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碳纤维增强树脂基复合材料制孔技术研究现状与展望

陈燕 , 葛恩德 , 傅玉灿 , 苏宏华 , 徐九华

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150211.002

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有优越的物理和力学性能,已在航空制造工业中得到大量应用.在主承力结构中,CFRP与金属材料的连接通常为机械连接.然而,CFRP的各向异性严重影响了其制孔质量.由于CFRP和金属具有截然不同的材料属性,CFRP/金属叠层结构制孔技术成为飞机装配过程中的一大难题.本文首先阐述了CFRP及其叠层结构在切削过程中的切屑形成机制、钻削力和钻削热的研究现状;其次,剖析了钻削过程中典型加工损伤,如毛刺与撕裂、分层缺陷及孔壁表面损伤的产生原因和影响因素;然后,介绍了CFRP制孔刀具材料和几何结构的优化设计研究进展,并综述了螺旋铣孔、变工艺参数钻削、“以磨代钻”和振动辅助制孔等多种CFRP及其叠层结构加工新技术及钻削过程的仿真研究.最后,借鉴钎焊工具和超声振动技术的独特优势,提出了磨粒有序排布钎焊金刚石工具的超声振动加工构想,以达到CFRP及其叠层结构的精密高效制孔加工这一目的.

关键词: 碳纤维增强树脂基复合材料 , 叠层结构 , 钻削 , 加工缺陷 , 金刚石工具

TC21钛合金板孔冷挤压残余应力与疲劳性能研究

葛恩德 , 傅玉灿 , 苏宏华 , 徐九华 , 陈雪梅

稀有金属

针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律.通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律,从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌,探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响,揭示了疲劳增益机理.研究结果表明,冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力,改变了孔边裂纹萌生位置,延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命,疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高,挤后试样疲劳寿命均提高50％以上.

关键词: TC21钛合金 , 孔冷挤压 , 残余应力 , 疲劳寿命 , 疲劳裂纹

怀念葛庭燧先生--固体内耗领域的开拓者

中国科学院固体物理研究所 , 中国物理学会内耗与超声衰减专业委员会

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.11.001

关键词:

非晶态PdCuSi的内耗和DSC研究

水嘉鹏 , 陈秀梅 , 王灿

材料研究学报

用葛摆测量了a-PdCuSi合金的内耗-温度曲线,证明在该合金的Tg和Tx温度附近有两个内耗峰P1和P2.P2峰是与非晶晶化有关的内耗峰,而P1峰可能是弛豫型的内耗峰.分析了倒扭摆和Collette摆的灵敏度,阐述了这两种摆不适用于测量a—PdCuSi类合金的内耗峰.

关键词: 非晶态 , null , null

蠕变持久统一方程

张少波 , 傅惠民 , 张应福

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.12.003

建立了一种蠕变持久统一方程和热强参数统一方程,它不但将目前常用的拉森-米勒(L-M)方程、葛-唐吾(G-D)方程、曼森-索柯普(M-S)方程和曼森-哈弗特(M-H)方程统一表达为一个方程,而且还能很好地表征工程中许多用上述四种方程无法描述的材料蠕变断裂时间、应力和温度之间的关系.所以,与现行规范中推荐的这四种蠕变持久方程相比,统一方程具有对试验数据的拟合精度高、适用性强等优点.

关键词: 蠕变 , 持久强度 , 持久方程

体心立方金属中位错与间隙原子相互作用的回顾——机械波谱术研究

L．B．Magalas

金属学报

根据有关术语、实验结果和理论处理方法的现有数据，对冷加工峰，200，220或250℃峰，Snoek-Koster（SK）峰，以及Snoek-Ke-Koster（SKK）峰进行了评估。并特别强调了葛庭遂教授（Ke）为理解冷加工峰所作的贡献。同时，对由（1）Schoeck，（2）Seeger，（3）王业宁等人，（4）Magalas和Ngai，以及（5） Ogurtani 等人发展的现有理论模型进行了简要的综述.

关键词: Snoek-Koster峰 , null , null , null

热处理温度和时间对Fe-7Al-0.5Ti 合金微观组织及阻尼性能的影响

胥永刚 , 李宁 , 沈保罗 , 陈天富 , 邱绍宇 , 邹红

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.03.028

以自制的Fe-7Al-0.5Ti高阻尼合金为研究对象,利用葛氏倒扭摆仪研究了热处理温度和时间对合金自由振动的衰减能力的影响.数据显示,在900℃下保温2 h后经过水冷处理后合金的阻尼参数δ达0.163.另一方面合金900℃下晶粒尺寸在2 h以前长大明显,此时合金的阻尼性能很快增加,2 h后晶粒尺寸增加缓慢,该性能逐渐降低.

关键词: Fe-7Al-0.5Ti阻尼合金 , 内耗 , 热处理工艺 , 微观组织

CuZnAl形状记忆合金平衡状态内耗分析

赵增祺 , 陈腓騢 , 李喜孟 , 杨大智

材料研究学报

用真空葛氏扭摆研究了CuZnAl 形状记忆合金平衡状态试样的内耗。在室温至500℃温度范围内,观测到两个弛豫型内耗峰,峰温分别为240℃和345℃(f≈1.7Hz)。通过改变频率测得240℃峰的弛豫激活能为27kcal/mol,345℃峰的弛豫激活能为42kcal/mol。计算了两个峰的τ_0值,确定345℃峰为α相中Zener 弛豫峰,240℃峰则是由β有序相内反向畴界某种点缺陷运动所产生。

关键词:

Mn含量对Fe-Mn合金微观组织和阻尼性能的影响

宋顺远 , 李宁 , 滕劲 , 颜家振

功能材料

通过真空感应电炉熔炼Fe-Mn合金、运用葛氏倒扭摆测量阻尼性能,结合SEM和TEM照片研究了Mn含量对Fe-Mn合金微观组织阻尼性能的影响.结果显示,随着Mn含量的增加,Fe-Mn合金的阻尼性能先增加后减小,在Mn含量为16.5％时取得峰值.原因在于,当Mn含量＜16.5％时,随着Mn含量增加,合金中扩展位错数量增加,同时α’马氏体数量减少直至消失,扩展位错的移动性能增加,合金的阻尼性能增加；当Mn含量＞16.5％以后,合金中的扩展位错数量减少,合金的阻尼性能降低.

关键词: Fe-Mn合金 , 阻尼性能 , 扩展位错

体心立方金属中位错与间隙原子相互作用的回顾--机械波谱术研究

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.11.006

根据有关术语、实验结果和理论处理方法的现有数据,对冷加工峰,200,220或250℃峰,Snoek-Koster(SK)峰,以及Snoek-Ke-Koster(SKK)峰进行了评估.并特别强调了葛庭燧教授(Ke)为理解冷加工峰所作的贡献.同时,对由(1)Schoeck,(2)Seeger,(3)王业宁等人,(4)Magalas 和Ngai,以及(5)Ogurtani等人发展的现有理论模型进行了简要的综述.

关键词: Snoek-Koster峰 , 冷加工峰 , Snoek弛豫 , Cottrell气团 , 葛庭燧 , 内耗 , 机械波谱学 , 位错 , 固溶体 , 铁 , 碳 , 氮