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強(qiáng)度和韌性的“倒置關(guān)系”是材料研究領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的難題。大量的實(shí)驗(yàn)表明，隨著金屬材料內(nèi)部晶粒尺寸的降低，在強(qiáng)度獲得提升的同時(shí)，韌性將大打折扣。目前，廣泛采用的高強(qiáng)材料韌化策略有：（1）改變組分，通過(guò)引入和調(diào)整材料的多種主要元素，同時(shí)激活多種塑性變形機(jī)制，高熵合金材料就是采用這種思路；（2）改變微結(jié)構(gòu)，在材料內(nèi)部引入一種或多種梯度分布的微結(jié)構(gòu)，避免由于特征長(zhǎng)度突變帶來(lái)的性能突變，有效克服金屬材料強(qiáng)度和韌性的失配問(wèn)題，這種材料被稱為梯度納米結(jié)構(gòu)材料。 圖1 梯度結(jié)構(gòu)金屬材料的類型（摘自：李毅，梯度結(jié)構(gòu)金屬材料研究進(jìn)展，中國(guó)材料進(jìn)展，2016, 35: 658-665）人工制備的梯度納米金屬結(jié)構(gòu)主要包括以下幾種：梯度晶粒，梯度位錯(cuò)，梯度孿晶，梯度固溶物，梯度相，以及包含兩種以上的梯度混合結(jié)構(gòu)。在已經(jīng)發(fā)展成熟的金屬材料內(nèi)部引入梯度納米結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高其強(qiáng)韌性匹配能力。例如，通過(guò)表面研磨處理（SMAT）在孿晶誘發(fā)塑性（TWIP）鋼表面引入大量的塑性變形，使其表面晶粒細(xì)化，隨著深度的增加，晶粒細(xì)化的程度逐漸降低，同時(shí)塑性變形也會(huì)導(dǎo)致位錯(cuò)演化和孿晶的產(chǎn)生，因此在TWIP鋼內(nèi)部形成了包含梯度晶粒，梯度位錯(cuò)和梯度孿晶的梯度混合結(jié)構(gòu)。這種梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的強(qiáng)度可以提升50%，斷裂應(yīng)變僅從60%下降到52%，具有更高的強(qiáng)韌性匹配能力。目前，關(guān)于梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的研究集中于實(shí)驗(yàn)，反映物理機(jī)制的本構(gòu)模型研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。西南交通大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院張旭教授與德國(guó)馬普鋼鐵所、中國(guó)鋼鐵研究總院等機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作，指導(dǎo)博士生陸曉翀發(fā)展出考慮位錯(cuò)滑移和變形孿晶等物理機(jī)制的微結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)晶體塑性本構(gòu)模型。依托DAMASK平臺(tái)將該模型移植有限元，并對(duì)梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的單軸拉伸變形行為展開(kāi)模擬，揭示了其微結(jié)構(gòu)演化與宏觀性能之間的關(guān)系，量化了不同梯度結(jié)構(gòu)對(duì)材料強(qiáng)韌性的貢獻(xiàn)。相關(guān)研究工作已在金屬材料與固體力學(xué)交叉領(lǐng)域頂級(jí)期刊《International Journal of Plasticity》上在線發(fā)表，論文題目為Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 論文鏈接： 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鋼的單拉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證該模型的合理性，結(jié)果表明該模型對(duì)不同尺寸下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)和應(yīng)變強(qiáng)化行為都可以較好地描述，特別是細(xì)晶TWIP鋼硬化率曲線中的up-turn效應(yīng)。通過(guò)對(duì)內(nèi)變量演化的分析及對(duì)比性模擬，作者發(fā)現(xiàn)這種up-turn效應(yīng)源自于細(xì)晶中顯著的背應(yīng)力。 圖2 對(duì)比不同晶粒尺寸TWIP鋼的單拉實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果由于梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的微結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，晶粒數(shù)目眾多，通過(guò)采用三維均勻化方法，建立了宏觀試樣尺寸的有限元模型。通過(guò)對(duì)每層單元賦予不同的晶粒尺寸，初始位錯(cuò)密度和孿晶體積分?jǐn)?shù)，離散地描述材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的梯度分布，并通過(guò)梯度網(wǎng)格劃分方法進(jìn)一步減少單元數(shù)目。對(duì)于材料表層微結(jié)構(gòu)變化劇烈的區(qū)域，采用密度較高的網(wǎng)格，以保證更加精確地描述微結(jié)構(gòu)的梯度變化。 圖3三維均勻化方法示意圖作者利用發(fā)展的晶體塑性模型，對(duì)均勻和梯度納米結(jié)構(gòu)的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP鋼的單拉變形行為進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，在合理描述均勻結(jié)構(gòu)TWIP鋼應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入微結(jié)構(gòu)的梯度分布，無(wú)需修改任何參數(shù)就可以較好地描述梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的單拉力學(xué)行為。通過(guò)對(duì)比變形云圖，作者發(fā)現(xiàn)均勻和梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的表面都會(huì)變的粗糙不平，但梯度納米結(jié)構(gòu)的表面粗糙度更加明顯，產(chǎn)生的應(yīng)變局域化形成了兩個(gè)凹陷區(qū)，且凹陷區(qū)在垂直于平面方向也會(huì)發(fā)生收縮。隨著深度的增加，收縮程度逐漸降低。通過(guò)對(duì)比性模擬，作者發(fā)現(xiàn)表面凹陷區(qū)的出現(xiàn)就是梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼韌性略微下降的原因。而應(yīng)變局域化的產(chǎn)生與表面納米層晶粒的應(yīng)變強(qiáng)化能力有關(guān)，提高表面納米晶的硬化能力，就可以抑制表面凹陷區(qū)的出現(xiàn)和韌性的下降。此外，作者通過(guò)分析不同層位錯(cuò)密度的演化，進(jìn)一步證實(shí)了上述觀點(diǎn)。作者還通過(guò)對(duì)比性模擬量化了不同梯度結(jié)構(gòu)對(duì)材料強(qiáng)韌性的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明：強(qiáng)度的提升源于梯度位錯(cuò)結(jié)構(gòu)，梯度晶粒和梯度孿晶結(jié)構(gòu)有助于保持材料的應(yīng)變強(qiáng)化能力。 圖4 均勻結(jié)構(gòu)和梯度納米結(jié)構(gòu)TWIP鋼的模擬結(jié)果對(duì)比分析。

一種用于單晶生長(zhǎng)裝置的結(jié)晶區(qū)溫度梯度調(diào)節(jié)器,由保溫隔熱材料制作的座板和保溫隔熱材料制作的動(dòng)板組成;座板上設(shè)置有一底部為平面的凹槽,凹槽的中心部位開(kāi)設(shè)有大于坩堝套外徑的通孔I,凹槽的環(huán)面上開(kāi)設(shè)有調(diào)溫孔I;動(dòng)板的形狀和徑向尺寸與座板上設(shè)置的凹槽相匹配,動(dòng)板中心部位開(kāi)設(shè)有與通孔I尺寸相同的通孔II,動(dòng)板環(huán)面上開(kāi)設(shè)有調(diào)溫孔II,調(diào)溫孔II與調(diào)溫孔I形狀、尺寸、數(shù)量、間距相同;動(dòng)板放置在座板所設(shè)置的凹槽中,其與凹槽為動(dòng)配合,座板固定在坩堝下降法單晶生長(zhǎng)裝置爐體上。此種調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,調(diào)節(jié)單晶生長(zhǎng)爐結(jié)晶區(qū)溫度梯度時(shí)靈敏度高,使結(jié)晶區(qū)溫度梯度可在大范圍內(nèi)調(diào)整,易于獲得窄溫區(qū)、大溫梯的溫場(chǎng)分布。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于磁梯度自愈合防腐涂層的制備方法，屬于金屬防腐涂層領(lǐng)域。基于磁梯度自愈合防腐涂層的制備方法，其特征在于，向涂層中添加包封緩蝕劑的磁性納米顆粒，在涂層制備過(guò)程中通過(guò)施加外部磁場(chǎng)，使磁性納米顆粒在涂層中呈縱向梯度分布，近金屬表面的納米顆粒濃度高，該方法制備工藝簡(jiǎn)單，安全環(huán)保，降低了的智能納米容器或功能性高分子微球的使用量，提高了常規(guī)自愈合涂層的防腐效果。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于位移差分的 MEMS 重力梯度儀。包括第一振子單元和第二振子單元；前者包括第一外圍框架和與第一外圍框架通過(guò)第一組梁連接的第一檢驗(yàn)質(zhì)量，后者包括第二外圍框架和與第二外圍框架通過(guò)第二組梁連接的第二檢驗(yàn)質(zhì)量，第一組梁和第一檢驗(yàn)質(zhì)量構(gòu)成第一機(jī)械振子，第二組梁和第二檢驗(yàn)質(zhì)量構(gòu)成第二機(jī)械振子，第一振子單元和第二振子單元相向正對(duì)設(shè)置，第一機(jī)械振子和第二機(jī)械振子的敏感軸位于同一直線上，第一檢驗(yàn)質(zhì)量上的電容陣列與第二檢驗(yàn)質(zhì)量上的電容陣列構(gòu)成位移檢測(cè)電容，通過(guò)位移檢測(cè)電容測(cè)得檢驗(yàn)質(zhì)量的位移差進(jìn)而得到

本發(fā)明公開(kāi)了一種 SIFT 特征向量梯度直方圖多通道更新電路，使用 16 個(gè)八維四更新的直方圖組來(lái)取代 1 個(gè) 128 維 16 更新的直方圖，每一個(gè)八維四更新的直方圖代表同一空間位置的 NBO 方向維度的子特征值向量。所述電路包括：第一三線性插值模塊、第二三線性插值模塊、方向地址仲裁模塊、第一至第十六四通道更新仲裁模塊、第一至第十六八維四通道更新直方圖模塊。本發(fā)明的電路硬件面積開(kāi)銷僅占傳統(tǒng)128維16更新的直方圖電

簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)一種用于鍍鋅板的彩涂無(wú)鉻預(yù)處理液,屬于鍍鋅板無(wú)鉻鈍化技術(shù)領(lǐng)域。該彩涂無(wú)鉻預(yù)處理液的成分及質(zhì)量百分比為:有機(jī)硅烷,8～20%;無(wú)機(jī)鹽,1.2～4%;氧化劑,1～2%;絡(luò)合劑,0.12～0.24%;溶劑為去離子水,余量;該無(wú)鉻預(yù)處理液的pH值為3～4,通過(guò)無(wú)機(jī)酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明能在形成無(wú)機(jī)金屬化合物沉淀膜的基礎(chǔ)上再形成一層三維網(wǎng)狀的致密有機(jī)硅烷阻隔層,同時(shí)由于有機(jī)硅烷的加入,不僅能增加鈍化膜與鍍鋅層的結(jié)合力,且能提高鈍化層的耐蝕性、耐洗刷性和耐磨性,完全能夠滿足彩涂工藝的需求。本發(fā)明可利用現(xiàn)有的鈍化設(shè)備及工藝,且不含鉻,是一種環(huán)保型鈍化液。  

本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控機(jī)床銑削加工刀具破損監(jiān)測(cè)方法，該方 法通過(guò)獲取機(jī)床主軸電機(jī)電流信號(hào)，預(yù)處理后經(jīng)過(guò)奇異譜分析與特征 值提取過(guò)程，建立刀具破損監(jiān)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具破損狀態(tài)的監(jiān)測(cè)， 達(dá)到通過(guò)電流信號(hào)預(yù)測(cè)刀具破損的目的。本發(fā)明采用電流信號(hào)作為監(jiān) 測(cè)信號(hào)，具有信號(hào)獲取容易，傳感器成本低，安裝方便等特點(diǎn)，奇異 譜分解可以有效提取信號(hào)中與刀具狀態(tài)相關(guān)的成分，并且奇異譜是基 于信號(hào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解方法，計(jì)算速度快，節(jié)省時(shí)間；特征值是基于 統(tǒng)計(jì)方法方差進(jìn)行提取，可以有效反應(yīng)刀具破損狀態(tài)，并且也具有計(jì) 算速度快的特點(diǎn)；支持向量機(jī)在小樣本、非線性模式識(shí)別中表現(xiàn)出許 多特有的優(yōu)勢(shì)，識(shí)別準(zhǔn)備率較高。