夹杂物干涉机制论文-秦海燕

夹杂物干涉机制论文-秦海燕

导读:本文包含了夹杂物干涉机制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:应变场,数字实时全息,多夹杂物,干涉条纹

夹杂物干涉机制论文文献综述

秦海燕[1](2008)在《多夹杂物干涉机制的实验研究》一文中研究指出材料的细观损伤影响着材料的局部性能,同时对材料的宏观有效性能也有着直接的影响。细观损伤的衍生机理、演化规律和它们对材料性能的影响是当前及今后相当长时期内材料细观损伤的研究主题和材料细观模型必须反映的物理内涵。工程实践及科学研究表明材料的损伤和失效与夹杂物的存在密切相关。夹杂物引起的非均匀性往往会使得材料的局部损伤演化更加复杂。为了满足大范围多夹杂物测量的要求,设计了数字实时全息光路,参与项目组开发数字实时全息系统。运用前人开发的数值计算程序计算了多夹杂物的局部应力场,并与定性分析与描述试件应变场条纹萌生、扩展与闭合演化过程,为探讨拉伸荷载作用下基于细观和宏观尺度的夹杂物条纹干涉机制与等效夹杂理论的实验研究提供理论研究基础。具体内容是:运用前人的等效夹杂数值计算程序先后计算了孔洞群和裂纹群的应力场,通过对若干富有代表性的多夹杂物构型进行简要而又具有一定系统性的计算和分析来研究多夹杂物间的干涉机制,描述和定性分析了多夹杂物干涉机制,反映了其条纹应变场的萌生、扩展的演化规律。数值计算了多种夹杂物的等应力线,并与全息干涉图的比较可见,等应力线的形状和分布与多夹杂物干涉条纹的形状和分布极其吻合,说明在多央杂物干涉中表征等应变区域的干涉条纹与正应力和之间也存在直接的关联,用干涉条纹计算应变是可行的。为探讨拉伸荷载共同作用下基于细观和宏观尺度的夹杂物条纹干涉机制与等效夹杂理论的研究提供实验研究成果。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2008-03-05)

郭荣鑫[2](2007)在《夹杂物干涉机制及其对材料细观损伤的影响研究》一文中研究指出材料的细观损伤影响着材料的局部性能,同时对材料的宏观有效性能也有着直接的影响。细观损伤的衍生机理、演化规律和它们对材料性能的影响是当前及今后相当长时期内材料细观损伤的研究主题和材料细观模型必须反映的物理内涵。工程实践及科学研究表明材料的损伤和失效与央杂物的存在密切相关。夹杂物引起的非均匀性往往会使得材料的局部损伤演化更加复杂。其中,材料各类微结构(包括空洞、微裂纹、夹杂、界面失效等)间以及微结构和宏观缺陷之间存在的相互干涉机制,是研究材料的细观损伤及其演化规律,确定材料局部性能时必须要考虑的重要方面,也是当前材料学和力学等领域的前沿课题。本文针对现有研究工作的不足,基于J.D.Eshelby的等效夹杂物方法,以多夹杂物间的干涉机制及其对材料细观损伤的衍生和演化的影响为研究重点,采用数值计算、数字全息实验和复合材料损伤演化细观观测等手段开展研究并取得以下成果:1、编写了在考虑及杂物相互干涉情况下计算多个不同类型夹杂物应力、应变场的数值计算程序(Multi.inc),实现等效夹杂物方法的数值化处理和计算结果的叁维显示。本文参考Zissis A.Moschovidis方法,将本征应变、外加载荷和由它们引起的应变场都用坐标的多项式表示,运用迭加原理,建立了计算两个以上夹杂物的等效方程。通过泰勒级数将等效方程转换为代数方程组,然后将描述位移场的位势函数及其导数用可以直接进行计算的显性椭圆积分(Ⅰ-积分)表示,从而实现对等效夹杂物方法的数值化计算。考虑到程序的可移植性和完整性,对所有公式均编写了相应的过程和函数,整个程序包括一个主程序和由168个过程和函数组成的12个子程序。通过与文献中的精确解和数值计算结果的详细比较,与数字全息实验测量的孔洞和裂纹应变场的比较,以及与球形颗粒增强复合材料细观损伤观测结果的比较,验证说明了本文编制的多夹杂物数值计算程序的合理性和有效性,为多夹杂物及相关问题的直观分析提供了一种新的手段,同时也为其它理论和方法的评价提供了一种验证、评价的依据。从我们目前查到的文献看,能在考虑多个不同夹杂物相互干涉情况下计算材料应力、应变场的等效夹杂物数值计算程序还很少。2、应用本文编写的多夹杂物数值计算程序细致研究了夹杂物间的干涉机制及其对材料细观损伤演化的影响。利用计算获得的从单个到多个,不同方位、不同构型的孔洞、裂纹类夹杂物和球体、椭球体等硬质类夹杂物的应力场及其变化情况,分析了不同夹杂物的干涉机制。此外,还从应力的角度模拟分析了复合材料中的颗粒团聚、颗粒开裂、颗粒的脱粘及其及扩大、微裂纹在基体中的扩展等细观损伤的衍生和演化机理。3.顺应光测实验手段数字化的发展趋势,开发了一套新的数字实时全息干涉测量系统。在数字实时全息干涉系统中,为克服数字全息测量面积过小,无法满足测量多夹杂物干涉应变场的要求,本文提出了一种等效4f系统,推导了等效4f系统的横向放大率计算公式和数字全息光路中CCD窗口位置的计算公式,这样就可以根据被测试件的大小合理调整光路布置,实现了对约100平方厘米的大面积对象的数字全息检测,满足实验的要求。另外,为提高数字全息干涉图的质量,本文基于两次曝光全息原理从理论上导出消除零级衍射干扰并保留物光场高频信息的实时数字全息检测方法以及相应的测量数据处理方法,编制了相应的数字图像处理程序,获得的了理想的数字全息干涉图。通过与传统全息测量结果的比较,证明了数字全息测量系统的可靠性。随后应用数字全息测量系统对有代表性构型的圆孔、椭圆孔及裂纹的多夹杂物应变场进行了数字实时全息测量,从实验上研究了夹杂物间的干涉机制,同时也进一步证明了本文编写的数值计算程序的可靠性。更有意义的是传统全息只能获得待测状态和初始状态间物理量变化情况,而本文的数字全息系统能获得任意两个测量状态间的物理量变化情况,因此,获得的消息更加丰富,对待测物理量的分析也就可以更加深入、细致,有助于获得物理量变化过程中的特殊信息。此外,我们在实验中发现的干涉条纹衍生和传播的规律,为今后我们进行条纹级数的判读,尤其是构件中危险位置的确定提供了新的方法和指导。4、结合数值计算和细观实验观测研究了颗粒增强复合材料主要细观损伤形式的衍生机理及其演化规律。本文制备了二氧化锆球形颗粒增强的2124铝基复合材料,完成了多个试样在不同应力水平下的拉伸疲劳、压缩疲劳及静载拉伸实验,并通过大量的细观观测照片研究了不同应力水平下,试件经历不同的疲劳循环后发生的细观损伤及其演化情况,结合数值计算和数字全息实验结果,发现颗粒增强复合材料中的主要细观损伤演化过程仍然是一个微裂纹的衍生和扩展的过程,其次是颗粒的脱粘和颗粒的开裂;如不考虑材料的制备缺陷而只是从应力的角度看,则颗粒的团聚区不是材料损伤的危险区。材料的细观损伤的衍生和演化现象与我们利用数值计算获得的应力场分布和应力场的变化较为吻合。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2007-11-01)

夹杂物干涉机制论文开题报告

(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:

材料的细观损伤影响着材料的局部性能,同时对材料的宏观有效性能也有着直接的影响。细观损伤的衍生机理、演化规律和它们对材料性能的影响是当前及今后相当长时期内材料细观损伤的研究主题和材料细观模型必须反映的物理内涵。工程实践及科学研究表明材料的损伤和失效与央杂物的存在密切相关。夹杂物引起的非均匀性往往会使得材料的局部损伤演化更加复杂。其中,材料各类微结构(包括空洞、微裂纹、夹杂、界面失效等)间以及微结构和宏观缺陷之间存在的相互干涉机制,是研究材料的细观损伤及其演化规律,确定材料局部性能时必须要考虑的重要方面,也是当前材料学和力学等领域的前沿课题。本文针对现有研究工作的不足,基于J.D.Eshelby的等效夹杂物方法,以多夹杂物间的干涉机制及其对材料细观损伤的衍生和演化的影响为研究重点,采用数值计算、数字全息实验和复合材料损伤演化细观观测等手段开展研究并取得以下成果:1、编写了在考虑及杂物相互干涉情况下计算多个不同类型夹杂物应力、应变场的数值计算程序(Multi.inc),实现等效夹杂物方法的数值化处理和计算结果的叁维显示。本文参考Zissis A.Moschovidis方法,将本征应变、外加载荷和由它们引起的应变场都用坐标的多项式表示,运用迭加原理,建立了计算两个以上夹杂物的等效方程。通过泰勒级数将等效方程转换为代数方程组,然后将描述位移场的位势函数及其导数用可以直接进行计算的显性椭圆积分(Ⅰ-积分)表示,从而实现对等效夹杂物方法的数值化计算。考虑到程序的可移植性和完整性,对所有公式均编写了相应的过程和函数,整个程序包括一个主程序和由168个过程和函数组成的12个子程序。通过与文献中的精确解和数值计算结果的详细比较,与数字全息实验测量的孔洞和裂纹应变场的比较,以及与球形颗粒增强复合材料细观损伤观测结果的比较,验证说明了本文编制的多夹杂物数值计算程序的合理性和有效性,为多夹杂物及相关问题的直观分析提供了一种新的手段,同时也为其它理论和方法的评价提供了一种验证、评价的依据。从我们目前查到的文献看,能在考虑多个不同夹杂物相互干涉情况下计算材料应力、应变场的等效夹杂物数值计算程序还很少。2、应用本文编写的多夹杂物数值计算程序细致研究了夹杂物间的干涉机制及其对材料细观损伤演化的影响。利用计算获得的从单个到多个,不同方位、不同构型的孔洞、裂纹类夹杂物和球体、椭球体等硬质类夹杂物的应力场及其变化情况,分析了不同夹杂物的干涉机制。此外,还从应力的角度模拟分析了复合材料中的颗粒团聚、颗粒开裂、颗粒的脱粘及其及扩大、微裂纹在基体中的扩展等细观损伤的衍生和演化机理。3.顺应光测实验手段数字化的发展趋势,开发了一套新的数字实时全息干涉测量系统。在数字实时全息干涉系统中,为克服数字全息测量面积过小,无法满足测量多夹杂物干涉应变场的要求,本文提出了一种等效4f系统,推导了等效4f系统的横向放大率计算公式和数字全息光路中CCD窗口位置的计算公式,这样就可以根据被测试件的大小合理调整光路布置,实现了对约100平方厘米的大面积对象的数字全息检测,满足实验的要求。另外,为提高数字全息干涉图的质量,本文基于两次曝光全息原理从理论上导出消除零级衍射干扰并保留物光场高频信息的实时数字全息检测方法以及相应的测量数据处理方法,编制了相应的数字图像处理程序,获得的了理想的数字全息干涉图。通过与传统全息测量结果的比较,证明了数字全息测量系统的可靠性。随后应用数字全息测量系统对有代表性构型的圆孔、椭圆孔及裂纹的多夹杂物应变场进行了数字实时全息测量,从实验上研究了夹杂物间的干涉机制,同时也进一步证明了本文编写的数值计算程序的可靠性。更有意义的是传统全息只能获得待测状态和初始状态间物理量变化情况,而本文的数字全息系统能获得任意两个测量状态间的物理量变化情况,因此,获得的消息更加丰富,对待测物理量的分析也就可以更加深入、细致,有助于获得物理量变化过程中的特殊信息。此外,我们在实验中发现的干涉条纹衍生和传播的规律,为今后我们进行条纹级数的判读,尤其是构件中危险位置的确定提供了新的方法和指导。4、结合数值计算和细观实验观测研究了颗粒增强复合材料主要细观损伤形式的衍生机理及其演化规律。本文制备了二氧化锆球形颗粒增强的2124铝基复合材料,完成了多个试样在不同应力水平下的拉伸疲劳、压缩疲劳及静载拉伸实验,并通过大量的细观观测照片研究了不同应力水平下,试件经历不同的疲劳循环后发生的细观损伤及其演化情况,结合数值计算和数字全息实验结果,发现颗粒增强复合材料中的主要细观损伤演化过程仍然是一个微裂纹的衍生和扩展的过程,其次是颗粒的脱粘和颗粒的开裂;如不考虑材料的制备缺陷而只是从应力的角度看,则颗粒的团聚区不是材料损伤的危险区。材料的细观损伤的衍生和演化现象与我们利用数值计算获得的应力场分布和应力场的变化较为吻合。

(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。

夹杂物干涉机制论文参考文献

[1].秦海燕.多夹杂物干涉机制的实验研究[D].昆明理工大学.2008

[2].郭荣鑫.夹杂物干涉机制及其对材料细观损伤的影响研究[D].昆明理工大学.2007

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