摘要：Mg-7Gd-5Y-1Nd-0.5Zr (%,质量分数;VW75)是一种获得批量应用的超高强耐热镁合金,但其弹性模量仅约为45 GPa,制约了其减重效果的充分发挥。以提升该合金弹性模量为目的设计了3种成分合金:VW75+1Si, VW75+2Si和VW75+2Si+2Zn(%,质量分数),利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)等研究了“铸锭→均匀化→挤压”过程的显微组织演变,研究了3种合金在200℃的时效硬化行为,并对挤压态和T5态合金的室温拉伸性能和动态弹性模量进行了测试。结果表明:VW75合金添加Si后在熔体中形成高熔点自生增强相颗粒,增强相存在严重的沉降现象。XRD分析表明增强相为Gd_(5)Si_(3), YSi和Zr_(5)Si_(3),并且多数RE-Si(RE:稀土元素)增强相颗粒同时具有两个成分迥异的区域,即心部的富Y区和外层的富Gd区,暗示熔体降温过程中YSi先形核,Gd_(5)Si_(3)随后以YSi为异质核心析出,添加Zn元素加重了沉降。3种铸态合金中增强相平均粒径位于3.8~5.5μm区间,挤压后被破碎细化至3.4~3.7μm,且分布更加均匀。制备的3种合金中,VW75+2Si+2Zn合金铸态、挤压态和T5态弹性模量最高;挤压态VW75+2Si+2Zn合金具有最大的增强相面积分数(~9.4%)且增强相平均粒径仅~3.5μm,其T5(挤压+人工时效)态弹性模量最高,达到53.4 GPa,但由于RE-Si增强相的出现严重弱化了稀土元素的固溶强化作用,造成抗拉强度和屈服强度大幅降低,同时造成该合金没有时效硬化效应。

摘要：微合金化技术作为一种先进的材料设计调控理念,已在钢铁和有色轻金属领域开展了大量研究与应用,具有广阔的发展前景。由于难熔金属钼和钨存在室温脆性、高温易氧化和变形抗力大等问题,限制了其在更极端环境中的应用。微合金化可在保持纯钼和纯钨基体原有特性的基础上,通过掺杂微量溶质元素对材料的组织和性能进行调控,改善其低温脆性、再结晶温度和力学性能等。根据微合金元素的种类,将其分为非金属元素和金属元素两大类,总结了难熔金属钼、钨的微合金化研究现状。概述了非金属元素Si,C,B对改善基体界面结合和力学性能的作用,及Ti,Zr,Re,Hf,K和Ⅷ族金属元素对钼、钨韧脆转变温度和力学性能的影响,梳理了其他金属元素Mg,Sn,Y和W的微量添加对钼材韧塑性的改善。分析了微合金元素在钼、钨中固溶软化、固溶强化和第二相强化机制,并对今后难熔金属钼和钨的微合金化研究与发展前景进行展望。

摘要：为解决自然崩落法放矿中覆盖层冰碛物细颗粒穿流混入带来的高贫化损失难题,采用室内放矿相似模拟试验,选取自然堆积与固结改性两种覆盖层冰碛物状态进行试验,对放矿过程中细颗粒的混入率进行统计分析。研究结果表明:自然堆积覆盖层冰碛物状态下,混入率随放矿高度增加呈幂指数增加,混入率与覆盖层细颗粒含量成正比,冰碛物覆盖层下放矿可划分为纯矿石放出、少量细颗粒快速穿流、细颗粒与矿石混合和细颗粒大量穿流放出4个阶段;固结改性覆盖层冰碛物状态下,细颗粒混入率可降低50%以上,放出矿量增加30%,固结改性是控制覆盖层冰碛物细颗粒穿流混入的有效手段。

摘要：为研究水平-上拔(H-U)组合荷载作用下荷载倾角和扩径比对扩底桩抗拔承载特性的影响,开展了黄土地基中4组荷载倾角θ(0°、15°、30°、60°)和2组扩径比λ(1.5、2.0)下的抗拔承载特性试验.对比分析了不同工况下的荷载位移曲线、桩身应变和桩侧土压力分布规律,探讨了扩底桩抗拔承载性能与荷载角度、扩径比之间的关系.进一步探究了荷载顺序、长径比和抗剪强度等因素对H-U组合荷载下破坏包络线的影响.研究结果表明:当θ=0°时,λ由1.5提高至2.0时,扩底桩的极限承载力T_(λ=2)较T_(λ=1.5)提高了126%;随着荷载倾角的增加,当θ>30°时,λ增大对扩底桩的极限承载力提高效果降低.H-U联合荷载作用下桩体承载力随着长径比(L/d)和土体抗剪强度的增加而增大,扩底桩主要通过扩大端克服桩周土体抗力,从而提高单桩抗拔承载性能.

摘要：TiB_(2)陶瓷具有高熔点、高硬度、高耐磨以及优异的导电性能和高温抗氧化性能,被广泛应用于航空航天、机械制造、金属冶炼、电子信息等领域。TiB_(2)陶瓷的相对密度低、加工难度大,难以满足高端制造的应用需求,而通过掺杂改性、添加烧结助剂、优化烧结工艺等方式可以促进TiB_(2)陶瓷的致密化,大幅提升其综合力学性能。本文综述了高性能TiB_(2)陶瓷在成分设计、烧结工艺等方面的研究进展,并阐述了其在精密工具、防弹装甲、电解阴极等方面的应用前景。

摘要：普朗铜矿在地表及井下建立了多种泥石流监测系统,但各个监测系统的数据来源分散、种类繁多、数据量庞大,大数据资源未得到充分利用。通过建立融合天空雨情水量监测系统、地面位移监测系统和井下通道监测系统的“天-地-井”立体监测框架,实现了泥石流灾害的多层次多参量实时动态监测预警;利用云计算和大数据技术,建立“天-地-井”大数据多参量一体化的泥石流综合监测预警平台,实现了以计算机智能预警为主、人工预警为辅的井下泥石流危险性智能预警,达到了普朗铜矿泥石流监测的一体化管理,改变了传统的多系统多人管理模式,显著提高了泥石流监测预警管理的智能化、集成化水平。

摘要：全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势.然而,当前的全球电磁感应数据解释技术一般在频率域进行,缺少时间域中的研究成果.为了弥补缺少时间域全球电磁感应数据解释方法的问题,本文开发了一种基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元并行正演求解方法,具备高精度快速计算源于地球外部时变电流源的地球感应电磁场时间序列的能力,特别适合于计算与分析频谱极宽的磁暴脉冲电磁感应时变响应.首先,建立基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域微分控制方程,结合磁层外部电流源的物理属性建立边界条件和初始条件,从而构建出全球电磁感应时间域初始边界值问题.然后,利用四面体矢量有限元技术和无条件稳定的隐式后退欧拉公式,分别实现磁场矢量势的空间域和时间域离散,进而获得不同时刻的实系数大型有限元线性方程组,借助于高性能并行直接求解器,快速高精度地求解不同时刻的磁场矢量势与感应磁场.最后,利用理论模型验证本文算法的正确性.利用Dst磁暴环电流指数建立的时间域电流源与真实地球三维电性模型,研究"澳科一号"后续卫星200 km轨道对中国和澳大利亚下方地幔转换带高导体的探测能力,结果表明这些地幔转换带异常体在200 km卫星轨道高度能产生明显异常.综上所述,本文开发的时间域全球电磁感应方法不仅具备精确快速计算全球感应电磁场时间序列响应的能力,还能为反演与解释"澳科一号"等我国地磁卫星观测数据提供技术支持.

摘要：小江断裂延伸长、次生断裂交错分布多,使得区域内重大工程难以避免活动断裂带的影响,因此活动断裂的活动强弱以及场地稳定性是区域重大工程建设面临的主要工程稳定性问题。为了查清活动断裂对公路工程场地的影响,笔者等基于小江断裂地质构造背景,充分利用既有研究成果资料,重点研究区域构造环境和断裂特征,通过地质调绘、物理探测、年代学测试,结合对前人资料的系统梳理,计算分析了小江断裂中段东支活动速率,初步判定断裂活动程度;并综合考虑断裂活动性、地震烈度、岩体特性等因素,对工程场地稳定性进行分级。结果表明,小江断裂东支平均水平位移速率为6.6 mm/a,判定为强活动断裂,区域工程场地稳定性划分为极不稳定区;认为强烈活动性断裂两侧各10 km区域内对工程的影响最为严重,为公路工程场地选址和抗震设计提供了理论和数据支持。

摘要：先进铜基材料具有广阔的市场及良好的发展前景。相比于Cu-Be, Cu-Fe-P, Cu-Cr等合金而言,Cu-Ni-Si系合金具有高强度、较高的导电率、良好的抗高温软化、抗应力松弛性能及低廉的价格等优点,广泛应用于机械制造、航空航天、交通运输、电子和电气工程等工业领域。本文首先介绍了Cu-Ni-Si系合金的发展现状,并从产品性能及产业化方面论述了国内外存在的差异。该合金发展趋势主要是朝着先进高强高导弹性铜合金方向发展,核心挑战是在提升强度的同时保持甚至提高导电性能,并且由于服役环境的复杂化及服役时间的延长,对于材料服役性能的可靠稳定性也提出了更为严苛的要求。最后从成分设计、加工及形变热处理工艺、时效析出行为、服役性能等方面综述了CuNi-Si系合金的研究现状,并针对目前该材料存在的不足,展望了高强度高导电铜合金的未来发展趋势。

摘要：钛合金中合金元素的扩散行为对材料的制备、加工、服役等过程至关重要。研究了1000和1100℃时Ti-Al-Fe体系bcc相中的元素扩散行为,制备了8对bcc-Ti-Al-Fe单相合金扩散偶。分别在1000℃/8.5 h和1100℃/7 h条件下进行扩散,利用EPMA技术测定成分-距离曲线。通过得到的成分-距离曲线,采用CALPHAD方法建立了Ti-Al-Fe体系bcc相的原子移动性数据库。在优化过程中,采用HitDIC软件得到了原子迁移率参数和互扩散系数。利用得到的原子移动性参数对扩散偶的扩散过程进行了模拟,计算结果与实验扩散特性(互扩散、组分-距离分布和扩散路径)一致,验证了该数据库的准确性。这一研究成果对于深入理解钛合金的微观组织演变和性能具有重要意义。