一、关于晶体旋转的误解及合理塑性应变速度(论文文献综述)
李长军[1](2021)在《青藏高原东南缘现今岩石圈变形特征及其成因机制》文中提出青藏高原东南缘地处印度-欧亚陆陆碰撞前缘地带,因受控于印度-欧亚陆陆碰撞、巽达-印缅板块和太平洋-菲律宾板块俯冲所形成的复杂动力系统,广泛发育了一系列大型走滑断裂并伴随着频发的强震。然而,迄今为止,受限于观测资料的不足,制约了我们对该区域岩石圈运动学特征及其动力机制的深刻理解和认识。本论文首先基于密集的大地测量观测资料构建青藏高原东南缘现今高精度的三维地壳运动模型,并结合重定位小震、深部地球物理探测和活动构造等资料分析了青藏高原东南缘的现今地壳变形特征及其成因机制;其次,为了揭示中、下地壳和岩石圈地幔的变形特征,搜集整理了已发表的地震各向异性资料(包括XKS、Pms剪切波分裂资料和面波各向异性资料),并针对目前地震各向异性资料的解释中所存在的多样性和误区,结合前人研究结果进行重新分析和讨论;第三,基于软流圈各向异性来自于岩石圈和深部地幔流之间的剪切作用的假设,并结合东亚大陆GPS速度场与刚性板块运动偏离这一事实,量化估计了东亚大陆底部存在的大尺度地幔流;第四,结合地震层析成像、大地电磁测深等深部地球物理探测资料和三维地壳运动模型,讨论了中、下地壳结构及其地壳流存在的可能性和对青藏高原东南缘岩石圈变形的影响;最后,结合面波各向异性、地壳形变场和XKS剪切波分裂观测资料及估算的地幔流场,讨论了青藏高原东南缘现今复杂岩石圈变形的动力学成因。本研究的主要结论和认识主要包括:(1)青藏高原东南缘(~26°N以南)一系列NW-/NNW向次级右旋走滑断裂的滑动速率与红河和澜沧江等早期构造边界断裂基本一致,均为1-3mm/yr,且断裂的深部结构比较分散,结合该区域较薄的脆性上地壳(8-11 km)和较低粘度的中-下地壳,我们认为该区域介于左旋鲜水河-小江断裂带和右旋实皆断裂带之间的上地壳呈现弥散变形特征,再结合该地区的构造地质背景,认为上地壳弥散变形特征可能形成于中新世中-晚期。(2)川滇菱形块体南部地壳内部完全耦合,其在印度板块的推挤等动力作用下绕喜马拉雅东构造节顺时针旋转并整体挤出,因受到印支地块阻挡,形成了红河断裂带北部的应变转化,使得小江断裂带的左旋滑动变弱,而红河断裂带及其以北的建水和曲江断裂地震活动增强,孕育了包括1970通海M7.7级地震在内的一系列强震。(3)青藏高原东南缘中、下地壳存在两条壳内地震波低速异常通道,其间被高速异常体阻隔,可能与晚二叠纪以来,峨眉山玄武岩的大规模喷发有关,是峨眉山地幔柱对岩石圈改造的结果,而该高速异常体的存在则表明即使东南缘存在地壳流,也是空间位置与地表走滑剪切带几乎一致的通道流。此外,两条壳内低速通道也可能与两条剪切带的强烈剪切变形有关,与走滑断裂的运动是相辅相成的。(4)青藏高原东南缘乃至东亚大陆底部存在双层地震各向异性,即岩石圈和软流圈各向异性。其中,软流圈各向异性的解释,需要考虑量级和方向介于HS3(Gripp and Holt,2002)和NNR(No-net-rotation)APM(绝对板块运动)框架之间的岩石圈运动模型和与之相关的约1-2 cm/yr的软流圈地幔流之间的剪切作用。而该地幔流的深度范围在中间过渡带(410–660 km甚至到700 km)至下地幔,是东亚大陆板块运动的主要驱动力之一,也是连接印度-欧亚陆陆碰撞和太平洋俯冲的主要动力源。(5)岩石圈对地震各向异性的贡献与岩石圈的厚度和地壳变形的强弱密切相关,而青藏高原东南缘岩石圈较薄(50~60 km)且地壳变形较弱(小江断裂带除外),对地震各向异性的贡献较小,岩石圈地幔变形与深部地幔流的作用有关。地震各向异性主要来自岩石圈与深部地幔流之间的剪切作用。此外,该区域可能存在双地幔流,其一为印缅-巽达俯冲板片后撤形成的岩石圈/软流圈的地幔流(~100 km深度或以下),其二为与太平洋俯冲或南非地幔上涌相关的大尺度深部地幔流(~410 km至下地幔)。(6)无论下地壳物质逃逸及是否形成地壳流,还是川滇菱形块体的整体侧向走滑挤出,都仅仅是青藏高原东南缘浅部岩石圈变形的动力学过程,而印度—亚洲大陆碰撞动力系统、印缅—巽达俯冲动力系统和太平洋俯冲动力系统及南非地幔柱上涌动力系统形成的地幔尺度的深部过程的时空转换和交替才是造就青藏高原东南缘岩石圈变形如此复杂的真正原因。
樊磊[2](2021)在《石墨烯异质结构缺陷的特点及其多元复合结构界面性能》文中提出异质结构可以通过石墨烯与二维材料中的一种或多种结合而形成。异质结构不仅可以克服每种材料的固有的局限性,而且可以通过它们适当的组合来实现材料新的性能。但是通过范德华力堆叠、共价键拼接并域为类的异质结构时易产生缺陷。这些外引入的缺陷和本征缺陷的存在影响着石墨烯及其异质结构的力学、热学和电学等性质。因此,如何认识这些缺陷的特点及利用、控制这些缺陷显得十分重要。具有特殊二维蜂窝平面结构和优异性能的石墨烯,被视为金属基复合材料的理想增强体。特别是石墨烯的结构多样性和内在结构可相互转化的特性为金属基纳米材料的构型设计提供了丰富的途径。本文通过理论分析和计算机模拟相结合的方式对石墨烯/氮化硼异质结构及其缺陷的力学、热学性质进行了充分研究。在此基础上,通过实验和分子动力学模拟,提出纳米材料“内在构型”和“外-多元构型”设计思路可作为调控金属材料的界面结构、荷载传递和力学性能的有效手段。有助于理解低维度下结构与性质关联的物理机制,实现多种结构形态,乃至探索出新的用途。按照本文的行文顺序,研究内容可组织归纳为以下五个方面:(1)石墨烯/氮化硼平面异质结缺陷的多物理场耦合效应:研究缺陷产生的局部应力诱导的“非稳态结构”。讨论了尺寸、几何效应对石墨烯/氮化硼平面异质结力学性能的影响,以及外场(热流方向、应变场和温度场)和内场(缺陷数量、缺陷几何形态和界面连接方式)耦合对石墨烯/氮化硼平面异质结的热传输影响。研究表明:在力热耦合作用下,声子传输受压缩形变影响较小,而在拉伸变形下,异质结构声子传输影响较大,表面褶皱基本消失,石墨烯/六方氮化硼平面异质结的键长和键角都会发生变化。复合体系原子的非简谐相互作用加强,导致高频声子的软化,引起异质结构界面热导的下降。(2)石墨烯/氮化硼垂直堆叠结构的“准三维缺陷效应”,效应来源于sp3层间键和本征缺陷产生的内建畸变应力场诱导范德华结构产生的影响。从界面结合能的角度分析界面连接方式对垂直堆叠结构稳定形态的影响。研究了缺陷、层间sp3键和界面连接形态对垂直堆叠结构的力学和热学性能的调控和影响。研究表明:当引入层间sp3键时,范德华结构逐渐向“准三维”结构转变。sp3键的作用类似于缺陷,sp3键使得原结构的声子态密度峰值高度的降低和向低频的移动,层间sp3键和缺陷耦合时,容易引起应力集中的现象,从而引起键长和键角的改变,使石墨烯/六方氮化硼堆叠结构热传输能力和力学性能下降。(3)建立离子辐照模型,实现从原子尺度上调控石墨烯、石墨烯/氮化硼异质结性质。提出“内在构型设计”,研究了辐照损伤后,石墨烯-氮化硼/铜多元结构形态(增强型层状结构)在应力场、温度场和缺陷场(离子辐照诱导)耦合下的力学性能、缺陷演化和增强机制。研究表明:辐照损伤后,存在大量的空位缺陷,会产生更多的不完全键。当缺陷(由离子辐照引起)和sp3键共存时,原子更容易克服束缚能,从固有平衡位置失去稳定性。(4)提出“外-多元构型设计”,构建石墨烯-氮化硼/铜包覆式层状结构,研究了缺陷对包覆式层状结构力学性能的影响和调控。为充分发挥协同效应,实现性能和结构优势的互补提供理论依据和参考。BN-Gr-BN平面异质结与单晶铜具有良好的协同效应。通过界面相互作用,将拉伸载荷成功地从铜基界面转移到BN-Gr-BN平面异质结构中,BN-Gr-BN平面异质结是主要承受应力的载体,很大程度上分摊了整个体系的拉伸应力,降低局部应力集中的现象。(5)在多元化构型设计和调控的基础上,采用放电等离子烧结(SPS)和原位化学气相沉积(CVD)方法制备了石墨烯/铜复合材料(Cu/Gr)。讨论了Gr-Cu粉末对复合材料显微组织和力学性能的影响。研究了不同纳米材料对铜基体的强化作用,深入探讨了石墨烯的强化机理。结果表明:Cu/Gr系统的失效模式不同于拔出模式(单壁管/铜)和内壁失效模式(多壁管/铜)。对这种纳米碳构型之间强化效率差异来自于构型-位错强化和构型-荷载传递的不同。荷载传递、GND、晶粒细化和Orowan强化共同构成了Gr纳米增强体的强化机理。
郑罗斌[3](2021)在《水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型及边坡稳定性研究》文中研究说明锚杆已经成为我国水利水电工程高边坡、地下洞室和结构加固的主要手段,我国西南地区仅一座大型的水电工程累计使用的锚杆数量就可达上百万根,锚固系统长期有效运行直接影响着电站运行安全。水电边坡岩体服役状态受控于环境因素、边坡岩体类型与结构、锚固结构力学性能等因素,在降雨、库水位波动等作用下,岩体损伤和锚杆腐蚀导致的力学性能劣化不可避免,势必影响水电边坡锚固结构的长期稳定性。当前,锚固设计理论存在局限性,未全面考虑锚固结构性能的劣化,鉴于大型水电工程设计使用年限普遍较长,边坡岩体-锚固结构体系能否满足长期服役的要求,是当前研究的热点和难点课题之一。目前,学者们对边坡锚固结构性能的研究主要集中在注浆锚杆的轴向拉拔性能,而对用来加固不稳定的岩体的锚杆剪切性能研究成果较少,考虑水对锚固结构剪切性能劣化的研究则更为少见。建立有效的锚固节理岩体剪切力学特性分析模型,有助于分析锚杆在剪切作用下的力学响应,目前有关锚固节理剪切力学模型的研究处于基础阶段,很多影响因素和概化模型考虑不够全面,缺乏多维度的监测数据支撑,尚未建立统一理论体系。边坡稳定性研究中同样缺乏对锚杆剪切性能的考虑,现场监测表明,大量工程中的锚杆发生了剪切破坏,因此,在评价边坡稳定性时,锚杆的横向抗剪能力不容忽视。鉴于锚固节理剪切力学特性及力学模型和边坡稳定性目前研究中存在的不足,本文以水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型和边坡稳定性分析为研究主线,通过室内试验和理论分析相结合的方法系统地研究了水致劣化作用下锚固节理剪切性能劣化机理;建立了考虑剪切参数演化的锚固节理剪切力学模型以及考虑水致劣化作用的锚固节理剪切力学模型;提出了考虑锚杆剪切破坏模式的边坡时变稳定性分析方法;最后基于FLAC3D数值计算软件对向家坝左岸锚固边坡长期稳定性进行了评价。本文主要的研究成果如下:(1)进行了水致劣化作用下岩石和锚杆强度参数劣化规律研究。开展了岩石和锚杆为期180天的干湿循环和长期浸泡劣化试验,以每30天为一个周期进行岩石和锚杆强度参数力学试验以及锚杆腐蚀量测量,得到了岩石和锚杆强度参数劣化规律。采用X射线衍射法分析砂岩主要矿物成分以及SEM电镜扫描观测砂岩微观结构劣化特性,基于岩石微观劣化特征分析结果发现,水致劣化作用破坏了岩石的微观结构,主要是由于随着干湿循环和长期浸泡作用的持续,原有的孔隙和新形成的孔隙连接和扩展,增加了砂岩中孔隙的大小和数量。(2)研究了水致劣化作用下锚固节理剪切性能劣化规律。基于三维激光扫描仪器和3D雕刻仪器实现了在原岩上复制天然三维形貌节理面,提出了锚固节理试样制作工艺。在锚固参数对剪切特性影响试验研究的基础上,选择合适的锚固参数和节理面三维形貌,开展了水致劣化试验后的锚固节理室内剪切试验,并且对锚固节理剪切强度参数、锚杆轴力演化过程、锚杆变形特性以及锚杆断裂特征进行了研究。试验结果表明,剪切强度的减弱部分要归因于矿物颗粒间断裂能和摩擦系数的降低,节理粗糙表面的小突起体受到水的作用后强度降低容易被磨损和剪断,岩体强度的降低导致其约束锚杆变形能力减小,使得锚杆断裂时对应的剪切位移逐渐增大。(3)建立了考虑水致劣化作用的锚固节理剪切力学模型。基于Mohr-Coulomb准则的锚固节理剪切荷载计算公式,结合剪切强度参数演化方程建立能够反映锚固节理剪切荷载全过程的解析模型,然后对解析模型中锚杆的剪切力和轴力参数的强度和方向进行了理论推导。结合水致劣化作用下节理面剪切性能损伤劣化模型和岩石、锚杆强度参数劣化模型,建立了考虑水致劣化作用的锚固节理剪切力学分析模型。最后通过第三章锚固节理剪切试验验证了该模型的可靠性。结果表明,该模型能够较好地预测锚固节理在水致劣化作用下的的剪切载荷-剪切位移规律。(4)提出了考虑锚杆剪切破坏模式的锚固边坡时变稳定性分析方法。考虑锚杆横向剪切作用,确定了锚杆自由段拉伸破坏、锚杆锚固段注浆体与锚杆脱粘破坏和锚杆在滑动面拉-剪破坏三种模式,以及修正了锚固边坡安全系数计算公式。基于可靠度方法建立了边坡串联系统的可靠度模型,分析和建立了边坡力学参数的时变性模型,采用monte-carlo随机模拟方法对锚固边坡的时变破坏概率进行了计算。最后对边坡时变稳定性的影响因素进行了敏感性分析。(5)完成了向家坝水电站左岸边坡的稳定性分析。采用FLAC3D有限差分分析软件中所采用的安全系数的定义对向家坝水电站左岸边坡进行了长期的稳定性分析,计算了边坡运行至40年时安全系数的变化情况。开展了基于可靠度方法的向家坝左岸边坡长期稳定性分析。首先使用FLAC3D软件搜索出边坡的潜在滑动面大致位置,结合节理产状和风化带位置确定滑动面位置,然后结合本文的时变稳定性分析方法计算出锚固边坡运行至40年失效概率的变化情况。基于上述研究成果,本论文的主要创新成果总结为如下三个方面:(1)揭示了水致劣化作用下的锚固节理剪切特性劣化机理。通过开展岩石和锚杆水致劣化试验,研究岩石和锚杆水致劣化作用下强度参数劣化效应及劣化机理;通过开展室内锚固节理剪切性能劣化试验,研究锚固节理剪切性能劣化规律,深入分析锚杆剪切变形过程中轴力与剪力变化特征及劣化规律、节理面界面力学与变形响应规律及劣化规律,揭示水致劣化作用下的锚固节理剪切力学劣化机理。(2)建立了水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型。基于剪切强度参数演化的锚固节理剪切荷载计算公式,对锚杆剪切过程中剪切力和轴力进行推导,建立锚固节理剪切力学模型。结合锚杆和岩石强度参数劣化模型以及节理面剪切损伤模型,建立了考虑水致劣化作用的锚固节理剪切力学分析模型。(3)提出了考虑锚杆剪切破坏模式的锚固边坡时变稳定性分析方法。在考虑锚固节理剪切破坏模式的基础上,确定三种基本的锚杆破坏模式及相对应的锚固边坡综合破坏模式,分析锚杆各个破坏模式下的抗力特征,修正锚固边坡安全系数计算公式;针对边坡力学参数的随机性和时变性特征,基于可靠度理论,提出了考虑锚杆剪切破坏模式的锚固边坡时变稳定性分析方法。
高彦芳[4](2020)在《SAGD开采过程中的克拉玛依稠油储层岩石力学特征研究及应用》文中研究表明如何有效缩短预热时间,提高蒸汽腔发育速度/质量,合理判断转入生产时机,评价地质力学因素在生产中的重要性,是当前克拉玛依超稠油SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开采面临的难题。本文主要从地质力学角度探讨以上难题的解决方法。前人对克拉玛依油砂剪胀和张性扩容的力学/温度条件、微观变形机理和应力-渗流耦合关系认识不清。本文通过三轴剪切实验、等向压缩-膨胀循环加载实验、电镜扫描实验、渗透率实验等,研究了克拉玛依油砂在储层改造和SAGD开采条件下的变形特征、微观结构和渗流特征。三轴剪切实验发现,常温下0.5~2 MPa有效围压下存在应变软化和剪胀,剪胀量随围压降低而增加;45~70 oC时,0.5 MPa有效围压下应变软化和剪胀明显;100 oC下,0.5~5 MPa有效围压下均发生了明显的应变软化和剪胀。等向加载实验显示,随着孔隙压力增加,油砂体积膨胀,体积扩容量随温度增加而降低。电镜实验显示,原状油砂颗粒间的接触点/面稀少,粒间充填大量沥青/粘土混合物,具有沥青基底式胶结结构;常温和0.5 MPa有效围压下剪切带发育明显,砂粒显着翻转,形成粒间大孔隙;高温下沥青排出孔隙后,角砾状颗粒充分接触,形成“互锁”结构,提升剪胀潜能。渗透率实验显示,在低有效围压下发生剪胀有利于提高渗透率;随着平均有效应力降低,张性扩容诱导渗透率在半对数坐标中呈线性增加趋势。传统油砂本构模型未充分考虑温度、沥青相变和孔隙塌陷。本文改进了一种沥青基底式胶结油砂弹塑性本构模型,及考虑温度和有效含油饱和度的盖帽Drucker-Prager(D-P)模型。研究发现,从20 oC到70 oC,油砂弹性模量降低,体积模量和泊松比增加;70 oC到100 oC,弹性模量增加,体积模量和泊松比降低。随温度增加,D-P内摩擦角和粘聚力降低,剪切屈服面和盖帽屈服面均收缩。剪胀诱导渗透率与体应变呈近似线性关系。张性扩容诱导渗透率随体应变增加而增加,温度较高时渗透率增加幅度更大。采用Touhidi-Baghini公式拟合渗透率-体应变关系的效果较好。体积扩容后,岩石孔隙度和含水饱和度均增加。传统模型没有考虑SAGD不同开采阶段稠油热-流-固耦合机理的差异性,没有考虑稠油相态变化对热-流-固耦合分析的影响。本文建立了SAGD全生命周期内储层改造-预热-生产各个阶段的热-流-固-相变耦合模型,给出了各阶段骨架热孔隙弹塑性变形方程、渗流方程和相变传热方程,推导了耦合有限元方程,给出了求解耦合方程组的数值算法。依据改进模型进行案例分析发现,挤液扩容阶段,模拟井底压力与现场实测数据相符,储层温度传播范围较小,井壁岩石应力路径沿着向左靠近剪切屈服面的方向移动,储层中仅有热孔隙弹性变形,井间区域孔隙度增加量最大。若不考虑井筒传热效应,则应力路径整体向左上平移,更接近于剪切屈服面,但储层同样仅有热孔隙弹性变形,最大孔隙度增加量位于井壁处。对更深储层进行挤液改造,其应力路径整体向左上平移,更接近于剪切屈服面。预热阶段,井间热力连通充分,沥青相变区呈椭圆形,最大Mises应力位于井壁下方,井周附近半米范围内出现塑性区。若不考虑相变传热,则井间温度增加速度更快。蒸汽突破和蒸汽腔上升阶段,腔外压力传播比温度传播快,蒸汽腔正上部孔隙度增加量最大,蒸汽腔及其边缘位置发生塑性屈服;蒸汽腔横向扩展和蒸汽腔衰减阶段,泄油区体积增加,蒸汽腔外两侧孔隙度增加量最大。本文提出了一套SAGD全生命周期内施工效果的评价建议,提出了一种直井辅助SAGD井改造含泥质夹层稠油储层的工程设想,并在理论上给予了佐证。研究表明,在挤液扩容阶段,增加注液压力或体积扩容量将扩大水力波及范围,增加井底距、井间距或注液粘度将缩小水力波及范围。在预热阶段,沥青相变界面移动速度和井壁热流量随时间逐渐降低,井间中点温度达到80 oC时即可转入生产。在生产阶段,考虑地质力学因素的预测产量高于传统模型。对含泥质夹层储层进行挤液扩容,上夹层正上部的孔隙压力基本没有增加,井壁岩石应力路径沿着向左接近剪切屈服面的方向移动,储层只有热孔隙弹性变形,两夹层中间的孔隙率增加量最大;沿着注汽井延伸方向,孔隙率差异大,导致不同井段预热阶段的初始蒸汽腔非均匀发育。采用直井辅助技术对含泥质夹层储层进行挤液扩容后,上夹层上部储层孔隙压力有明显提升,水平井井壁岩石应力路径向左移动,更加接近于剪切屈服面;对于含夹层段储层,孔隙比在纵向上整体增加,上夹层上部储层孔隙率显着改善。对于采用直井辅助挤液扩容后仍无法有效开采的储层,应当调整生产策略,将水平井改造为注汽井,直井改造为生产井进行开采。
刘正良[5](2020)在《纳米晶金属陶瓷涂层的结构调控及氧化和空蚀行为研究》文中进行了进一步梳理金属陶瓷材料复合了金属和陶瓷的某些物理化学特性而具有可调节的独特性能,如其热膨胀系数和机械性能介于金属与陶瓷之间,因此可更好地服役于许多特殊工况条件,比如热稳定和导电性优良的电阻元件或真空管,兼具耐磨和韧性的磨削工具。纳米材料因其晶粒尺寸效应也具有许多奇异的物理化学性质,得到全球科学与工商业的极大重视。本论文研究了纳米晶镍基金属-氮化物复合金属陶瓷涂层的结构调控及其对涂层的高温氧化行为和空蚀行为的影响,旨在深入理解纳米金属陶瓷材料的物理和化学性质,进而为新型金属陶瓷材料的发展和应用提供依据。本文设计了镍基NiCrAlYSiHfN/AlN多层膜和NiCrAlTiN金属陶瓷涂层,研究了磁控溅射和热处理对纳米金属陶瓷材料组织结构的影响机制,以及金属陶瓷材料组织结构对其高温氧化和空泡腐蚀行为的影响机制。得到的主要研究结果如下:1.具有NiCrAlYSiHfN/AlN层交替结构的多层膜涂层在1100℃氧化时,很快转化为β-(Ni,Cr)Al/AlN层交替结构,表面生成单一的α-Al2O3膜,其抛物线常数与β-NiAl合金相当。与β-NiAl合金表面氧化膜不同的是,多层膜表面的氧化铝膜结构具有粗晶/细晶层交替出现的特征,其机制为β-NiAl/AlN层逐层氧化。多层膜涂层在氧化过程中伴随着以下结构演变:1)AlN层连续性逐渐破坏;2)少量γ’-Ni3Al相颗粒和AlN颗粒在β相层中形成。2.在氧化初期多层膜涂层中较高的氮含量能够显着促进θ-Al2O3向α-Al2O3的转变,AlN颗粒的存在改变了氧化膜的生长方式。氮原子在氧化过程中可能掺杂到θ-Al2O3膜中产生更多的氧离子空位,从而促进θ-→α-Al2O3的相变。3.NiCrAlTiN纳米金属陶瓷涂层在1000℃真空退火3 h后由金属母相γ/γ’、沉淀析出的Ti2N/TiN纳米颗粒和AlN亚微米颗粒组成。其氮化物的相组成与氮含量有关。NiCrAlTiN纳米金属陶瓷涂层的抗空蚀性能显着优于奥氏体不锈钢304L、多弧离子镀硬质涂层TiN和等离子喷涂金属陶瓷涂层WC-12Co。但NiCrAlTiN的抗空蚀性能劣于NiCrAlTi金属涂层,而且NiCrAlTiN涂层中N含量越高,抗空蚀性能越差。这可能是因为氮化物的析出使得Y/γ’基体强度下降,抵消了氮化物析出强化的作用。另外,过高的退火温度和氮含量使得氮化物的粗化弱化了陶瓷颗粒/基体界面,也降低了涂层的强度。4.真空退火温度和时间对NiCrAlTi-xN的微观组织结构和抗空蚀性能有显着影响。在800℃下退火3 h的NiCrAlTi-3N涂层具有最佳的耐空蚀性能,优于NiCrAlTi涂层和等原子比NiTi合金试样。该涂层的组织结构展现出了纳米晶强化和第二相纳米颗粒强化对同时提高材料强韧性的有益影响。N掺杂降低了金属相的长大速率,析出的纳米δ’-Ti2N颗粒与金属相有半共格关系,从而提高了涂层的硬度、韧性和弹性回复率。NiCrAlTiN涂层空蚀坑附近基体晶粒出现层错和片层仅为几纳米的机械孪晶的形貌;空蚀坑最外层出现~10 nm厚的晶格扭曲带,扭曲带里的δ’-Ti2N颗粒也发生晶格扭曲;在扭曲带外、距离表面~20 nm处δ’-Ti2N颗粒依然与基体晶粒平行,未受到空蚀冲击的影响。上述变形方式有效地耗散了空蚀能量,协调了空蚀冲击引发的塑性变形。
赵蕊[6](2020)在《当代体化建筑表皮审美研究》文中认为从大量纷繁复杂的案例中可以看出,当代建筑表皮的体化现象和趋势已十分明显。本文以体化建筑表皮为研究对象,搭建起一个对其现象发生阐释、内在构成逻辑、深层审美内核为主要体系的独立研究框架。并分别从本体的生态关联及组织逻辑视角,提出体化建筑表皮的内在机制;从创作者的审美意象及接受者的审美感知视角,构建出深化的审美理论。据当代体化建筑表皮的演进趋向分析可见,高速更迭的信息时代下,广泛的信息共享及交互促进了多领域的科技进步。主动式生态观的介入,显现着建筑创作对环境问题的思辨,以及人们对建筑表皮生态功能的需求和关注。复杂性科学、数字化构建、参数化生成等技术理论的辅佐,加剧了时代文化观念的嬗变,也引发人们对建筑表皮的媒介性、交互性、信息性等方面提出更多要求。这些共同赋予了体化建筑表皮充分的生存语境。以生态视域为建筑创作逻辑基础的时代导向下,生态属性关联是建筑表皮体化现象的内在动因,其本质亦是基于生态功能承载需求所衍生出的一种形式改变。在承载控制自身能耗、整合外部资源、改善周边环境等生态目的的驱动下,形式探索也反映了当前建筑创作对环境问题的思辨。同时,复杂的体化建筑表皮形态蕴含着内在的组织逻辑,本文将其拆解为三种全新的形式语言:强调层级配合的分层属性、强调拆解整合的体块属性、强调维度扩展的机理属性。多元化的组织方式印证了发生于当前建筑创作领域中的形式语言逻辑重构,打破了原有的平衡机制和秩序法则,重塑了以往人们对事物非单一化模式的审美认知。在此基础上,本文分别以创作者和接受者的视角,构建出体化建筑表皮的深化审美理论层级。当前,作为创作主体的建筑师信息涉猎广度不断增加,视角随之扩大,更多外部因素赋予了创作时审美意象生成的来源。它们显现出符号化提炼、加工的特质,且最终的形式表现受制于意象生成机制的影响。以意象美学为理论指引解读体化建筑表皮,实质上梳理了从诱发灵感到实体再现的过程,其内在反映出当前对人文主义精神内核及环境重塑性关注的本质。对于作为接受客体的大众,本文以感知美学为理论基础,分析阐释了该视角下对体化建筑表皮从感知呈现到触发记忆,再到引发关注转向的递进过程。大众的感知记忆及感知思考,解读了发生于当下的集体关注转向,人们愈发注重建筑表皮在媒介、交互、信息方面的属性和作用。因而,体化建筑表皮亦是时代审美趋向的物质载体,并扩展为以大众需求为基础,衍化、生成契合该需求的审美形式表现。它反映出当前人们对单一化形式的反叛,展现了对创新性和复杂化审美维度的认同。对体化建筑表皮的审美意象及审美感知研究,亦是对其自身价值及未来建筑表皮创作趋向的深入剖析和研究。
周念[7](2019)在《密排六方金属中{10ī2}孪晶形核和长大机制的分子动力学研究》文中研究表明{10ī2}孪晶在协调密排六方金属的c轴方向上的应变具有重要意义。但目前有关{10ī2}孪晶形核和长大的机制仍存在争议。本文主要通过分子动力学模拟,探究了{10ī2}孪晶形核和长大的机制。首先,通过构建纳米结构镁,在单轴拉伸下发现{10ī2}孪晶倾向于在晶界处或裂纹尖端处非均匀形核。在{10ī2}孪晶形核过程中,发现了BCC中间相的存在。本文提出了一个基于BCC中间相的{10ī2}孪晶形核的简单几何模型。在这个模型中,{10ī2}孪晶形核主要机制是通过两层本征基面的交互滑移而形成BCC中间相,随后在新形成的基面上交互滑移,从而得到了{10ī2}孪晶形核过程中晶体转动的几何框架。通过对柱面/基面晶界的单轴拉伸,研究发现每个本征柱面上都存在两个阶错偶极子。这两个阶错偶极子中只有一个是{10ī2}孪晶的形核位点。当阶错偶极子激活时,孪晶沿着[101?0]方向生长。在阶错的滑移过程中,基体的柱面转换为孪晶的基面。基于阶错偶极子的结构分析,得出孪晶形核过程中的原子层滑移模式并不限制于单层原子的单独单向移动,实际原子移动策略为双层本征柱面的交互滑移和基面交互滑移同时进行。在这种原子位移策略下,可以很好的解释基面/柱面界面、基面不全位错等在实验中发现的常易伴随{10ī2}孪生形核和长大过程中存在的结构。此外,在多晶拉伸模拟中还发现了梯度纳米结构镁中,晶界迁移是协调塑性变形的一种重要机制。{10ī2}孪晶的晶界上广泛存在着基面/柱面晶界,且基面/柱面晶界在单轴拉伸下会发生晶界迁移。在这种晶界迁移过程中,又会有{10ī2}孪晶界的形核。由于{10ī2}孪晶和基面/柱面晶界在本质上都是<112?0>倾斜晶界,因此,通过构建一系列的<112?0>非对称倾斜晶界,试图对密排六方金属中的晶界迁移,以及{10ī2}孪晶形核和长大过程中的微观力学条件进行研究。通过构建将晶界迁移视作失稳现象的力学模型,研究发现纳米多晶金属中的晶界迁移是应力驱动。为了研究晶界取向和加载方向的影响,构建了晶界取向从0o到90o不等的多种几何模型,同时考虑了两种类型的单轴载荷,其载荷方向分别为平行和垂直于晶界。将力学模型的理论预测与分子动力学模拟结果进行了比较。结果表明,在两种载荷条件下,单轴应力驱动的晶界迁移(伴随{10ī2}孪晶界形成)只能发生在倾斜晶界取向差的一定范围内。引发晶界迁移的临界应变以非单调方式随晶界取向差而变化。所提出的模型为密排六方金属中晶界迁移提供了新见解。通过分子动力学模拟和连续介质力学模型,还发现了当跨越柱面/基面晶界的弹性能差的局部梯度或者其沿柱面/基面晶界的平均值急剧增加时,孪晶即会成核。可借助基于局部能量的描述获得孪晶在基面/柱面上形核的临界应变。这些结果表明,在单轴载荷下,对于密排六方金属中的{10ī2}孪晶在基面/柱面上的形核,晶界两侧弹性能差的梯度和弹性能差的空间平均值都可以作为物理指示量。根据模拟结果和力学模型,获得了基面/柱面上{10ī2}孪晶形核的位置和临界应变。
刘斌[8](2019)在《复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究》文中研究指明材料的增强与增韧为结构优化设计提供基础。然而,材料或构件的变形失效往往起始于内部,材料的结构演化和变形分析需要强有力的三维表征手段。本文结合SR-CT与DVC,以短纤维增强和胶原纤维增韧的材料三维结构演化与内部应变分析为对象进行了研究。首先,对材料内部微结构表征和三维应变演化的必要性进行了探讨,阐明了两者对材料力学性能分析的重要性,彰显了 SR-CT与DVC结合对研究材料变形失效过程中微结构调控机制的重要前景。其次,通过对SR-CT力学加载设备的改进,大幅提高了有效投影角度,实现了三维应变与结构演化的关联分析。然后,结合SR-CT与DVC方法分别对增强材料(纤维增强树脂基复合材料)和增韧材料(胶原纤维增韧鹿角材料)进行了实验研究;开展了短纤维增强复合材料内部变形失效机制行为的实验研究,表征了结构分布与应变演化的耦合作用,分析了结构和应变与材料力学性能的关联机制;开展了生物多孔结构材料鹿角的内部力学行为实验分析,发现了内部微裂纹附近的应变集中与微结构演化新现象,提出了损伤失效与增韧机制。本文的主要研究内容如下:一、改进了 SR-CT力学加载设备的支撑部件,大幅提高了有效投影角度,为材料撤结构的精确重建提供基础;通过对应变的提取与分析,使应变与微结构的关联分析成为可能,为研究材料失效过程的应变与微结构耦合作用提供了途径。对增加投影角度后的CT数据进行了比较分析,通过对比分析和实验验证对改进设备的有效性进行了讨论。对材料内部三维特征结构(如纤维、孔洞和微管道)进行了提取,为材料变形以及失效过程分析做准备。针对多相复合材料变形不均匀的问题,进一步发展了材料三维内部变形演化分析方法;通过应变集中区的提取,将微结构与应变演化进行关联研究。二、开展了短纤维增强复合材料变形失效机制的微结构调控研究。通过微结构演化和三维内部应变分析,建立了复合材料失效过程应变演化与纤维排布的关联。对短碳纤维增强材料变形不均匀现象进行了深入的研究,把特定区域的应变集中现象与材料微结构关联起来进行了分析。讨论了微结构和应变演化与材料失效过程的关联机制。并对不同构型的纤维排布进行了有限元模拟分析,讨论了纤维相对于加载方向的倾角和纤维相对位置这两个关键参数对应变分布的影响。三、研究了韧性材料一鹿角多孔结构材料孔洞与微管道的增韧机制。分析了胶原纤维排布、变形演化与损伤失效的过程,提出了微结构排布(形状、位置)对损伤失效形貌的影响。对鹿角试样进行了高分辨率(0.33μm/pixel和0.165μm/pixel)的在线加载实验,密实材质试样有微裂纹扩展,但过程很短难以捕捉。试样断口呈非平面型,分析可知,这是试样特殊的微结构分布所导致的S型裂纹面。变形场演化结果表明,材料在加载过程中的应变分布是不均匀的,且存在着应变集中。在裂纹面位置处的应变集中区明显多于其他区域,这是由于变形局部化导致损伤萌生与发展,进而微裂纹扩展形成裂纹面。
张学阳[9](2019)在《冲击下铁的晶界影响相变的原子模拟》文中提出由于铁元素作为地心的重要组成部分和在人类社会当中所起的重要角色,所以人们一直对铁的马氏体α→ε相变很有兴趣。根据之前的研究可知,晶体中缺陷例如杂质、孔洞、位错和晶界对材料的冲击响应有重大的影响,但是人们对于其细节的认知几乎是空白的。晶界作为铁中最常见的缺陷之一,它和相变的关系十分复杂,不同的研究者对晶界与相变的关系甚至提出了完全不同的看法,晶界在相变过程中所扮演的角色仍然是不清楚的。所以,研究冲击加载下晶界对马氏体相变的影响机制是有着重要意义的,特别是最近的一些实验又强调了冲击下晶界的重要性。我们组之前的研究发现晶界能够通过改变相变与塑性的耦合过程来引出新的相变机制,本文最主要的内容就是研究晶界如何改变相变机制的细节。研究结果对铁的马氏体相变的实验研究和宏观和介观模拟都具有重要指导意义。本文先研究了冲击加载下∑5[001]扭转晶界、∑3[110]扭曲晶界和∑3[110]倾侧晶界对马氏体相变形核的影响。结果表明,三种晶界都会降低晶界附近的相变阈值,但是只有Σ3[110]扭转晶界能够大幅度地降低相变阈值,因为它的局域结构是由共格孪晶构成的,这对应弹性波前驱在该晶界附近可以直接激发相变;本文还发现晶界附近的冲击响应不仅与晶界类型有关,还与受到冲击的方向密切相关,而且晶界两侧重合的滑移面也会影响马氏体变体的选择;此外,本文还解释了为什么实验上观察到某些晶界对相变似乎不那么有利。本文接着研究了冲击下α铁双晶中塑性与相变之间的相互作用。结果表明晶界能够触发应变诱导机制相变是因为晶界的局域结构克服较低的势垒就转变成HCP结构。这很好地解释了金刚石扭转压钻实验的结果,即应变诱导机制相变对应的压力阈值比应力援助机制相变要低得多。另外,本文还揭示了位错援助机制的动力学过程,并确认位错活动能够引起一种特殊的压缩机制和晶格滑移的趋势,所以位错活动能够为相变形核提供帮助。本文首次发现位错在冲击下能够由晶界直接发射,这提供了关于位错和晶界关系的新认知。最后,本文模拟了含Σ3[110]非对称倾侧晶界双晶的冲击,发现铁的双晶中存在晶界迁移的现象,这是之前的模拟中没有观察到过的。在没有相变的干扰下,Σ3[110]非对称倾侧晶界的迁移不会改变晶界的形状和晶界的局域结构,而当晶界迁移的过程中发生相变时,晶界附近的相变会改变晶界的形状和迁移机制。反过来,晶界迁移也能够促进相变发生,但是不会大幅度降低相变的压力阈值;本文的另一个重要的发现就是冲击波扫过晶界后所造成的晶界两侧剪切应力的差异是导致晶界迁移的关键因素,这可以解释为什么能够发生晶界迁移的大多是非对称倾侧晶界。本文最大的创新点及意义可以总结为以下几点:1.从微观来说,解释了两种不同的相变机制被晶界激发的原因。2.解释了一个关于马氏体相变的一个重大疑惑,即为什么在冲击加载下不同的晶界附近的相变阈值差别很大。3.揭示了为什么冲击加载下发生晶界迁移的大多是不对称晶界。本文的结果成功展示了晶界(甚至于缺陷)对相变的影响,对晶界工程和材料科学等领域都有重要的意义。
张帅[10](2019)在《基于TTS砂土模型的地下结构非线性动力反应研究》文中认为随着地下结构的建设发展,其动力反应得到了日益广泛的关注。土的刚度非线性、循环荷载下的滞回特性及可能发生的液化等都对土-地下结构的动力相互作用有着重要影响。本文采用本构理论研究、数值模拟、离心机试验等手段,综合研究了砂土的非线性等力学特性以及地下结构的非线性动力反应。首先,考察不同的超弹性模型对土体刚度特征的描述能力,选取出符合土体力学特性的模型,并研究其正剪耦合特性,包括最大剪切应力比以及侧压力系数。然后基于GSH理论引入颗粒熵来描述土颗粒运动时的涨落,对土中能量耦合耗散等机制进行定量描述,建立了能够综合反映砂土非线性的TTS-S本构模型。根据试验数据提出严谨的参数标定方法,并模拟了砂土在不同条件下的表观刚度特性,与经典土力学理论和既有试验成果进行对比发现:模型能够描述极小应变条件下刚度受到围压、密度和非等向固结状态等的影响;当剪应变增加时,剪切刚度不断衰减而呈现出非线性,并且围压越小时这种非线性越强烈。此外,通过模拟不同应力路径下的力学行为,表明本文模型能够合理描述砂土的临界应力状态与循环荷载作用下可能会发生的液化现象。采用离心机振动台试验,对液化场地中斜桩的动力反应进行了深入研究。对于液化场地中的对称布置的斜桩群桩结构而言,相较于下坡桩,上坡桩中的弯矩更大,最大弯矩一般位于桩身中部。缓斜坡可液化场地在振动中孔压增长更为迅速,液化发生后引起强烈的侧扩流现象,但是该场地中斜桩结构的弯矩并没有显着增加。侧扩流场地中上覆土层的影响主要有两种,一种是其在振动过程中对下面土层的孔压增长的影响,另一种是对桩结构施加的横向荷载。这两种影响的不同叠加可能会给桩结构带来有利或不利的影响。倾斜液化场地在振动后会产生相比水平液化场地更大的沉降,基于试验研究结果和Ishihara方法提出了可适用于倾斜液化场地的地震沉降计算方法。最后,基于FLAC3D平台进行了TTS-S的模型开发,并进行了静力及动力反应的计算验证。针对干砂地基中隧道的离心机振动台试验进行模拟,并对隧道-砂土的接触面参数影响进行了分析。土体加速度和隧道结构中的弯矩的模拟结果几乎不受到接触面参数的影响,且大致符合实测数据。隧道的环向力受到接触面特性的影响较为显着,且不同接触面参数下的模拟结果都基本符合拟静力理论解。
二、关于晶体旋转的误解及合理塑性应变速度(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于晶体旋转的误解及合理塑性应变速度(论文提纲范文)
(1)青藏高原东南缘现今岩石圈变形特征及其成因机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及科学意义 |
1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
1.2.1 青藏高原东南缘上地壳变形研究现状 |
1.2.2 中-下地壳和上地幔变形研究现状 |
1.2.3 动力学研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第2章 青藏高原东南缘构造地质背景 |
2.1 主要活动构造格局 |
2.2 主要地质构造单元及其演化历史 |
2.2.1 川滇地块 |
2.2.2 兰坪-思茅地块 |
2.2.3 保山地块 |
2.3 主要活动断裂及其地震活动性 |
2.3.1 鲜水河-小江断裂带 |
2.3.2 红河断裂带 |
2.3.3 澜沧江断裂带 |
2.3.4 其他NW向次级活动断裂 |
2.4 小结 |
第3章 青藏高原东南缘现今三维地壳变形特征 |
3.1 GPS及地壳水平变形 |
3.1.1 GPS观测及数据处理 |
3.1.2 应变率场计算方法 |
3.1.3 地壳水平变形特征 |
3.2 地壳垂直运动速度场(Vertical Land Motion,VLM) |
3.2.1 GPS连续站垂向速度场的提取 |
3.2.2 水准和GPS垂向速度场的融合 |
3.2.3 地壳垂直变形特征 |
3.3 三维地壳变形特征 |
3.4 小结 |
第4章 青藏高原东南缘主要活动断裂的滑动速率和地震危险性 |
4.1 断裂地震活动性和深部结构 |
4.2 断裂滑动速率 |
4.2.1 跨断裂GPS剖面 |
4.2.2 弹性半空间断裂位错模型 |
4.3 断裂闭锁程度和地震危险性分析 |
4.4 地壳运动学模式及其热动力学成因 |
4.4.1 岩石圈强度和脆韧性转换带深度 |
4.4.2 青藏高原东南缘地壳运动学模式及其成因 |
4.5 小结 |
第5章 地震各向异性及软流圈地幔流 |
5.1 绝对板块运动和岩石圈运动学模型 |
5.2 地震各向异性和剪切波分裂 |
5.3 软流圈各向异性及地幔流 |
5.3.1 地幔流反演方法 |
5.3.2 西向地幔流vs.东向φ_(xks) |
5.3.3 东向地幔流vs.西向φ_(xks) |
5.4 对东亚地区软流圈地震各向异性的解释 |
5.5 地幔流驱动东亚板块运动 |
5.6 中国大陆底部存在双层各向异性 |
5.7 小结 |
第6章 青藏高原东南缘岩石圈变形及其成因机制 |
6.1 岩石圈结构及下地壳流 |
6.2 岩石圈各向异性及变形模式 |
6.3 动力学成因 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要研究内容和成果 |
7.2 论文的创新点 |
7.3 存在的问题及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(2)石墨烯异质结构缺陷的特点及其多元复合结构界面性能(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 二维材料 |
1.3 性能和空间结构的主动调控 |
1.3.1 缺陷工程的主动调控 |
1.3.1.1 石墨烯本征缺陷 |
1.3.1.2 石墨烯外引入缺陷 |
1.3.2 辐照工程的主动调控 |
1.3.3 层间键主动调控 |
1.4 空间结构设计 |
1.4.1 范德华异质结 |
1.4.2 面内异质结 |
1.5 石墨烯/铜基复合材料研究现状 |
1.5.1 制备 |
1.5.2 界面 |
1.5.2.1 界面结构 |
1.5.2.2 界面改性 |
1.5.3 协同效应(构型设计、强化韧性和分散性) |
1.5.4 界面、宏观性能和变形织构 |
1.6 本文的创新及研究内容 |
1.6.1 本文的创新 |
1.6.2 研究内容 |
1.7 研究方法及技术路线 |
第二章 分子动力学的基本理论 |
2.1 微尺度常用理论研究方法 |
2.1.1 量子分子动力学法 |
2.1.2 蒙特卡洛方法 |
2.1.3 分子动力学方法 |
2.2 分子体系的物理模型运动方程 |
2.2.1 分子体系的物理模型 |
2.2.2 分子体系的运动方程(牛顿方程) |
2.2.3 分子体系的运动方程(哈密顿方程) |
2.3 分子动力学计算的基本原理 |
2.4 分子动力学的基本过程 |
2.4.1 速度初始化 |
2.4.2 运动方程的速度迭代方法 |
2.4.3 近邻列表的算法 |
2.4.4 周期性边界条件 |
2.4.5 势函数的选择 |
2.4.6 模拟系综 |
2.4.7 控温方法 |
2.5 基于Lammps软件研究力学和热学性质 |
2.6 导热系数方法和计算 |
2.7 本章小节 |
第三章 缺陷对石墨烯/氮化硼面内异质结构力学及热学性能的调控 |
3.1 引言 |
3.2 计算模型和方法 |
3.2.1 计算模型 |
3.2.2 力学计算方法 |
3.2.3 热导计算方法 |
3.3 缺陷对graphene/h-BN面内异质结力学性能的影响 |
3.3.1 圆形缺陷对graphene/h-BN面内异质结力学性能的影响 |
3.3.2 方形缺陷对graphene/h-BN面内异质结力学性能的影响 |
3.3.3 缺陷能分析 |
3.4 缺陷对graphene/h-BN面内异质结热学性能的影响 |
3.4.1 热流方向和温度对ITC的影响 |
3.4.2 界面连接形态和温度对ITC的影响 |
3.4.3 缺陷和热流方向对ITC的影响 |
3.4.4 缺陷类型和应变对ITC的影响 |
3.4.5 缺陷几何形体和应变对ITC的影响 |
3.4.6 声子态密度分析 |
3.5 本章小节 |
第四章 缺陷对石墨烯/氮化硼垂直堆叠异质结力学、热学性能的调控 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型和方法 |
4.2.1 sp~3杂化石墨烯/氮化硼(Gr/h-BN)异质双层纳米带模型和方法 |
4.2.2 sp~3杂化石墨烯-氮化硼/石墨烯垂直堆叠结构模型和方法 |
4.2.3 sp~3杂化石墨烯-氮化硼/氮化硼垂直堆叠结构模型和方法 |
4.2.4 sp~3杂化Gr/h-BN双层交错堆叠异质结构(含几何缺陷)模型和方法 |
4.2.5 sp~3杂化Gr/h-BN双层交错堆叠异质结构(含SW缺陷)模型和方法 |
4.3 缺陷对sp~3杂化石墨烯/氮化硼Gr/h-BN异质结力学性能的影响 |
4.3.1 层间sp~3键对力学性能的影响 |
4.3.2 层间sp~3 键和菱形缺陷耦合对力学性能的影响 |
4.3.3 层间sp~3键和方形缺陷耦合对力学性能的影响 |
4.4 缺陷对sp~3杂化氮化硼-石墨烯-氮化硼/石墨烯垂直堆叠结构(BN-Gr-BN/Gr)力学性能的影响 |
4.4.1 层间sp~3键对力学性能的影响 |
4.4.2 层间sp~3键和圆形缺陷耦合对力学性能的影响 |
4.4.3 层间sp~3键和方形缺陷耦合对力学性能的影响 |
4.5 缺陷对sp3 杂化氮化硼-石墨烯-氮化硼/氮化硼垂直堆叠结构(BN-Gr-BN/BN)性能的影响 |
4.5.1 层间sp~3键对力学性能的影响 |
4.5.2 应变率对BN-Gr-BN/BN垂直堆叠结构力学性能的影响 |
4.5.3 纳米圆孔和sp~3键耦合对力学性能的影响 |
4.5.4 层间sp~3键与方形缺陷耦合对力学性能的影响 |
4.6 层间sp~3键、界面连接和缺陷对Gr/h-BN双层交错堆叠异质结构力学性能的调控 |
4.6.1 双层Gr/h-BN交错堆叠异质结构的力学性能 |
4.6.2 界面连接与sp~3键的耦合作用 |
4.6.3 几何缺陷和sp~3键的影响 |
4.6.4 缺陷、sp~3键和界面连接耦合的影响 |
4.7 层间sp~3键和Stone-Wales缺陷对Gr/h-BN反向双层交错堆叠异质结构力学性能的调控 |
4.7.1 石墨烯/氮化硼垂直堆叠结构模型和方法 |
4.7.2 不同取向的SW缺陷的影响 |
4.7.3 不同温度下SW缺陷和sp~3键的影响 |
4.7.4 不同温度下SW缺陷和sp~3键的影响 |
4.8 缺陷能分析 |
4.9 缺陷和层间sp~3键耦合对石墨烯/氮化硼垂直堆叠结构热传输的影响和调控 |
4.9.1 石墨烯/氮化硼垂直堆叠结构热传输模型和方法 |
4.9.2 层数对石墨烯/氮化硼堆叠结构热导率的影响 |
4.9.3 缺陷对石墨烯/六方氮化硼堆叠结构热导率的影响 |
4.9.4 层间共价键对热导率的影响 |
4.9.5 双层平面异质结叠结构热传输模型 |
4.9.6 缺陷对双层平面异质结叠结构热性能的调控 |
4.9.7 层间sp~3键对双层平面异质结叠结构热性能的调控 |
4.9.8 层间sp~3键和缺陷耦合对双层平面异质结叠结构热性能的调控 |
4.9.9 声子态密度分析 |
4.10 本章小节 |
第五章 缺陷对石墨烯-氮化硼异质结/铜增强型层状结构力学性能的调控 |
5.1 引言 |
5.2 计算模型和方法 |
5.2.1 缺陷石墨烯(辐照后)增强铜复合材料模型和方法 |
5.2.1.1 辐照模型和方法 |
5.2.1.2 石墨烯/铜层状复合材料的力学模型和方法 |
5.2.2 石墨烯-氮化硼平面异质结/铜层状复合材料 |
5.2.2.1 辐照模型和方法 |
5.2.2.2 石墨烯-氮化硼平面异质结/铜层状结构的拉伸模型和方法 |
5.2.3 石墨烯-氮化硼垂直异质结/铜层状复合材料模型和方法 |
5.2.3.1 辐照模型和方法 |
5.2.3.2 石墨烯-氮化硼垂直异质结/铜层状结构的模型和方法 |
5.3 离子辐照诱导的缺陷对石墨烯/铜层状复合材料性能的调控 |
5.3.1 离子辐照对石墨烯/铜层状复合材料力学性能的影响 |
5.3.2 离子辐照和温度对石墨烯/铜层状复合材料力学性能的调控和耦合效应 |
5.3.3 缺陷类型和温度对石墨烯/铜层状复合材料力学性能的调控和耦合效应 |
5.4 离子辐照诱导的缺陷对石墨烯-氮化硼平面异质结/铜层状复合材料性能的调控 |
5.4.1 离子辐照和温度对石墨烯-氮化硼平面异质结/铜层状结构力学性能的影响 |
5.4.2 缺陷类型和温度对石墨烯-氮化硼平面异质结/铜层状结构力学性能的影响 |
5.5 离子辐照诱导的缺陷对石墨烯-氮化硼垂直异质结/铜层状复合材料性能的调控 |
5.5.1 离子辐照和温度对石墨烯-氮化硼垂直异质结/铜层状结构力学性能的影响 |
5.5.2 离子辐照和温度对石墨烯-氮化硼垂直异质结/铜层状结构力学性能的影响 |
5.5.3 缺陷类型和温度对石墨烯-氮化硼垂直异质结/铜层状结构力学性能的调控和耦合效应 |
5.6 本章小节 |
第六章 缺陷对石墨烯-氮化硼异质结/铜包覆式层状结构力学性能的调控 |
6.1 引言 |
6.2 计算模型和方法 |
6.2.1 石墨烯(氮化硼)包覆铜层状结构模型和方法 |
6.2.2 石墨烯/氮化硼平面异质结包覆铜层状结构模型和方法 |
6.2.3 BN-Gr-BN/铜垂直堆叠异质交错结构模型和方法 |
6.3 缺陷对石墨烯(氮化硼)包覆铜层状结构力学性能的调控 |
6.3.1 石墨烯(氮化硼)包覆铜层状结构力学性能 |
6.3.2 圆形缺陷对石墨烯(氮化硼)包覆铜层状结构力学性能的影响 |
6.3.3 方形缺陷对石墨烯(氮化硼)包覆铜层状结构力学性能的影响 |
6.4 缺陷对石墨烯/氮化硼平面异质结包覆铜层状结构力学性能的调控 |
6.4.1 石墨烯/氮化硼平面异质结包覆铜层状结构的力学性能 |
6.4.2 圆形缺陷对石墨烯/氮化硼平面异质结包覆铜层状结构力学性能的影响 |
6.4.3 方形缺陷对石墨烯/氮化硼平面异质结包覆铜层状结构力学性能的影响 |
6.5 缺陷对BN-Gr-BN/铜垂直堆叠异质交错结构力学性能的调控 |
6.5.1 BN-Gr-BN/铜垂直堆叠异质交错结构力学性能 |
6.5.2 纵向缺陷和层数的影响 |
6.5.3 纵向缺陷和温度的影响 |
6.5.4 横向缺陷和层数的影响 |
6.5.5 横向缺陷和温度的影响 |
6.6 本章小节 |
第七章 石墨烯/铜复合材料的制备和性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验目的和意义 |
7.3 实验材料与方法 |
7.3.1 石墨烯/铜基复合材料制备 |
7.3.2 石墨烯铜基复合材料成型工艺 |
7.3.3 设备与方法 |
7.4 石墨烯/铜复合材料 |
7.5 显微组织分析 |
7.6 石墨烯/铜复合材料的力学性能 |
7.7 界面结构和界面相互作用 |
7.8 强韧化机制 |
7.9 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 |
作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
致谢 |
(3)水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型及边坡稳定性研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水对岩石劣化研究 |
1.2.2 锚杆腐蚀耐久性研究 |
1.2.3 锚固节理剪切力学研究 |
1.2.4 边坡稳定性研究 |
1.2.5 存在主要问题 |
1.3 论文的研究内容、技术路线及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 岩石和锚杆水致劣化试验 |
2.1 引言 |
2.2 岩石水致劣化试验 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 岩石密度测量 |
2.2.3 单轴压缩试验 |
2.2.4 巴西劈裂试验 |
2.2.5 岩石剪切试验 |
2.2.6 岩石强度劣化规律分析 |
2.3 砂岩微观特征分析 |
2.3.1 砂岩矿物分析 |
2.3.2 SEM电镜扫描 |
2.4 锚杆腐蚀劣化试验 |
2.4.1 试验方案 |
2.4.2 试验结果分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 考虑水致劣化作用锚固节理剪切力学特性 |
3.1 概述 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 试验原理 |
3.2.2 相似比 |
3.2.3 试验设备 |
3.3 锚固节理制作工艺 |
3.3.1 试样制备方法 |
3.3.2 节理面形貌参数量化 |
3.4 锚固参数对剪切特性的影响 |
3.4.1 锁定方式对锚固节理剪切特性影响 |
3.4.2 预应力对锚固节理剪切特性影响 |
3.4.3 节理粗糙度对锚固节理剪切特性影响 |
3.5 水致劣化作用下锚固节理剪切试验结果及分析 |
3.5.1 剪切荷载与剪切位移 |
3.5.2 锚杆轴力变化特征 |
3.5.3 锚杆变形特征 |
3.5.4 锚杆断裂截面受力分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型 |
4.1 概述 |
4.2 锚固节理剪切力学模型 |
4.2.1 基于剪切强度参数演化的锚固节理剪切荷载计算模型 |
4.2.2 锚杆剪力计算公式推导 |
4.2.3 锚杆轴力计算公式推导 |
4.2.4 破坏准则 |
4.3 水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型 |
4.3.1 锚杆和岩石强度参数劣化模型 |
4.3.2 节理面剪切损伤劣化模型 |
4.4 剪切力学模型验证 |
4.4.1 锚固节理剪切力学模型验证 |
4.4.2 考虑水致劣化作用锚固节理剪切力学模型验证 |
4.5 剪切力学模型探讨 |
4.5.1 力学模型优势与局限 |
4.5.2 锚杆导轨效应的探讨 |
4.6 本章小结 |
第五章 考虑锚杆剪切破坏模式的边坡时变稳定性分析 |
5.1 概述 |
5.2 锚杆各破坏模式抗力分析 |
5.2.1 锚杆锚固段注浆体与钢筋脱粘破坏模式 |
5.2.2 锚杆自由段拉伸破坏模式 |
5.2.3 锚杆在滑动面拉-剪破坏模式 |
5.3 基于可靠度方法的时变稳定性分析 |
5.3.1 锚固边坡安全系数公式修正 |
5.3.2 边坡系统可靠度模型建立 |
5.3.3 参数时变性分析 |
5.3.4 锚固边坡破坏概率分析结果 |
5.4 锚固边坡稳定性参数敏感性分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 向家坝水电站坝址区左岸高边坡稳定性分析 |
6.1 坝址区工程地质概况 |
6.2 左岸边坡稳定性计算 |
6.2.1 FLAC~(3D)及Pile结构单元简介 |
6.2.2 边坡锚固工程支护参数 |
6.2.3 计算参数与计算工况确定 |
6.2.4 稳定性计算结果分析 |
6.3 左岸边坡可靠度分析 |
6.3.1 边坡滑动面确定 |
6.3.2 计算结果分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)SAGD开采过程中的克拉玛依稠油储层岩石力学特征研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 稠油定义及分类 |
1.2.2 稠油储层岩石力学特征实验及机理 |
1.2.3 稠油储层岩石力学本构模型 |
1.2.4 温度对油砂力学参数的影响规律 |
1.2.5 SAGD开采过程中的稠油储层热-流-固耦合响应 |
1.2.6 研究中存在的主要问题 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 论文研究的总体目标 |
1.5 论文研究方法与技术路线 |
第2章 SAGD开采条件下的稠油储层岩石力学性质研究 |
2.1 实验准备 |
2.1.1 样品来源及井下取芯信息 |
2.1.2 标准天然岩样的制备方法 |
2.1.3 重塑油砂岩样的制备方法 |
2.2 高温高压三轴压缩力学及渗透率实验 |
2.2.1 实验测试设备 |
2.2.2 实验参数确定 |
2.2.3 三轴剪切实验及结果分析 |
2.2.4 三轴等向压缩实验及结果分析 |
2.3 物理化学实验 |
2.3.1 细观结构观察实验 |
2.3.2 油砂储层物理化学性质 |
2.4 本构模型 |
2.4.1 沥青相变和油砂骨架的定义 |
2.4.2 油砂弹塑性本构的一般形式 |
2.4.3 考虑温度和沥青相变的盖帽Drucker-Prager弹塑性本构模型 |
2.5 岩石力学参数模型 |
2.5.1 弹性参数模型 |
2.5.2 塑性参数模型 |
2.5.3 渗流参数模型 |
2.5.4 热力学参数模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 SAGD开采过程中的稠油储层热-流-固耦合力学分析 |
3.1 稠油储层热-流-固耦合力学模型 |
3.1.1 挤液扩容储层改造阶段的热-流-固耦合方程 |
3.1.2 SAGD预热阶段的热-流-固-相变耦合方程 |
3.1.3 SAGD生产阶段的热-流-固-相变耦合方程 |
3.2 数值模拟方法与验证 |
3.2.1 热-流-固-相变耦合分析的有限元解法 |
3.2.2 储层改造阶段多场耦合分析 |
3.2.3 预热阶段地层传热和变形分析 |
3.2.4 SAGD生产阶段热-地质力学耦合分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 稠油储层改造效果定量评价方法及直井辅助SAGD技术的工程应用 |
4.1 均质储层SAGD各阶段施工效果评价方法 |
4.1.1 挤液扩容阶段水力波及范围的定量评价模型 |
4.1.2 预热阶段井间温度场快速预测模型 |
4.1.3 生产阶段考虑地质力学因素的产量评价模型 |
4.2 含泥质夹层储层挤液扩容改造效果评价 |
4.3 直井辅助SAGD井改造含泥质夹层稠油储层的工程设想 |
4.4 直井辅助SAGD井改造含泥质夹层稠油储层的效果评价 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)纳米晶金属陶瓷涂层的结构调控及氧化和空蚀行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金属陶瓷涂层和纳米晶涂层制备 |
1.2.1 热喷涂 |
1.2.2 激光熔覆 |
1.2.3 电镀 |
1.2.4 物理气相沉积 |
1.3 金属高温氧化 |
1.3.1 金属高温氧化理论 |
1.3.2 典型的高温防护涂层及其氧化行为 |
1.3.3 金属陶瓷涂层的氧化 |
1.4 金属和陶瓷空蚀 |
1.4.1 空泡腐蚀背景及机制 |
1.4.2 空蚀破坏的影响因素 |
1.4.3 常见材料的空蚀行为和抗空蚀涂层的研究现状 |
1.5 本论文研究的目的和内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 基体材料 |
2.2 涂层制备 |
2.2.1 抗氧化NiCrAlYSiHfN/AlN多层膜涂层 |
2.2.2 抗空蚀NiCrAlTiN涂层 |
2.2.3 真空退火 |
2.3 测试手段 |
2.3.1 高温氧化实验 |
2.3.2 超声振动空蚀 |
2.4 结构及成分表征 |
2.4.1 扫描电子显微镜 |
2.4.2 X射线能谱仪 |
2.4.3 透射电子显微镜 |
2.4.4 X射线衍射分析 |
2.4.5 显微硬计 |
2.4.6 纳米压痕仪 |
2.4.7 电子探针分析仪 |
2.4.8 光激发荧光谱技术 |
第3章 镍基NiCrAlYSiHfN/AlN多层膜涂层的高温氧化机制 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 沉积态涂层微观结构 |
3.3.2 高温氧化行为 |
3.3.3 互扩散行为 |
3.4 讨论 |
3.4.1 氧化机制 |
3.4.2 互扩散 |
3.4.3 涂层退化机制 |
3.5 小结 |
第4章 氮含量对NiCrAlYSiHfN/AlN涂层表面氧化铝膜相变的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 三种NiCrAlYSiHfN/AlN多层膜涂层沉积态的形貌特征 |
4.3.2 三种涂层氧化后形貌及氧化膜组成 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第5章 NiCrAlTi(N)涂层的氮含量调控与空蚀行为 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 NiCrAlTi(N)涂层沉积态微观组织 |
5.3.2 1000℃退火NiCrAlTi(N)涂层的微观结构 |
5.3.3 1000℃退火NiCrAlTi(N)涂层及对比材料的显微硬度 |
5.3.4 1000℃退火NiCrAlTi(N)涂层及对比材料的空蚀行为 |
5.4 讨论 |
5.5 退火时间对NiCrAlTi-8N涂层结构和空蚀性能的影响 |
5.6 小结 |
第6章 800℃退火NiCrAlTi与NiCrAlTi-3N涂层的组织与空蚀行为 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 退火温度对NiCrAlTi(N)涂层耐空蚀性能的影响 |
6.3.2 NiCrAlTi,NiCrAlTi-3N和NiTi合金的微观结构 |
6.3.3 纳米压痕测试 |
6.3.4 空蚀行为 |
6.4 讨论 |
6.4.1 两种涂层微观结构演化规律 |
6.4.2 空蚀机制分析 |
6.5 小结 |
第7章 总结论 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(6)当代体化建筑表皮审美研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外相关研究领域现状综述 |
1.2.1 关于建筑表皮的研究现状 |
1.2.2 建筑美学及相关美学理论 |
1.3 课题的研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 相关概念界定 |
1.3.4 论文框架 |
第2章 当代体化建筑表皮的理论建构 |
2.1 当代体化建筑表皮的演进趋向 |
2.1.1 地位从属阶段 |
2.1.2 自我独立阶段 |
2.1.3 主动表达阶段 |
2.2 当代体化建筑表皮的生存语境 |
2.2.1 主动式生态观的介入 |
2.2.2 媒介价值观的转向 |
2.2.3 非线性科学观的加持 |
2.3 当代体化建筑表皮的审美理论 |
2.3.1 生态美学 |
2.3.2 构成美学 |
2.3.3 意象美学 |
2.3.4 感知美学 |
2.4 本章小结 |
第3章 当代体化建筑表皮的生态关联 |
3.1 体化建筑表皮的生态策略拆解 |
3.1.1 针对性功能策略 |
3.1.2 复合性功能策略 |
3.2 体化建筑表皮的生态叙事语言 |
3.2.1 仿生叙事语言 |
3.2.2 自然叙事语言 |
3.2.3 可持续叙事语言 |
3.3 体化建筑表皮的生态构建原则 |
3.3.1 适应性原则 |
3.3.2 高效原则 |
3.3.3 生态审美原则 |
3.4 本章小结 |
第4章 当代体化建筑表皮的组织逻辑 |
4.1 体化建筑表皮的形式语言 |
4.1.1 分层构建 |
4.1.2 体块穿插 |
4.1.3 肌理塑造 |
4.2 体化建筑表皮的平衡机制 |
4.2.1 构成元素的组织平衡 |
4.2.2 形态的动势平衡 |
4.2.3 光影的情感平衡 |
4.3 体化建筑表皮的秩序建立 |
4.3.1 中心消隐秩序 |
4.3.2 逆抽象秩序 |
4.3.3 无序的有序 |
4.4 本章小结 |
第5章 当代体化建筑表皮的审美意象 |
5.1 审美意象的灵感诱发 |
5.1.1 人文为根 |
5.1.2 艺术为邻 |
5.1.3 自然为居 |
5.2 审美意象的符号转换 |
5.2.1 源自生活的物象对照 |
5.2.2 源自联想的隐喻创造 |
5.2.3 源自族群的认知轮廓 |
5.3 审美意象的生成机制 |
5.3.1 相似性机制 |
5.3.2 聚合性机制 |
5.3.3 延续性机制 |
5.4 本章小结 |
第6章 当代体化建筑表皮的审美感知 |
6.1 审美感知系统的拓展 |
6.1.1 改变知觉单一结构 |
6.1.2 打破表意直白属性 |
6.1.3 拓展视角转换机制 |
6.2 审美感知记忆的触发 |
6.2.1 强调差异化凸显 |
6.2.2 注重认知度逆转 |
6.2.3 实现动态性转换 |
6.3 审美感知关注的转向 |
6.3.1 关注信息和影像 |
6.3.2 强化交流和互动 |
6.3.3 参与消费和娱乐 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(7)密排六方金属中{10ī2}孪晶形核和长大机制的分子动力学研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 镁合金研究现状 |
1.3 密排六方金属的塑性变形机制 |
1.4 形变孪晶 |
1.4.1 均匀简单剪切与经典孪晶理论 |
1.4.2 FCC和 BCC中的形变孪晶 |
1.4.3 HCP金属中的孪晶 |
1.5 孪晶形核 |
1.6 孪晶长大 |
1.7 密排六方孪晶的非schmid效应 |
1.8 阶错(disconnection)理论 |
1.9 密排六方金属中孪晶的晶格对应性 |
1.10 密排六方金属中形变孪晶的问题 |
1.10.1 经典理论和实验的差异 |
1.10.2 阶错模型中的问题 |
1.11 晶格对应性分析 |
1.12 研究方法 |
1.13 本文主要内容 |
2 纳米多晶结构镁中{10ī2}孪晶形核 |
2.1 前言 |
2.2 方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 简单纳米六晶结构 |
2.3.2 梯度纳米多晶结构 |
2.4 小结 |
3 非对称倾斜晶界中{10ī2}孪晶界的迁移 |
3.1 引言 |
3.2 力学模型 |
3.3 模拟方法 |
3.4 结果和讨论 |
3.4.1 平行于晶界加载 |
3.4.2 垂直于晶界的加载 |
3.5 小结 |
4 基面/柱面晶界上{10ī2}孪晶界长大机理 |
4.1 引言 |
4.2 模拟方法 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 晶界结构 |
4.3.2 晶界上孪晶生长 |
4.3.3 孪晶生长的原子位移模式 |
4.3.4 孪晶生长的能量条件 |
4.3.5 力学模型比较 |
4.4 小结 |
5 全文结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
A.分子动力学多晶建模matlab程序 |
B.作者在攻读博士期间的研究成果 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(8)复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABASTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 三维排布结构增强材料 |
1.1.2 随机短纤维复合材料 |
1.1.3 随机多孔结构材料 |
1.2 内部微结构表征实验和三维应变演化方法研究 |
1.2.1 研究内部微结构和三维应变演化的必要性 |
1.2.2 材料内部微结构表征实验和三维应变演化 |
1.3 本领域的主要难点和研究目标 |
1.3.1 本领域的主要难点 |
1.3.2 本文的主要研究目标 |
1.4 本文主要内容 |
第二章 SR-CT加载设备改进与三维应变特征分析 |
2.1 引言 |
2.2 高分辨SR-CT加载实验的特点及三维应变分析的难点 |
2.2.1 SR-CT微力加载实验的特点 |
2.2.2 材料变形的三维应变分析的难点 |
2.3 SR-CT材料拉伸设备的改进及材料微结构提取 |
2.3.1 SR-CT材料拉伸设备的改进 |
2.3.2 SR-CT在线加载实验及材料微结构信息提取 |
2.4 材料三维应变集中区演化特征分析 |
2.4.1 DVC计算策略及实现路线 |
2.4.2 应变获取及应变集中区的提取 |
2.5 本章小结 |
第三章 短碳纤维增强复合材料变形失效机制的研究 |
3.1 引言 |
3.2 短碳纤维增强复合材料SR-CT在线实验及结果 |
3.2.1 短碳纤维增强复合材料微小试样的制备 |
3.2.2 短纤维增强复合材料原位SR-CT准静态拉伸实验 |
3.2.3 短纤维增强复合材料原位SR-CT加载实验结果 |
3.3 加载序列下短纤维复合材料变形演化结果 |
3.3.1 短纤维复合材料三维内部应变计算方法与应变分量 |
3.3.2 增量等效应变与累积等效应变的结果 |
3.4 短纤维增强材料失效过程的应变演化与微结构关联机制 |
3.4.1 累积等效应变与材料性能退化 |
3.4.2 应变演化和纤维排布与材料失效过程的关联机制 |
3.4.3 纤维排布对应变演化作用的有限元模拟研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 韧性材料微结构增韧机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 鹿角多孔结构材料SR-CT在线加载实验及结果 |
4.2.1 试样的制备 |
4.2.2 韧性材料高分辨率SR-CT在线加载实验 |
4.2.3 SR-CT在线加载实验结果 |
4.3 加载序列下鹿角多孔结构材料变形演化结果 |
4.3.1 加载序列下的三维结构数据及DVC计算结果 |
4.3.2 试样宏观变形与三维微结构演化 |
4.4 材料失效过程的应变演化与微结构增韧机制研究 |
4.4.1 试样应变集中的总体分布特征 |
4.4.2 局部应变集中和微结构的增韧作用 |
4.4.3 裂纹扩展方式与微结构的关联机制 |
4.5 本章小结 |
第五章 本文总结与工作展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 本文创新之处 |
5.3 研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文 |
(9)冲击下铁的晶界影响相变的原子模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 马氏体相变 |
1.2 冲击加载诱导的相变 |
1.3 动态加载下相变与塑性的相互影响 |
1.4 相变与塑性的耦合模式 |
1.5 α铁中冲击诱导相变与塑性的研究现状 |
1.6 总结和选题说明 |
第2章 理论基础和模拟方法 |
2.1 引言 |
2.2 分子动力学原理和方法 |
2.2.1 分子动力学简介 |
2.2.2 分子动力学的基本原理 |
2.2.3 分子动力学的基本方法 |
2.2.4 分子动力学产生冲击波的方法 |
2.3 计算和分析方法 |
2.3.1 应力计算 |
2.3.2 温度计算 |
2.3.3 自适应公共近邻分析 |
2.3.4 径向分布函数 |
2.3.5 极射投影 |
2.4 晶界 |
2.4.1 晶界简介 |
2.4.2 晶界的分类 |
2.4.3 晶界的迁移 |
2.5 相变理论 |
2.5.1 相变形核假说 |
2.5.2 均匀形核动力学 |
2.5.3 非均匀形核动力学 |
第3章 冲击下双晶铁中的晶界对α→ε相变形核的影响 |
3.1 引言 |
3.2 建模和模拟方法 |
3.3 模拟结果 |
3.3.1 冲击波与晶界的相互作用 |
3.3.2 相变与塑性 |
3.3.3 小结 |
3.4 模拟结果讨论 |
3.4.1 Σ3[110]扭转晶界的特殊之处 |
3.4.2 Σ3[110]扭转晶界附近的变体选择 |
3.4.4 反常的冲击响应 |
3.5 本章小结 |
第4章 冲击下双晶铁中相变与塑性的耦合 |
4.1 引言 |
4.2 模型构建与模拟细节 |
4.3 冲击模拟结果 |
4.3.1 冲击波的分析 |
4.3.2 相变与塑性 |
4.4 结果讨论 |
4.4.1 应变诱导机制相变 |
4.4.2 位错援助相变机制的动力学 |
4.4.3 位错的激发 |
4.5 本章小结 |
第5章 双晶铁中由冲击引起的晶界迁移现象 |
5.1 引言 |
5.2 模型构建与模拟方法 |
5.3 模拟结果与讨论 |
5.3.1 晶界迁移的证据 |
5.3.2 不同的冲击速度下的晶界迁移 |
5.3.3 影响晶界迁移的因素 |
5.3.4 晶界迁移的动力学过程 |
5.4 本章小结 |
全文总结及展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读博士学位期间所发表学术论文和其它成果 |
(10)基于TTS砂土模型的地下结构非线性动力反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 小应变刚度非线性研究现状 |
1.2.1 试验研究及规律总结 |
1.2.2 传统本构理论 |
1.2.3 超塑性理论 |
1.2.4 GSH理论与TTS模型 |
1.3 地下结构动力反应研究现状 |
1.3.1 模型试验 |
1.3.2 数值模拟 |
1.4 本文研究工作 |
第2章 超弹性模型的选取与特性 |
2.1 超弹性模型的选取 |
2.1.1 超弹性模型简介 |
2.1.2 适合土体的超弹性模型 |
2.2 切线弹性模量 |
2.2.1 TTS超弹性的切线模量 |
2.2.2 密度的影响 |
2.2.3 非等向固结的影响-试验规律 |
2.2.4 非等向固结的影响-超弹性模型 |
2.3 正剪耦合的特性 |
2.3.1 等平均应力剪切-稳定与失稳 |
2.3.2 等体积剪切-极限应力比 |
2.3.3 侧限压缩-侧压力系数 |
2.4 参数标定实例 |
2.5 本章小结 |
第3章 TTS砂土模型 |
3.1 TTS砂土模型理论推导 |
3.1.1 热力学基本理论及概念 |
3.1.2 颗粒材料的能量耗散 |
3.1.3 暂态弹性 |
3.1.4 颗粒熵增方程 |
3.2 土中能量的耦合耗散 |
3.2.1 存在性-居里对称性原理 |
3.2.2 微观机理-力链的扰动破坏及重建 |
3.2.3 耦合耗散系数的具体形式 |
3.2.4 宏观表现-刚度非线性 |
3.2.5 宏观表现-压缩/回弹曲线 |
3.3 TTS砂土模型特点 |
3.3.1 TTS砂土模型 |
3.3.2 三轴应力条件 |
3.3.3 极限应力状态 |
3.3.4 临界应力状态 |
3.3.5 密度的影响 |
3.4 TTS砂土模型参数标定 |
3.4.1 标定方法 |
3.4.2 标定案例 |
3.4.3 标定误差讨论 |
3.5 TTS砂土模型表观刚度特性 |
3.5.1 极小应变刚度 |
3.5.2 不同围压下的非线性 |
3.5.3 不同应力路径下的非线性 |
3.6 循环荷载及液化 |
3.7 本章小结 |
第4章 液化地基中的斜桩动力反应离心机试验研究 |
4.1 试验概况 |
4.1.1 离心机振动台设备 |
4.1.2 试验材料 |
4.1.3 模型制作 |
4.1.4 试验方案 |
4.2 试验数据测量及处理 |
4.2.1 试验数据测量 |
4.2.2 试验数据处理 |
4.2.3 试验数据误差分析 |
4.3 测试结果及分析 |
4.3.1 孔压 |
4.3.2 加速度 |
4.3.3 沉降 |
4.3.4 桩结构弯矩 |
4.4 本章小结 |
第5章 FLAC3D中的模型开发及动力反应模拟 |
5.1 FLAC3D中的TTS模型开发 |
5.1.1 FLAC3D简介 |
5.1.2 FLAC3D中的本构模型 |
5.1.3 TTS模型在FLAC3D中的开发 |
5.2 FLAC3D中的TTS超弹性模型 |
5.2.1 单元尺度验证结果 |
5.2.2 一维场地弹性动力反应理论解 |
5.2.3 自由场地验证结果 |
5.3 FLAC3D中的TTS砂土模型 |
5.3.1 单元尺度验证结果 |
5.3.2 自由场砂土地基振动反应模拟 |
5.4 干砂地基中的隧道地震反应模拟 |
5.4.1 试验及模拟概况 |
5.4.2 弹塑性小应变模型模拟结果 |
5.4.3 TTS砂土模型模拟结果 |
5.5 本章小结 |
第6章 研究结论与展望 |
6.1 主要研究成果和结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A TTS砂土模型代码 |
附录B FLAC3D数值模拟脚本代码 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
四、关于晶体旋转的误解及合理塑性应变速度(论文参考文献)
- [1]青藏高原东南缘现今岩石圈变形特征及其成因机制[D]. 李长军. 中国地震局地质研究所, 2021(02)
- [2]石墨烯异质结构缺陷的特点及其多元复合结构界面性能[D]. 樊磊. 上海大学, 2021
- [3]水致劣化作用下锚固节理剪切力学模型及边坡稳定性研究[D]. 郑罗斌. 中国地质大学, 2021(02)
- [4]SAGD开采过程中的克拉玛依稠油储层岩石力学特征研究及应用[D]. 高彦芳. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [5]纳米晶金属陶瓷涂层的结构调控及氧化和空蚀行为研究[D]. 刘正良. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]当代体化建筑表皮审美研究[D]. 赵蕊. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]密排六方金属中{10ī2}孪晶形核和长大机制的分子动力学研究[D]. 周念. 重庆大学, 2019(01)
- [8]复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究[D]. 刘斌. 中国科学技术大学, 2019
- [9]冲击下铁的晶界影响相变的原子模拟[D]. 张学阳. 湖南大学, 2019
- [10]基于TTS砂土模型的地下结构非线性动力反应研究[D]. 张帅. 清华大学, 2019(02)