摘要：本文介绍了当前孪晶塑性/相变塑性(TWIP/TRIP)钛合金的研究现状和设计方法,统计了TWIP/TRIP钛合金中发生{332}、{112}双孪晶钛合金β相的晶粒尺寸、屈服强度和加工硬化率。讨论了Bo-Md图在多组元钛合金设计上的应用和局限性,特别是析出不同二次相(α相与ω相)对基体β相稳定性的影响。从基体β相稳定性、析出相、β相晶粒尺寸和晶体学取向三方面归纳了亚稳态β钛合金TWIP/TRIP变形机制的影响因素,并对其中存在的一些问题和不足进行了分析,简要总结了双孪晶机制对钛合金力学性能的影响。通过综述最新的研究进展及相关问题,对未来高强韧钛合金的发展提出新见解。

摘要：当金属材料承受应力时,某些独立或非独立的变形机制可同时被激活。对于变形动力学极其复杂的γ-Ti Al基合金,定量描述每个变形机制的一般性本构行为、预测指定加载条件下的主要变形机制具有非常重要的科学和实际意义。为此,本研究针对具有双态/近γ组织的Ti Al合金,构建了同时考虑6种机制的变形机制图谱,并详细分析了其形貌特征,探讨了晶粒度的影响。研究表明,本研究所提出的变形机制图谱是理解Ti Al合金变形机制、预测变形动力学的有力工具。特别是该变形机制图谱可为Ti Al合金设计及变形工艺制定提供重要借鉴。

摘要：节点的变形机制和破坏形态分析是其抗震性能评估的重要内容,但目前缺乏有效的定量评价方法。该文基于多尺度数值模型,对组合节点变形机制和破坏形态的定量评价方法开展研究。提出采用"变形分量比例图"分析组合节点的变形机制,该图可根据多尺度模型的位移结果直接计算得到。"变形分量比例图"反映了梁弯曲、柱弯曲、和节点域剪切三种主要变形分量随层间位移角以及层间位移方向角的变化规律,可直观地揭示组合节点在任意层间位移方向上的破坏形态。层间位移方向角对空间组合节点的变形机制和破坏形态影响显著,必须利用"变形分量比例图"全面验算组合节点在任意可能层间位移方向上的破坏形态,并进一步优化设计确保任意可能地震入射方向上的预期破坏机制。

摘要：晶体/非晶双相高熵合金是近年来研究人员提出的获得高强高韧高熵合金的有效策略,其塑性变形机制和组成相的尺寸密切相关.本文采用分子动力学模拟方法研究了组成相尺寸对CoCrFeNiMn晶体/非晶双相高熵合金塑性变形机制的影响.研究表明,非晶相尺寸对双相高熵合金的力学行为和塑性变形机制有显著影响.对于非晶相厚度较小的样品,塑性变形是位错滑移和面心立方向六方密排结构的相变主导的,尤其是在非晶厚度为1 nm的样品中观察到了孪晶和位错锁;非晶相厚度适中时,双相高熵合金主要通过晶体相中位错滑移、面心立方向六方密排结构的相变和非晶相的剪切带增殖来实现塑性变形;非晶相厚度较大时,双相高熵合金的塑性变形则由非晶相中均匀剪切带的形成主导.此外,非晶相厚度的增加对位错的形核和发射有延迟作用,并且,晶体/非晶双相结构中的非晶相有稳定晶粒的作用.本文的研究结果对于设计和制备高性能的高熵合金具有一定的科学价值和指导意义.

摘要：高熵合金的多主元特征,使其在变形过程中表现出多种变形机制的协同作用,因而表现出优异的性能。与传统合金相比较,对高熵合金中多种变形机制调控的可能性更大。研究发现,微结构及其演变将直接影响合金中的变形机制,通过“微结构-变形机制-性能”这一设计思路,在高熵合金中引入多变形机制并调控其激活顺序成为今后研究高熵合金的重点。本文对FeCoNiCrMn系高熵合金变形机制的研究现状进行了综述,总结了高熵合金中常见的几种变形机制,并对高熵合金中变形机制的研究进行了展望。

摘要：为解决深部软岩巷道大变形问题,以口孜东矿千米深井巷道为工程实例,采用理论分析及物理模型试验的方法,对恒阻大变形锚索支护巷道的围岩变形机制进行研究。首先基于弹性力学理论,将直墙半圆拱断面巷道简化成圆形断面巷道,得出圆形巷道在恒定支护力、不同应力条件下围岩应力分布特征及巷道位移的解析解。其次基于相似理论,设计并完成模型恒阻锚索巷道支护试验,试验结果表明,随着围岩应力的增大,巷道位移程度增大;随着(水平)构造应力增大,巷道缩帮逐渐大于顶底板移进量,构造应力对稳定性影响显著;恒阻大变形锚索能够将应力向深部转移,使锚索锚固区岩体发挥支撑作用。将巷道围岩位移理论计算值与模型试验中各阶段监测值进行比较,结果吻合较好。与现场监测对比发现,巷道变形规律与试验变形规律一致巷道表面位移误差在5%以内,说明模型试验具有一定的参考性。

摘要：以广西百色东笋煤矿为工程背景,针对力学强度较低的半煤岩巷道难支护问题,采用现场调查、室内试验、岩体测试与监测、数值计算、理论分析和工业试验等手段进行变形机制和控制技术等研究。首先,通过巷道变形情况的调查发现,东笋矿区半煤岩巷呈现大变形特点,变形主要出现在巷道的两帮,以中下部最为严重;进行围岩裂隙窥视与实验室力学试验,可知,巷道岩体强度较低,遇水崩解、膨胀,松动圈可达到4 m左右。然后,分析岩煤巷道破坏的主要原因与变形特点,认为支护失效与巷道失稳的主要路径为:围岩强度较低→节理裂隙发育(外界环境及扰动作用下)→碎胀变形→应力叠加及流变→大变形;最后,分析该类巷道的支护原理,提出以"桁架锚索"为核心的"锚、网、索、梁"综合支护技术。理论分析表明关键在于帮部的支护,即桁架锚索,桁架锚索既起到力传递作用,又增大帮壁煤岩体的受力面积,提高支护刚度。根据煤岩体变形与桁架锚索受力特点,设计一种反扣装置,该装置能提高锚索桁架钢的抗弯矩能力。应用表明,该综合支护技术能发挥"固帮""强顶"和"抑底"等作用,从而达到全方面地提高巷道的稳定性。

摘要：在沉管隧道建设中,基础不均匀沉降容易使沉管隧道发生差异变形,进而严重威胁沉管隧道的安全稳定性。因此,如何分析、控制基础不均匀沉降对沉管隧道使用安全和运营寿命的影响,是建设沉管隧道必须面对的难点和挑战。首先总结沉管隧道建设的发展和沉管隧道接头的特征;其次,概述当前通过模型试验、数值模拟和理论解析已取得的研究进展,研究结果反映了目前沉管隧道在控制变形方面的发展水平,但在接头精细化模型以及复杂地质条件下沉管隧道全寿命研究方面尚存在不足;最后,建议在有限元的研究基础上开展多场多尺度的精细化耦合分析,并针对复杂地基特性提出考虑地基随循环荷载-时间变化的沉管隧道受力变形分析方法。

摘要：孔隙水在冻结过程中产生的冰结晶压力导致了多孔材料的冻胀及破坏。本文通过理论分析分别给出了不同形状晶体的结晶压力计算模型,并分析了经典结晶压力计算公式的使用条件。建立了降温过程中孔隙冰晶生长模型,实现冰晶生长过程中的孔隙变形计算,分析了晶核密度、孔径大小、荷载和冰晶体积对孔隙冻胀变形的影响机制。结果表明:起始孔隙直径和长宽比的增大对结晶变形抑制作用的机理在于减少了冰晶体积中膨胀结晶的比例。荷载对孔隙变形的抑制机制在于,荷载的增大迫使冰晶更多地横向生长(长宽比增大),导致膨胀结晶所占比例减小。孔隙中的晶体生长有完全填充模式和部分填充模式,在部分填充模式下,晶核密度、荷载和孔径的增大都会导致晶体在孔隙中的填充率增大,从而对孔隙结晶变形产生影响。本模型揭示了单个孔隙中冻胀变形机制,为解决多孔介质的冻胀变形与破坏问题提供了新的思路。

摘要：通过对麻昭高速公路顺层岩质边坡现场地质条件的详细调查及勘探,对边坡的岩体结构类型进行划分,研究滑坡的成因机制。滑坡体沿着页岩风化界面滑动,页岩具强度较低,透水性差,灵敏度高,遇水易软化成软土同时强度降低,失水收缩开裂等特性,边坡稳定性受降雨、地震及开挖影响较大,研究表明,边坡目前处于蠕动滑移阶段。在此基础上建立地质结构模型,采用极限平衡法对典型断面进行稳定性分析,基于计算分析,结合保护对象采取合理的治理措施,监测结果表明边坡稳定性达到要求。