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关键词： 残余应力   中子衍射   同步辐射   高能X射线衍射   多尺度应力  

摘要： 多尺度残余应力贯穿于工程部件设计、生产、加工和服役的全生命周期,对工程部件的长寿命可靠服役具有重要意义。残余应力具有多层次、跨尺度的分布特征,在温度、载荷等服役环境作用下发生动态演化,给精确表征带来了很大困难。相较于传统实验室X射线残余应力测量方法,中子衍射、同步辐射高能X射线衍射和同步辐射微束衍射技术在穿透深度、时间分辨率、空间分辨率、环境装置等方面具有显著优势,能够实现宏观残余应力、晶间/相间微观应力、晶内超微观应力3类残余应力的原位无损精确表征。本文详细介绍了上述基于中子/同步辐射大科学装置的多尺度应力表征技术的测量原理、应用范围和典型应用案例,并对相关技术的发展进行了展望。

关键词： 课程思政   思政课程   工程技术人才   新工科   硬实力   家国情怀   人才培养   课堂教学  

摘要： 2020年5月教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》(以下简称“纲要”),指出要紧抓课堂教学“主渠道”,使各类课程与思政课程同向同行。为了应对新一轮科技革命和产业革命,教育部推行“新工科”建设理念,致力于培养一批具有家国情怀和责任担当,能够适应新时代需要的高素质创新型卓越的工程技术人才。二者存在契合之处,前者注重人才培养的软实力,后者强调人才培养的硬实力,因此想要培养德才兼备的“新工科”人才,建设高水平的人才培养体系,“新工科”背景下高校工科专业要能够紧抓机遇,开展课程思政建设。

关键词： 冷烧结   陶瓷材料   应用   超低温  

摘要： 在陶瓷的常规制备方法中,高温烧结一直是获得致密微结构和优良性能的必要条件。近年来兴起的冷烧结(CSP)技术通过溶解-沉淀等机理,能在350℃以内的超低温条件下实现多种陶瓷材料的快速致密化,有效应对了常规高温烧结在能耗、微结构控制及与有机物共烧等方面存在的问题,具有巨大的发展空间和潜力。本文综述了冷烧结的发展历史、工艺流程和致密化机理,对冷烧结技术在陶瓷材料制备中的应用现状进行了概述,涉及生物陶瓷材料、新能源材料、半导体材料、介电材料、热电材料、高温下不稳定材料等,并展望了冷烧结的未来发展趋势。

关键词： 碳化硅纤维   SiC成键陶瓷   热压烧结   力学性能   应用发展  

摘要： SiC纤维成键陶瓷(SiC fiber-bonded ceramics,FBCs)作为一种由SiC纤维热压烧结而得到的新型高温结构材料,具有低气孔率、高纤维体积分数的结构特点,以及耐高温、抗氧化、高强度等性能优势,是航空发动机涡轮叶片、转子等高温部件的极佳候选材料。本文系统论述了SiC纤维成键陶瓷的研究进展情况,介绍了两类成键陶瓷(Tyrannohex与SA-Tyrannohex)的结构特点与制备方法,讨论了成键陶瓷组成、结构与性能之间的相互关系,指出界面碳层对于成键陶瓷性能的发挥具有关键作用,着重介绍了SA-Tyrannohex型成键陶瓷的室温与高温力学性能,分析其具有优异高温性能的原因,总结SA-Tyrannohex考核验证与应用发展情况,指出目前成键陶瓷还存在复杂构件成型困难等问题,并展望了成键陶瓷未来需要进一步强韧化、加强动态服役考核等发展趋势与研究方向,最后提出开展SiC纤维成键陶瓷的研究对于我国耐高温部件新材料的研制具有重要意义。

关键词： IDL二次开发   面向对象   规则集创建   工程材料提取  

摘要： 为了解决工程材料人工调查难以获取和运输成本较高的问题,基于遥感图像地物识别和规则集的面向对象分类方法,实现了针对目标工程材料创建特征规则集以进行识别提取和对提取结果修正及相关统计的工程材料提取系统。该系统包含了数据的加载和导出,遥感影像分割,工程材料规则集的创建、存储和管理,工程材料提取,监督分类,提取结果统计分析和专题制图等功能。不仅为工程材料的获取提供技术支撑,提升了工程规划前期目标工程材料的搜寻能力,而且对工程材料提取系统发展起到了参考作用。

关键词： 工程材料   老化机理   聚氨酯   环境老化   疲劳老化   耦合   寿命预测  

摘要： 分析了聚氨酯在自然环境、荷载、自然环境与荷载耦合作用下的老化机理,对比了Arrhenius模型、裂纹分析法和S-N曲线法三种寿命预测方法的适用条件。结果表明:热和氧会使聚氨酯分子链断裂并产生过氧自由基,水分会渗透到材料中引起助剂迁移,紫外线会分解聚氨酯分子,生成有色基团从而使聚氨酯颜色变深;荷载使分子链断裂后氧化,使聚氨酯萌生裂纹并逐步扩大,直至材料断裂;自然环境与荷载耦合作用下荷载引起的分子链滑移会增大氧气和水分的扩散速率,并且荷载会加速聚氨酯的热激活过程从而提高紫外线照射下分子链断裂速率;聚氨酯材料热氧老化时可以使用Arrhenius模型进行寿命预测;承受荷载时采用裂纹分析法和S-N曲线法更合理,受自然环境与荷载耦合作用时须使用多种理论叠加模型进行寿命预测。

关键词： 高熵陶瓷   固溶相   力学性能   涂层  

摘要： 高熵合金概念的提出不仅极大地丰富了金属材料体系,同时也打开了传统陶瓷材料的设计枷锁。近些年,随着高熵合金的快速发展,人们逐渐将多主元高熵化的设计思路扩展到陶瓷材料,开发设计出了一系列多主元高熵陶瓷材料。得益于其独特的结构以及与高熵合金相似的“四大效应”,高熵陶瓷材料表现出了一系列优异的力学、热学、摩擦学性能。从制备方法、结构特点和性能出发,主要介绍了高熵氧化物陶瓷、高熵碳化物陶瓷、高熵氮化物陶瓷和其他高熵碳氮化物、硼化物、硅化物、硫化物等的国内外研究进展,对不同体系表现出的性能特点做出分析与总结,最后对高熵陶瓷材料的发展前景进行了展望。

关键词： 机器学习   性能预测   多孔陶瓷   支持向量机   神经网络  

摘要： 为探究磷石膏多孔陶瓷材料成分-制备工艺-性能之间定量关系进行研究。以磷石膏为发泡剂制备多孔陶瓷的实验数据,建立4种机器学习算法模型,对磷石膏多孔陶瓷材料数据集中的吸水率、体积密度、抗压强度、导热系数等4种性能参数进行预测,比较各种学习方法的预测结果,并对实验阶段确定的最佳配比进行验证预测。实验表明:SVR-RBF算法可以对抗压强度、导热系数性能进行有效预测,验证预测误差分别为5.402%和0.725%;LMBP算法可以对吸水率、抗压强度性能进行有效预测,验证预测误差分别为0.29%和2.964%。

关键词： 氧化锆   残余应力   ABQUS   单颗磨粒  

摘要： 为了探索氧化锆陶瓷材料磨削中磨削工艺参数对磨削表面残余应力的影响,设计了正交实验,研究了磨削深度、砂轮线速度和工件进给速度等磨削工艺参数对磨削表面残余应力的影响。同时,引入JH-2本构模型,以ABAQUS为基础建立单颗金刚石磨粒切割氧化锆陶瓷有限元仿真模型,并将实验结果与模拟结果进行对比。结果表明,随着砂轮转速和磨削深度的增加,磨削表面的残余应力值先增大后减小。试验结果与仿真输出结果基本一致,验证了该仿真模型的正确性。