国家自然科学基金(11102169)
- 作品数：6 被引量：8H指数：2
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- 相关领域：一般工业技术理学金属学及工艺更多>>
- 几种BC_2N超硬材料力学性能与电子结构的理论研究被引量：2
- 2013年
- 本文用基于密度泛函理论(DFT)结合平面波方法的第一性原理研究了四种不同相的B-C-N的晶体结构、力学性能和电子结构.结果表明:c-BC2N,d-BC2N和t-BC2N的体弹模量大于400GPa,而cp-BC2N的体弹模量最小～380GPa.其原因在cp-BC2N相中仅有B—C键和C—N键,而不存在另外三种结构中都有的C—C和B—N键.拉伸时各个方向上都出现最大应力,则在剪切时至少有一个方向上不会出现最大应力,反之亦然.能带分析表明四种BC2N均具有直接跃迁型结构,Mulliken布居分析表明,C—N,C—B,B—N间存在电荷转移.
- 陈志谦李春梅王瑨王放王强
- 关键词：第一性原理计算力学性能电子结构
- 单向纤维复合材料中纤维断裂诱发应力分布的有限元分析
- 2013年
- 采用有限元方法,对单纤维断裂引起的局部应力集中进行了分析,讨论了纤维体积百分含量对应力传递的影响.结果表明:断裂纤维引起的应力扰动具有明显的局部特征,即邻近的第一根纤维承担裂纹释放的主要载荷,离断裂位置越远,应力集中程度越小;同时应力集中程度随着纤维体积百分含量的提高而加剧.
- 张小琦王放陈志谦
- 关键词：树脂基复合材料纤维断裂应力集中有限元模拟
- 外星轮热挤压模具结构及工艺参数联合多目标优化被引量：2
- 2013年
- 针对外星轮热挤压过程模具负载大、填充性能波动的问题,对关键的模具结构参数(入口斜度,根部圆角,模口圆角)及核心工艺参数(挤压速度,摩擦因数,坯料初始温度,模具预热温度,模具硬度)开展联合优化,以期获得负载和填充性能的平衡。首先应用部分析因试验设计,针对最大成形载荷和填充能力进行主参数效应筛选,对得到的关键因子进行拉丁超立方抽样并对样本点进行有限元模拟。以关键因子为变量、有限元模拟结果为响应,分别建立最大成形载荷和填充能力的径向基函数近似模型。基于上述近似模型,采用线性加权和法将所得近似模型转化为单目标函数,利用粒子群算法进行全局寻优,得到优化的关键结构和工艺参数组合,并通过仿真和生产试验验证了优化结果的正确性。
- 李路王放
- 关键词：工艺参数径向基函数粒子群算法
- 新型超硬材料R3m-BC_2N的弹性及其各向异性的研究被引量：2
- 2013年
- 本文运用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法首先计算了R3m-BC2N的弹性普适各向异性指数AU及各向异性分数比AB,AG,表明R3m-BC2N是弹性各向异性材料.然后研究了不同晶向上的拉伸与剪切的应力应变曲线.由于其各向异性,在[1000]和[0001]晶向上R3m-BC2N显脆性,而在(0001)[0010]晶向上材料具有较强的韧性.接着利用声学波速计算得到传播方向为[0001],(0001)上的热导率,显示了此材料的热导率各向异性.最后计算其电子结构,得到其禁带宽度为3.756eV.综上,所有研究都为实验合成R3m-BC2N提供了一定的理论基础.
- 敖靖李春梅王瑨李凤丁艾玲陈志谦
- 关键词：第一性原理热导率电子结构
- 外星轮热挤压预成形多目标优化设计
- 2014年
- 针对外星轮热挤压成形性能波动,模具杆部过渡圆角区磨损严重的问题,对关键模具结构和挤压工艺参数开展优化研究。基于有限元数值模拟仿真,结合析因试验分析首先得到影响磨损和填充的关键参数及其影响方向。随后对核心参数构造代理模型替代有限元机理模型,用于磨损和填充性能的数值预测。并使用线性加权和法将所得近似模型转化为单目标函数,耦合遗传算法进行全局寻优。计算发现,当入口斜度y=30°,根部圆角a=18.6 mm,杆部圆角b=5 mm,模具硬度HRC60,摩擦因数m=0.1,挤压速度v=10 mm/s,模具预热温度T=300℃,坯料初始温度t=1 180℃时,在保证锻件填充完全的前提下可获得模具最大磨损量的显著降低,模具寿命较初始提高约2 100件。最后通过仿真和生产试验验证了优化结果的正确性。
- 李路于文斌王放
- 关键词：参数优化
- 碱处理对竹纤维增强聚乳酸基复合材料力学性能的影响被引量：3
- 2013年
- 以竹原纤维和聚乳酸(PLA)纤维为原料,采用非织造工艺、热压成型工艺制成了竹原纤维/PLA可降解复合材料。探索了竹原纤维配比及碱处理工艺对复合材料拉伸性能的影响,并采用光学显微镜观察了复合材料拉伸断口形貌。结果表明:体积比为60/40的竹原纤维/PLA复合材料的拉伸强度和模量最高,用经过碱处理的竹原纤维制复合材料可使拉伸性能提高,其拉伸强度与模量分别达到26.02 MPa和5.38 GPa,比碱处理前分别提高了27.68%和37.60%;竹原纤维/PLA复合材料拉伸断面形貌显示碱处理后的竹原纤维与PLA树脂的界面黏合性能有所改善;碱处理的最佳碱液浓度是NaOH的质量分数为4%。
- 刘丹叶张龙王春红唐模秋王瑞王放
- 关键词：复合材料竹纤维聚乳酸碱处理
