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一种模量双向变化的梯度复合平面梁的级数解

杨青 , 刘卫平 , 余木火 , 郑百林 , 晏冬秀 , 陈萍 , 贾丽杰 , 魏冉

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160324.002

3D打印技术的发展使复杂梯度结构的制造更加容易,有必要对复杂梯度问题的求解开展研究;目前,关于梁结构模量沿轴向或厚度方向梯度变化问题的研究已经较多,但对模量沿2个方向同时变化的研究较少.因此,通过复数形式傅里叶分解的方法对模量以指数形式沿厚度方向和轴向同时变化梯度平面复合梁问题进行了求解.首先,采用弹性力学半逆解法得到了问题的四阶变系数偏微分控制方程的通解;然后,利用级数展开,求解了对称载荷作用下该梁的特解;最后,通过与有限元结果进行对比,说明了级数解的正确性.结果表明:当梯度双向变化时,梁结构的应力分布和变形情况更加复杂,模量较高的位置应力较大,而模量较低的位置应力较小.提出的级数解还可推广至其他相关的梯度双向变化非均匀平面和半平面问题的研究.

关键词: 复数形式傅里叶分解 , 模量双向变化 , 梯度复合平面梁 , 通解 , 级数解

复合材料固化变形预测的理论模型?

杨青 , 刘卫平 , 晏冬秀 , 贾丽杰 , 魏冉 , 徐鹏 , 余木火

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.011.011

复合材料在固化过程中不可避免会发生变形问题，因此，需要建立相关理论模型对固化变形进行预测。理论分析可以深入揭示固化变形的内在原因，为试验和生产提供指导。根据已有的科研成果，比较了基于几何变形关系、层合板理论、材料力学理论和弹性力学理论等几个典型的理论模型，分析了其预测机理与适用范围，为复合材料固化变形的控制预测提供一定帮助。

关键词: 复合材料 , 固化变形 , 预测 , 理论模型

钼酸镉单晶的坩埚下降法生长及其退火效应

胡旭波 , 赵学洋 , 魏冉 , 王敏刚 , 向军涛 , 陈红兵

人工晶体学报

以CdO和MoO3粉料为初始试剂,通过高温固相烧结合成CdMoO4多晶料,采用坩埚下降法生长出尺寸达φ25 mm×130mm的透明完整CdMoO4单晶;应用DSC、XRD对所获单晶进行了结晶相和热性能表征,测试了单晶的紫外可见透射光谱、紫外光激发发射光谱及其发光衰减时间.结果表明,CdMoO4单晶具有良好的一致熔融析晶特性,采用坩埚下降法较易于生长出大尺寸单晶;该单晶在吸收截止边375 nm以上波长具有良好光学透过性,在300 nm紫外光激发作用下,测得该单晶具有525 nm左右峰值波长的荧光发射,其发光衰减时间为804 ～ 1054 ns.该单晶经氧气氛高温处理呈现出明显的退火消色效应,即经1000℃以上温度的氧气氛退火处理,可使晶体的光学透过性得以明显改善,其荧光发射强度显著增强.

关键词: 钼酸镉 , 单晶生长 , 坩埚下降法 , 光谱性能 , 退火效应

热补仪挖补修理复合材料蜂窝夹层结构

孙凯 , 晏冬秀 , 孔娇月 , 魏冉 , 刘卫平

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.2.010

利用热补仪进行复合材料蜂窝夹层结构的挖补修理实验研究.利用热电偶测试热补仪修补复合材料蜂窝夹层结构的面内及厚度方向的温度分布;采用光学显微镜观察不同修补层数下的HTS/977-2与HTS/MTM44-1两种预浸料在热补仪固化下的内部质量;并测试不同损伤程度下蜂窝夹层试验件修补后的侧压性能及弯曲性能.结果表明:使用热补仪修补蜂窝夹层结构时在厚度方向上温度分布不均匀,因此在面板及芯子损伤、穿透损伤情况下,应采用分步修理;热补仪对单次修补层数具有局限性,修补材料特性不同,单次修补固化层数上限不同,对HTS/977-2,热补仪最佳单次固化层数为4层或5层,对HTS/MTM44-1,热补仪最佳单次固化层数为10层以上;试验中不同损伤程度的蜂窝夹层结构试验件进行热补仪修补后,侧压强度达到完好状态的79.9％以上,弯曲强度达到完好状态的89.4％以上,验证了热补仪挖补修理复合材料蜂窝夹层结构的可行性.

关键词: 蜂窝夹层结构 , 热补仪修补 , 温度分布 , 侧压强度 , 弯曲强度

Er3+:CaMoO4单晶的坩埚下降法生长与光谱性能

王敏刚 , 叶斌 , 魏冉 , 胡旭波 , 戴世勋 , 陈红兵

人工晶体学报

采用高温固相反应法合成Er3+:CaMoO4多晶料,通过坩埚下降法生长出1 mol％ Er3+掺杂CaMoO4单晶;应用X射线粉末衍射证实了晶体材料的结晶物相,测试了退火前后单晶试样的透射光谱、吸收光谱、上转换荧光光谱和近红外荧光光谱,应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+:CaMoO4晶体的光谱性能参数.研究表明,在980 nm激发光源作用下,从单晶试样获得较强的上转换绿色荧光发射,且呈现以1535 nm为中心波长的较宽荧光发射;经空气氛退火处理单晶试样的光学透过性得以改善,其上转换荧光发射和近红外荧光发射也得以明显增强.

关键词: 钼酸钙单晶 , 坩埚下降法 , 光谱性能 , Judd-Ofelt理论

45Mn2钢魏氏组织对其力学性能的影响

钟长文 , 刘建华

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2002.03.001

研究了45Mn2钢魏氏组织对其力学性能的影响.结果表明,一定量的魏氏组织有利于提高其强韧性.

关键词: 45Mn2钢 , 魏氏组织 , 力学性能

魏氏组织表面浮突的扫描隧道显微镜研究

薄祥正 , 方鸿生 , 王家军 , 王峥华

金属学报

用扫描隧道显微镜（STM）观察了Fe-0．37C（质量分数，％）合金中魏氏组织铁素体的表面浮突，发现其浮突形状为帐篷型和复杂形态.切变机制不能解释魏氏组织表面浮突的形成过程，而扩散控制的台阶机制可合理地解释.魏氏组织的浮突高度为70—450nm，最大形状变形约0．36.

关键词: 表面浮凸 , Widmanstatten ferrite , scanning tunneling microscopy , shapede formation

魏氏组织铁素体的亚结构及其对裂纹扩展的影响

刘继恒 , 赵明 , 钱得荣 , 阎胡成

金属学报

<正> 一般认为亚共析钢中魏氏组织降低机械性能,尤其是不利于冲击韧性。近年来研究结果则认为魏氏组织可以提高机械性能,也有人认为具有魏氏组织的亚共析钢,由于冷却速度快,增加了珠光体量,细化了铁素体晶粒,从而抵销了针状铁素体的不良影响。另一些人指出切变机制使针状铁素体中有较高密度的位错和较细的亚结构,提高了钢的机械性能。本文根据对裂纹扩展行为的观察,探讨铁素体影响钢的机械性能的原因。本实验采用25铸钢作试样,其化学成分(wt-％)为:C 0.28,Si 0.37,Mn 0.61,S

关键词:

热处理对魏氏组织Ti60合金组织与性能的影响

戎旭东 , 黄陆军 , 王博 , 唐骜 , 耿林

材料热处理学报

以提高魏氏体组织Ti60合金的拉伸强度与塑性为目标,研究固溶与时效处理对Ti60合金组织与性能演变的影响规律,并优化热处理参数.结果表明,初始魏氏组织晶粒较为粗大,经过固溶与时效处理后,晶粒明显减小,层片状α相明显减少.初始魏氏组织Ti60合金抗拉强度为850 MPa,伸长率为0.9％,1000℃固溶处理后,Ti60合金的抗拉强度达到1100 MPa,伸长率为3.7％.1000℃固溶+600℃8h时效处理后,抗拉强度达到1200 MPa,伸长率为3.3％.随固溶温度提高,其硬度与抗拉强度增加,伸长率降低.随时效时间延长,硬度先增大后减小.经1050℃固溶+600℃8 h时效处理后Ti60合金具有最大硬度值509 HV.

关键词: Ti60合金 , 热处理 , 魏氏体组织 , 拉伸性能