金屬鈹?shù)闹凶友苌鋺?yīng)力分析研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-08 16:10
密排六方結(jié)構(gòu)的稀有輕金屬鈹(Be)作為一種特殊的結(jié)構(gòu)功能材料,在核能、航空航天等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,如用于聚變堆第一壁材料、慣性導(dǎo)航器件等。金屬鈹具有眾多獨(dú)特優(yōu)異的性能,其力學(xué)性能、變形機(jī)制、殘余應(yīng)力變化備受廣泛關(guān)注。本文主要針對(duì)金屬鈹進(jìn)行中子衍射應(yīng)力分析研究,以變形機(jī)制和殘余應(yīng)力測(cè)試為兩條主線,具體開展了室溫原位加載實(shí)驗(yàn)、殘余應(yīng)力測(cè)量實(shí)驗(yàn)、外層金屬影響測(cè)試和安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)四個(gè)方面的工作。第一部分,主要是研究不同初始微觀結(jié)構(gòu)對(duì)多晶金屬鈹壓縮力學(xué)性能的影響及作用機(jī)理。通過室溫準(zhǔn)靜態(tài)(應(yīng)變率10-3s-1)、高溫準(zhǔn)靜態(tài)(600℃、應(yīng)變率10-3s-1)和室溫動(dòng)態(tài)(應(yīng)變率103s-1)預(yù)壓縮變形分別實(shí)現(xiàn)金屬鈹內(nèi)部三種不同微觀結(jié)構(gòu)的形成,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多晶金屬鈹宏觀壓縮力學(xué)性能的調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),三種不同初始微結(jié)構(gòu)樣品中,室溫準(zhǔn)靜態(tài)預(yù)壓樣品壓縮力學(xué)響應(yīng)最硬,而室溫動(dòng)態(tài)預(yù)壓樣品最軟,高溫準(zhǔn)靜態(tài)預(yù)壓樣品居中。通過顯微組織、宏觀織構(gòu)以及原位中子衍射力學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,室溫準(zhǔn)靜態(tài)預(yù)壓樣品形成“弱織構(gòu)”型初始微結(jié)構(gòu),微觀力學(xué)響應(yīng)上表現(xiàn)為(00.2)晶面優(yōu)先受力,且由于引入一定位錯(cuò)使形變硬化效應(yīng)相較于其它試樣...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 金屬鈹概述
1.1.1 金屬鈹?shù)男再|(zhì)
1.1.2 金屬鈹?shù)膽?yīng)用及發(fā)展
1.1.3 金屬鈹?shù)陌踩雷o(hù)簡介
1.2 金屬鈹?shù)淖冃螜C(jī)制及研究進(jìn)展
1.2.1 金屬鈹?shù)睦熳冃涡袨?br> 1.2.2 金屬鈹?shù)膲嚎s變形行為
1.2.3 外部條件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等對(duì)金屬鈹變形機(jī)制的影響
1.3 金屬鈹工程構(gòu)件應(yīng)力分布及其斷裂行為研究
1.3.1 金屬鈹環(huán)焊接殘余應(yīng)力的中子衍射分析研究
1.3.2 金屬鈹?shù)木o湊拉伸應(yīng)力分布研究
1.4 本文的研究思路及內(nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 中子衍射實(shí)驗(yàn)技術(shù)
2.1 中子衍射的基本原理
2.2 中子衍射殘余應(yīng)力分析技術(shù)
2.2.1 中子衍射殘余應(yīng)力分析的基本原理
2.2.2 中子衍射殘余應(yīng)力分析的特點(diǎn)
2.3 中子衍射應(yīng)力測(cè)量裝置
2.3.1 裝置介紹
2.3.2 實(shí)驗(yàn)加載測(cè)試裝置選擇及參數(shù)設(shè)置
第三章 多晶金屬鈹?shù)脑恢凶友苌鋵?shí)驗(yàn)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.2.1 宏觀力學(xué)行為
3.2.2 初始微觀結(jié)構(gòu)
3.2.3 微觀變形響應(yīng)
3.2.4 初始微結(jié)構(gòu)作用機(jī)理
3.3 本章小結(jié)
第四章 不同構(gòu)型鈹材焊接件的中子衍射殘余應(yīng)力測(cè)試研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品
4.1.2 中子衍射殘余應(yīng)力測(cè)試方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 鈹&鈹環(huán)焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.2 鈹&鋼環(huán)焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.3 鈹&鈹片焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.4 鈹&鋼片焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.5 不同構(gòu)型焊接件殘余應(yīng)力分布規(guī)律的探討
4.3 本章小結(jié)
第五章 外層金屬對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部鈹材中子衍射應(yīng)力測(cè)試的影響研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果和討論
5.2.1 不銹鋼厚度對(duì)鋼鈹組合件內(nèi)部鈹材中子衍射峰形態(tài)和強(qiáng)度的影響
5.2.2 衍射峰強(qiáng)度和峰位與不銹鋼厚度的關(guān)系
5.2.3 不銹鋼厚度對(duì)鋼鈹組合件內(nèi)部鈹材中子衍射應(yīng)變和應(yīng)力測(cè)試的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)
6.1 密封拉伸裝置研制
6.2 濃度檢測(cè)裝置配套
6.3 凈化除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈹材中子衍射應(yīng)力測(cè)試的參數(shù)及其優(yōu)化[J]. 董平,王虹,李建,孫光愛,廖哲,楊江榮. 稀有金屬材料與工程. 2016(12)
[2]金屬鈹?shù)膲嚎s變形行為[J]. 肖大武,邱志聰,巫祥超,何立峰. 爆炸與沖擊. 2016(02)
[3]鈹環(huán)焊接殘余應(yīng)力的中子衍射測(cè)試與有限元分析[J]. 董平,王虹,李建,孫光愛,廖哲,楊江榮. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(12)
[4]中子衍射測(cè)量殘余應(yīng)力研究進(jìn)展[J]. 徐小嚴(yán),呂玉廷,張荻,呂維潔. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[5]鈹加工中鈹塵危害調(diào)查[J]. 高斌. 中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志. 2015(01)
[6]溫度對(duì)鈹力學(xué)性能的影響[J]. 邱志聰,肖大武,陳向林,郎定木. 稀有金屬. 2015(01)
[7]多晶Be室溫拉伸變形和斷裂行為[J]. 許德美,秦高梧,李峰,王戰(zhàn)宏,鐘景明,李志年,何力軍. 金屬學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]國內(nèi)外鈹及含鈹材料的研究進(jìn)展[J]. 許德美,秦高梧,李峰,王戰(zhàn)宏,鐘景明,何季麟,何力軍. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]泡沫鎂的制備及其性能和應(yīng)用[J]. 胡中蕓,楊東輝,李軍,陳建清,江靜華,馬愛斌. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(01)
[10]氟化法生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹工藝研究[J]. 全俊. 湖南有色金屬. 2011(05)
博士論文
[1]多晶Be的室溫脆性研究[D]. 許德美.東北大學(xué) 2015
[2]鈹材X射線殘余應(yīng)力無損測(cè)定原理和方法[D]. 陳玉安.重慶大學(xué) 2002
[3]金屬鈹?shù)奈⑶袨榧皺C(jī)理研究[D]. 鐘景明.中南大學(xué) 2001
碩士論文
[1]抗氫鋼及構(gòu)件的中子衍射應(yīng)力分析研究[D]. 李建.中國工程物理研究院 2016
[2]鈹?shù)V石的浸出及回收工藝試驗(yàn)研究[D]. 李中.南華大學(xué) 2015
[3]鎳鈦基形狀記憶合金相變行為的同步輻射和中子原位衍射實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王虹.中國工程物理研究院 2012
本文編號(hào):3657335
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 金屬鈹概述
1.1.1 金屬鈹?shù)男再|(zhì)
1.1.2 金屬鈹?shù)膽?yīng)用及發(fā)展
1.1.3 金屬鈹?shù)陌踩雷o(hù)簡介
1.2 金屬鈹?shù)淖冃螜C(jī)制及研究進(jìn)展
1.2.1 金屬鈹?shù)睦熳冃涡袨?br> 1.2.2 金屬鈹?shù)膲嚎s變形行為
1.2.3 外部條件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等對(duì)金屬鈹變形機(jī)制的影響
1.3 金屬鈹工程構(gòu)件應(yīng)力分布及其斷裂行為研究
1.3.1 金屬鈹環(huán)焊接殘余應(yīng)力的中子衍射分析研究
1.3.2 金屬鈹?shù)木o湊拉伸應(yīng)力分布研究
1.4 本文的研究思路及內(nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 中子衍射實(shí)驗(yàn)技術(shù)
2.1 中子衍射的基本原理
2.2 中子衍射殘余應(yīng)力分析技術(shù)
2.2.1 中子衍射殘余應(yīng)力分析的基本原理
2.2.2 中子衍射殘余應(yīng)力分析的特點(diǎn)
2.3 中子衍射應(yīng)力測(cè)量裝置
2.3.1 裝置介紹
2.3.2 實(shí)驗(yàn)加載測(cè)試裝置選擇及參數(shù)設(shè)置
第三章 多晶金屬鈹?shù)脑恢凶友苌鋵?shí)驗(yàn)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.2.1 宏觀力學(xué)行為
3.2.2 初始微觀結(jié)構(gòu)
3.2.3 微觀變形響應(yīng)
3.2.4 初始微結(jié)構(gòu)作用機(jī)理
3.3 本章小結(jié)
第四章 不同構(gòu)型鈹材焊接件的中子衍射殘余應(yīng)力測(cè)試研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品
4.1.2 中子衍射殘余應(yīng)力測(cè)試方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 鈹&鈹環(huán)焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.2 鈹&鋼環(huán)焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.3 鈹&鈹片焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.4 鈹&鋼片焊接件殘余應(yīng)力分析
4.2.5 不同構(gòu)型焊接件殘余應(yīng)力分布規(guī)律的探討
4.3 本章小結(jié)
第五章 外層金屬對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部鈹材中子衍射應(yīng)力測(cè)試的影響研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2 結(jié)果和討論
5.2.1 不銹鋼厚度對(duì)鋼鈹組合件內(nèi)部鈹材中子衍射峰形態(tài)和強(qiáng)度的影響
5.2.2 衍射峰強(qiáng)度和峰位與不銹鋼厚度的關(guān)系
5.2.3 不銹鋼厚度對(duì)鋼鈹組合件內(nèi)部鈹材中子衍射應(yīng)變和應(yīng)力測(cè)試的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 安全防護(hù)裝置設(shè)計(jì)
6.1 密封拉伸裝置研制
6.2 濃度檢測(cè)裝置配套
6.3 凈化除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈹材中子衍射應(yīng)力測(cè)試的參數(shù)及其優(yōu)化[J]. 董平,王虹,李建,孫光愛,廖哲,楊江榮. 稀有金屬材料與工程. 2016(12)
[2]金屬鈹?shù)膲嚎s變形行為[J]. 肖大武,邱志聰,巫祥超,何立峰. 爆炸與沖擊. 2016(02)
[3]鈹環(huán)焊接殘余應(yīng)力的中子衍射測(cè)試與有限元分析[J]. 董平,王虹,李建,孫光愛,廖哲,楊江榮. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(12)
[4]中子衍射測(cè)量殘余應(yīng)力研究進(jìn)展[J]. 徐小嚴(yán),呂玉廷,張荻,呂維潔. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[5]鈹加工中鈹塵危害調(diào)查[J]. 高斌. 中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志. 2015(01)
[6]溫度對(duì)鈹力學(xué)性能的影響[J]. 邱志聰,肖大武,陳向林,郎定木. 稀有金屬. 2015(01)
[7]多晶Be室溫拉伸變形和斷裂行為[J]. 許德美,秦高梧,李峰,王戰(zhàn)宏,鐘景明,李志年,何力軍. 金屬學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]國內(nèi)外鈹及含鈹材料的研究進(jìn)展[J]. 許德美,秦高梧,李峰,王戰(zhàn)宏,鐘景明,何季麟,何力軍. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]泡沫鎂的制備及其性能和應(yīng)用[J]. 胡中蕓,楊東輝,李軍,陳建清,江靜華,馬愛斌. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(01)
[10]氟化法生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹工藝研究[J]. 全俊. 湖南有色金屬. 2011(05)
博士論文
[1]多晶Be的室溫脆性研究[D]. 許德美.東北大學(xué) 2015
[2]鈹材X射線殘余應(yīng)力無損測(cè)定原理和方法[D]. 陳玉安.重慶大學(xué) 2002
[3]金屬鈹?shù)奈⑶袨榧皺C(jī)理研究[D]. 鐘景明.中南大學(xué) 2001
碩士論文
[1]抗氫鋼及構(gòu)件的中子衍射應(yīng)力分析研究[D]. 李建.中國工程物理研究院 2016
[2]鈹?shù)V石的浸出及回收工藝試驗(yàn)研究[D]. 李中.南華大學(xué) 2015
[3]鎳鈦基形狀記憶合金相變行為的同步輻射和中子原位衍射實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王虹.中國工程物理研究院 2012
本文編號(hào):3657335
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