高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
梯度纳米结构TWIP钢的晶体塑性有限元分析
强度和韧性的“倒置关系”是材料研究领域长期存在的难题。大量的实验表明,随着金属材料内部晶粒尺寸的降低,在强度获得提升的同时,韧性将大打折扣。目前,广泛采用的高强材料韧化策略有:(1)改变组分,通过引入和调整材料的多种主要元素,同时激活多种塑性变形机制,高熵合金材料就是采用这种思路;(2)改变微结构,在材料内部引入一种或多种梯度分布的微结构,避免由于特征长度突变带来的性能突变,有效克服金属材料强度和韧性的失配问题,这种材料被称为梯度纳米结构材料。 图1 梯度结构金属材料的类型(摘自:李毅,梯度结构金属材料研究进展,中国材料进展,2016, 35: 658-665)人工制备的梯度纳米金属结构主要包括以下几种:梯度晶粒,梯度位错,梯度孪晶,梯度固溶物,梯度相,以及包含两种以上的梯度混合结构。在已经发展成熟的金属材料内部引入梯度纳米结构,可以进一步提高其强韧性匹配能力。例如,通过表面研磨处理(SMAT)在孪晶诱发塑性(TWIP)钢表面引入大量的塑性变形,使其表面晶粒细化,随着深度的增加,晶粒细化的程度逐渐降低,同时塑性变形也会导致位错演化和孪晶的产生,因此在TWIP钢内部形成了包含梯度晶粒,梯度位错和梯度孪晶的梯度混合结构。这种梯度纳米结构TWIP钢的强度可以提升50%,断裂应变仅从60%下降到52%,具有更高的强韧性匹配能力。目前,关于梯度纳米结构TWIP钢的研究集中于实验,反映物理机制的本构模型研究还鲜见报道。西南交通大学力学与工程学院张旭教授与德国马普钢铁所、中国钢铁研究总院等机构开展合作,指导博士生陆晓翀发展出考虑位错滑移和变形孪晶等物理机制的微结构尺寸相关晶体塑性本构模型。依托DAMASK平台将该模型移植有限元,并对梯度纳米结构TWIP钢的单轴拉伸变形行为展开模拟,揭示了其微结构演化与宏观性能之间的关系,量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。相关研究工作已在金属材料与固体力学交叉领域顶级期刊《International Journal of Plasticity》上在线发表,论文题目为Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 论文链接: https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102703作者首先使用不同晶粒尺寸Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C (wt.%) TWIP钢的单拉实验数据验证该模型的合理性,结果表明该模型对不同尺寸下的应力应变响应和应变强化行为都可以较好地描述,特别是细晶TWIP钢硬化率曲线中的up-turn效应。通过对内变量演化的分析及对比性模拟,作者发现这种up-turn效应源自于细晶中显著的背应力。 图2 对比不同晶粒尺寸TWIP钢的单拉实验和模拟结果由于梯度纳米结构TWIP钢的微结构十分复杂,晶粒数目众多,通过采用三维均匀化方法,建立了宏观试样尺寸的有限元模型。通过对每层单元赋予不同的晶粒尺寸,初始位错密度和孪晶体积分数,离散地描述材料内部微结构的梯度分布,并通过梯度网格划分方法进一步减少单元数目。对于材料表层微结构变化剧烈的区域,采用密度较高的网格,以保证更加精确地描述微结构的梯度变化。 图3三维均匀化方法示意图作者利用发展的晶体塑性模型,对均匀和梯度纳米结构的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP钢的单拉变形行为进行模拟。结果表明,在合理描述均匀结构TWIP钢应力-应变响应的基础上,通过引入微结构的梯度分布,无需修改任何参数就可以较好地描述梯度纳米结构TWIP钢的单拉力学行为。通过对比变形云图,作者发现均匀和梯度纳米结构TWIP钢的表面都会变的粗糙不平,但梯度纳米结构的表面粗糙度更加明显,产生的应变局域化形成了两个凹陷区,且凹陷区在垂直于平面方向也会发生收缩。随着深度的增加,收缩程度逐渐降低。通过对比性模拟,作者发现表面凹陷区的出现就是梯度纳米结构TWIP钢韧性略微下降的原因。而应变局域化的产生与表面纳米层晶粒的应变强化能力有关,提高表面纳米晶的硬化能力,就可以抑制表面凹陷区的出现和韧性的下降。此外,作者通过分析不同层位错密度的演化,进一步证实了上述观点。作者还通过对比性模拟量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。结果表明:强度的提升源于梯度位错结构,梯度晶粒和梯度孪晶结构有助于保持材料的应变强化能力。 图4 均匀结构和梯度纳米结构TWIP钢的模拟结果对比分析。
西南交通大学 2021-04-10
一种纳米纤维素晶体粘弹性的改性方法
本发明公开了一种纳米纤维素晶体粘弹性的改性方法,属于纳米纤维素晶体的改性方法领域,具体公开了甘油或甘油联合氯化钠在改善纳米纤维素晶体粘弹性中的应用,具体的改性方法为,将质量体积(g/ml)分数为2%、4%、6%或8%的氯化钠和质量体积(g/ml)分数为6%的NCC分散于质量体积(g/ml)分数为0.4%的甘油的水溶液中,40KHZ室温超声10min分散即可。该方法简单,不破坏纳米纤维素晶体的结构,改善粘弹性,不影响纳米纤维素晶体在后期的使用,避免纳米纤维素晶体在使用时由于粘弹性的降低而无法达到最终目的的问题。
青岛农业大学 2021-04-13
一种反向开关晶体管的触发电路
本发明涉及半导体开关领域,提供了一种反向开关晶体管的触 发电路,包括预充电路、主电路、恒流充电电路和触发控制电路;主 电路包括 RSD 开关和主电容 C0;预充电路用于为 RSD 开关的导通提 供所需要的预充电流,恒流充电电路用于为主电路和预充电路充电, 当充电电压达到预设的电压阈值时,通过触发控制电路发出信号给预 充电路,预充电路发出预充电流给主电路中的 RSD 开关,RSD 开关导 通后主电路中的主电容 C0 放
华中科技大学 2021-04-14
一种铌酸锂晶体外调制驱动装置
本发明提出一种铌酸锂晶体外调制驱动装置,当铌酸锂晶体两端加上电场后,折射率的变化正比于电场强度,从而使通过晶体的光通量产生相应的线性变化。由于铌酸锂晶体折射率线性变化需要的电压在100V到600V的范围,本发明通过在光路部分增加四分一波片,降低铌酸锂晶体的直流工作点,对经过编码的数字信号采用两级复合式放大,直接放大到高电平正150V低电平负150V,做到了频率响应范围宽,工作稳定可靠,抗干扰能力强。
四川大学 2016-10-26
新一代硅烷法电子级晶体硅生产技术
上海交通大学 2021-04-13
一种具有存储功能的晶体管器件的应用
本发明涉及一种具有存储功能的晶体管器件的应用,属于半导体器件技术领域。针对现有二维电荷陷阱存储器中因缺乏合适电荷陷阱介质导致的可靠性差及集成度低等问题,本发明提出采用二维碘化铅(PbI<subgt;2</subgt;)作为电荷陷阱层,利用其天然存在的碘空位缺陷实现高效电荷捕获。所述器件由二维半导体材料(如WSe<subgt;2</subgt;)与PbI<subgt;2</subgt;通过范德华异质结构集成,形成栅控存储单元。该器件具有大存储窗口、高开关比、快速写入速度、多级存储能力、高久性及长数据保持时间。本发明为高集成度、低功耗非易失性存储器提供了创新解决方案。
南京工业大学 2021-01-12
WMG-4 晶体折射率-温度关系测定实验仪
        WMG-4型晶体折射率-温度关系测定实验仪是我公司华东师范大学合作研发的一套实验仪器,该仪器是我们利用迈克尔逊干涉法测量固体材料折射率温度特性,测量钽酸锂晶体和铌酸锂晶体折射率随温度变化的特性曲线。该实验仪操作简便,适用性广泛,精确度较高,用此方法可以推广到测量各种透明固体材料折射率温度特性,颇具推广价值。
天津市拓普仪器有限公司 2022-07-12
快速响应的水凝胶薄膜光学传感技术
项目简介: 本技术是利用智能水凝胶的刺激响应性,结合 Fabry-Perot 薄膜 干涉现象提出的新型光学传感方法。本技术使用的水凝胶薄膜厚度仅 数微米,因此具有响应速度快速的特点。可检测的项目包括温度、pHIntensity Wavelength 值、葡萄糖等。可与光纤传感技术相结合,实现远程传感。
南开大学 2021-04-11
多功能全降解薄膜及功能材料制备技术
该成果探讨了煤的结构参数与煤光催化氧化反应性、光-生物耦合降解的关系及控制方法,并基于煤特殊的物理化学结构,以及光敏化和光氧化降解特性,采用聚合物共混原理成功开发了一项多功能降解薄膜母料制备及功能材料制备技术。首次将煤作为光降解控制试剂应用于新型光降解薄膜制备,该成果对用光催化氧化、光-生物耦合方法进行煤温和定向转化有着重要科学和实际意义。获陕西省科学技术进步二等奖1项,中国煤炭工业协会科学技术进步二等奖1项,获国家发明专利3项。 在渭北及新疆等地进行了薄膜农业田间试用,本项目薄膜对农作物如玉米、棉花等生长有良好的促进作用,降解性能满足实际要求,降解后对土壤无不良影响,并具有保氮和降草等功能,降解薄膜土壤背景分析通过了农业部食品质量监督检验测试中心(石河子)质量检测。
西安科技大学 2021-04-11
一种薄膜型LED器件及其制造方法
本发明公开一种薄膜型LED器件及其制造方法,本发明器件包括:薄片型线路基板,免金线倒装结构LED芯 片以及一层透光保护膜。本器件LED芯片为倒装结构,芯片电极通过共晶焊接方式固定于薄片型基板,实现免金线键合的电气互联,一层透光保护膜覆盖于芯片和 基板表面。本发明公开的LED器件电极位于器件底部,易于实现表面贴装技术。本发明公开器件厚度在0.25-0.6mm之间,具有厚度薄,体积小,发光角 度大,光效高,可靠性高,制造工艺简单,生产效率高,成本低等诸多优点,适合大功率及普通功率LED封装,可广泛应用于照明、显示等领域。截至目前,已累计创造产值超过33.66亿元,新增利润2.60亿元。2017年,以本专利技术为核心的科技成果“半导体发光器件跨尺度光功能结构设计与制造关键技术”获得广东省人民政府颁发的广东省科技进步一等奖,并且本专利获得中国专利优秀奖。
华南理工大学 2021-04-10
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 15 16 17
  • ...
  • 34 35 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1