滑摩擦 Iwan模型软化刚度

热处理对激光选区熔化双金属结构连接界面微观组织与力学性能的影响

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中国激光 2024年第16期51卷 191-201页

作者：张思远张友昭李相伟张涛袁超张书彦广州大学物理与材料科学学院广东广州511442 东莞材料基因高等理工研究院广东东莞523808

采用激光选区熔化(SLM)技术在H13模具钢顶部沉积了一种新型3D打印模具钢材料AM40,通过扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等方法,研究了热处理对AM40/H13双金属结构材料微观组织演变及其力学变形行为的影响。结果表明:沉积态AM40/H13... 详细信息

采用激光选区熔化(SLM)技术在H13模具钢顶部沉积了一种新型3D打印模具钢材料AM40,通过扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等方法,研究了热处理对AM40/H13双金属结构材料微观组织演变及其力学变形行为的影响。结果表明:沉积态AM40/H13双金属材料界面无裂纹缺陷,AM40侧呈现增材制造特有的Marangoni熔池特征,以及细小的胞状和柱状结构的马氏体组织,H13侧为粗大奥氏体组织,界面存在明显的组织不均匀性。经过1000℃淬火+560℃回火热处理后,熔池特征消失,H13侧形成均匀的板条马氏体,消除了界面晶粒尺寸和取向差的不均匀性,且界面处的元素扩散宽度增加60μm。沉积态AM40/H13界面硬度为642 HV,高于AM40(529 HV)和H13(202 HV)。热处理消除了AM40/H13硬度的不均匀性,使整体平均硬度为480 HV。热处理后,AM40/H13双金属的抗拉强度从沉积态的644 MPa提高到1436 MPa,强度介于AM40和H13之间,断裂位置从沉积态的H13侧变为AM40侧,界面保持较高的强度和塑性。

关键词：激光技术激光选区熔化双金属结构热处理连接界面微观组织拉伸性能

焊接电流对Ti_3Al/TC11连接界面拉伸性能及组织的影响

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稀有金属材料与工程 2014年第1期43卷 184-188页

作者：刘莹莹程晓峰张勇召西安建筑科技大学陕西西安710055 西安航空发动机集团公司陕西西安710021

采用真空电子束焊接对Ti3Al基合金(Ti-24Al-15Nb-1.5Mo,at%)和TC11合金进行连接,研究不同焊接电流时Ti3Al/TC11连接界面组织和性能的变化规律。结果表明,无论所采用的焊接电流大或小,焊缝的横向截面形貌均为不对称漏斗状,中部呈细长而... 详细信息

采用真空电子束焊接对Ti3Al基合金(Ti-24Al-15Nb-1.5Mo,at%)和TC11合金进行连接,研究不同焊接电流时Ti3Al/TC11连接界面组织和性能的变化规律。结果表明,无论所采用的焊接电流大或小,焊缝的横向截面形貌均为不对称漏斗状,中部呈细长而狭窄的条柱状。随着焊接电流的增大,整条焊缝变宽,焊缝及两侧热影响区的组织相对更粗大,尤其是焊缝的变化更为明显。其漏斗状处的组织为典型铸态柱状晶,中心区域的组织与原始组织相比显得非常粗大。当采用18～21 mA的焊接电流进行连接时,Ti3Al/TC11双合金试样的综合力学性能相对较好,表明焊接界面具有良好的完整性,这与连接界面宽度较窄、过渡较均匀,且连接界面组织相对较细小有关。

关键词： Ti3Al TC11 焊接电流连接界面显微组织拉伸性能

裂纹拉杆转子连接界面非线性建模与多参数演变规律研究

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振动与冲击 2020年第6期39卷 138-146,188页

作者：徐文标王艾伦廖泽雨刘乐中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

针对含拉杆裂纹的转子非线性振动现象,基于Paris裂纹扩展规律,建立了裂纹拉杆刚度模型;以界面接触刚度表征拉杆预紧作用,建立了轮盘接触刚度模型;采用Capone短轴承模型,完成了含拉杆裂纹的转子连接界面非线性动力学建模。通过系统Poinc... 详细信息

针对含拉杆裂纹的转子非线性振动现象,基于Paris裂纹扩展规律,建立了裂纹拉杆刚度模型;以界面接触刚度表征拉杆预紧作用,建立了轮盘接触刚度模型;采用Capone短轴承模型,完成了含拉杆裂纹的转子连接界面非线性动力学建模。通过系统Poincare截面分析发现,在转速与偏心多因素影响下得到的e-n分岔集中,系统在倍周期分岔与拟周期分岔之间交替变化;在裂纹扩展与转速的η-n分岔集中,解的分岔点分布不连续;不同转速下,位移随裂纹扩展的分岔轨迹比较复杂,拉杆裂纹的存在会加速或减缓分岔点的出现。结果表明:拉杆裂纹对转子稳定性作用机理受系统参数集的影响。研究结论对拉杆转子的参数设计与故障识别有一定意义。

关键词：拉杆转子裂纹扩展非线性建模连接界面分岔

温度对二次注射成型聚丙烯连接界面形态与性能的影响

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高分子材料科学与工程 2010年第10期26卷 112-114页

作者：阎博文蒋根杰黄建吴宏郭少云高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所四川成都610065

研究了温度对二次注射成型聚丙烯连接界面形态结构与性能的影响。利用自主设计的注射成型模具制备了不同熔体温度和模具温度的二次注射连接体,利用超薄切片和偏光显微镜研究了不同温度梯度下连接界面不同区域的微观形态差异,通过对外力... 详细信息

研究了温度对二次注射成型聚丙烯连接界面形态结构与性能的影响。利用自主设计的注射成型模具制备了不同熔体温度和模具温度的二次注射连接体,利用超薄切片和偏光显微镜研究了不同温度梯度下连接界面不同区域的微观形态差异,通过对外力作用下连接界面破坏机理的讨论,预测了微观结构差异对宏观力学性能的影响,并通过界面剪切力学性能测试加以验证,最终建立了二次注射成型连接界面形态结构与力学性能之间的对应关系。

关键词：二次注射成型连接界面横晶温度

不同冷速对单向热压35CrMo钢连接界面上孔隙愈合的影响

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机械工程学报 2021年第10期57卷 169-177页

作者：曾真张坤郭正洪顾剑锋上海交通大学材料改性与数值模拟研究所上海200240 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

采用35Cr Mo锻件用钢为载体研究了模拟构筑成形时连接界面的微观特征。在形变奥氏体动态再结晶基础上,基于固态相变机制,以孔隙率变化为衡量标准,对比单向热压模拟试验过程中不同冷速与试样连接界面上孔隙愈合程度的关系,明确了慢冷时... 详细信息

采用35Cr Mo锻件用钢为载体研究了模拟构筑成形时连接界面的微观特征。在形变奥氏体动态再结晶基础上,基于固态相变机制,以孔隙率变化为衡量标准,对比单向热压模拟试验过程中不同冷速与试样连接界面上孔隙愈合程度的关系,明确了慢冷时形成的铁素体-珠光体,可通过扩散性方式跨越连接界面生长,形成晶格连续性,增强愈合作用;而快冷时形成的马氏体,其生长基于切变过程,无法跨越连接界面,对愈合没有贡献。相变热力学及动力学的初步计算表明,铁素体在生长初期的生长速率与奥氏体再结晶相近,但较低的驱动力导致低的形核率及逐渐降低的生长速率,可能是扩散型固态相变对连接界面附近的孔隙愈合能力不如奥氏体再结晶的原因之一。

关键词： 35Cr Mo钢连接界面固态相变构筑成形孔隙愈合

热处理对铝/镁合金复合板连接界面组织和性能的影响

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材料热处理学报 2019年第2期40卷 77-82页

作者：张婷婷王玢张杰闫志峰太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 山西吉祥锅炉制造有限公司山西晋中030600 太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024

对爆炸焊接方法制备的铝/镁合金复合板进行不同温度的后续退火处理。分别采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)对复合板接合界面的扩散层成分、物相以及组织形貌特征进行了分析。结果表明:随着退火温度的升高,复合... 详细信息

对爆炸焊接方法制备的铝/镁合金复合板进行不同温度的后续退火处理。分别采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)对复合板接合界面的扩散层成分、物相以及组织形貌特征进行了分析。结果表明:随着退火温度的升高,复合板接合界面镁铝金属间化合物扩散层的厚度呈增大的趋势;扩散层由两层组成,分别为靠近镁合金一侧的Mg_(17)Al_(12)相金属间化合物层和靠近铝合金一侧的Mg_2Al_3相金属间化合物层;Mg_(17)Al_(12)相扩散层的组织形貌呈现柱状晶形态,而Mg_2Al_3相扩散层呈现细小的等轴晶形态。对复合板进行拉伸试验分析,结果表明:随着退火温度的升高,复合板的抗拉强度呈现下降的趋势,而伸长率呈现逐渐增大的趋势;退火铝/镁合金复合板的失效断裂路径为沿着Mg_(17)Al_(12)相扩散层及Mg_2Al_3相扩散层的接合界面。

关键词：热处理铝/镁合金连接界面显微组织拉伸性能

木材连接界面摩擦及其对古建筑抗震性能影响研究进展

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木材科学与技术 2024年第5期38卷 1-10,49页

作者：周海宾黄磊张纪平王雨晨邓昊张佳凝中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 中国文化遗产研究院北京100029

中国木结构古建筑具有独特的营造方式和结构体系,蕴藏着数量众多且类型丰富的连接界面,这些界面的摩擦对古建筑节点、结构的抗震性能起到至关重要的作用。基于现有摩擦学理论,阐述木材连接界面的摩擦机理,探究连接界面摩擦对木结构古建... 详细信息

中国木结构古建筑具有独特的营造方式和结构体系,蕴藏着数量众多且类型丰富的连接界面,这些界面的摩擦对古建筑节点、结构的抗震性能起到至关重要的作用。基于现有摩擦学理论,阐述木材连接界面的摩擦机理,探究连接界面摩擦对木结构古建筑各单元层抗震的作用机制。通过分析木结构的营造特点,梳理木材连接界面摩擦及其对木结构古建筑抗震作用的研究现状,指出木材摩擦性能是评估木结构古建筑稳定性与抗震性能的关键指标,为木结构古建筑的进一步研究和保护提供参考。

关键词：木结构古建筑木材摩擦机理摩擦系数连接界面抗震性能

二次注射成型聚丙烯中剪切诱导连接界面的形态演变

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高分子通报 2009年第11期 32-36页

作者：阎博文黄建蒋根杰吴宏郭少云高分子材料工程国家重点实验室四川大学高分子研究所成都610065

研究了剪切作用对二次注射成型聚丙烯连接界面形态演变的影响。利用偏光显微镜研究了连接界面距离浇口不同区域和不同位置的形态差异,探索了连接界面形态的演变规律,通过改变注射压力和注射速度对其加以验证,并通过DSC分析证实了形态结... 详细信息

研究了剪切作用对二次注射成型聚丙烯连接界面形态演变的影响。利用偏光显微镜研究了连接界面距离浇口不同区域和不同位置的形态差异,探索了连接界面形态的演变规律,通过改变注射压力和注射速度对其加以验证,并通过DSC分析证实了形态结构的差异。研究表明:剪切作用对连接界面形态的影响显著,在高剪切作用下分子链沿流动方向取向程度高,不利于其规整排列并沿垂直界面方向生成横晶;可以通过注射压力和注射速度来控制连接界面的剪切作用,从而得到具有完善横晶结构的连接界面形态。

关键词：二次注射成型连接界面剪切形态演变