氣固兩相流作用下工程玻璃的沖蝕性能及損傷機(jī)理研究
本文選題:氣固兩相流 + 鋼化玻璃 ; 參考:《硅酸鹽通報(bào)》2017年11期
【摘要】:根據(jù)內(nèi)蒙古中西部地區(qū)風(fēng)沙環(huán)境特征,采用氣流挾沙噴射法,通過(guò)模擬風(fēng)沙環(huán)境侵蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)比分析沖蝕力學(xué)參數(shù)對(duì)不同特性工程玻璃沖蝕率的影響規(guī)律,并結(jié)合掃描電鏡(SEM)分析其損傷機(jī)理。結(jié)果表明:鋼化玻璃的沖蝕率隨沖蝕角度的增加而增大,在90°時(shí)達(dá)到最大值,表現(xiàn)出脆性材料的特征;有機(jī)玻璃的沖蝕率隨沖蝕角度增加先增大后減小,在45°處達(dá)到最大值,90°時(shí)為最小值,表現(xiàn)出半塑性材料的特征。兩種玻璃的沖蝕率隨沙流量的增加,先迅速減小后趨于平緩;隨速度的增加而增加。在高角度沖蝕時(shí),鋼化玻璃和有機(jī)玻璃沖蝕率和沖蝕速度回歸曲線(xiàn)的速度指數(shù)較接近,分別為3.94和3.66,均偏離了理論預(yù)測(cè)的范圍。鋼化玻璃高角度沖蝕損傷嚴(yán)重,其表面沖蝕損傷機(jī)理是與塑性區(qū)相關(guān)的殘余應(yīng)力,在沖擊部位產(chǎn)生橫向裂紋,裂紋不斷擴(kuò)展在材料表面交叉引起材料流失;有機(jī)玻璃低角度沖蝕磨損嚴(yán)重,其損傷機(jī)制主要是微切削作用,損傷程度由材料的硬度控制。
[Abstract]:According to the characteristics of wind-sand environment in the central and western regions of Inner Mongolia, the influence of erosion mechanical parameters on the erosion rate of glass with different characteristics is comparatively analyzed by means of simulating the experimental system of wind-sand environment erosion. The damage mechanism was analyzed by scanning electron microscope (SEM). The results show that the erosion rate of toughened glass increases with the increase of erosion angle and reaches the maximum value at 90 擄, showing the characteristics of brittle material, while the erosion rate of plexiglass increases first and then decreases with the increase of erosion angle. When the maximum value reaches 90 擄at 45 擄, it is the minimum value, which shows the characteristics of semi-plastic material. The erosion rate of the two kinds of glass decreases rapidly first and then tends to smooth with the increase of sand flux, and increases with the increase of velocity. At high angle erosion, the regression curves of erosion rate and erosion velocity of tempered glass and plexiglass are close to 3.94 and 3.66, respectively, which deviate from the range of theoretical prediction. The high angle erosion damage of toughened glass is serious. The mechanism of surface erosion damage is the residual stress related to plastic zone, which produces transverse crack in the impact area, and the crack propagates continuously on the surface of the material, resulting in material loss. The low angle erosion wear of plexiglass is serious, the damage mechanism is mainly micro-cutting, and the damage degree is controlled by the hardness of the material.
【作者單位】: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院;內(nèi)蒙古自治區(qū)土木工程結(jié)構(gòu)與力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(11662012,11162011,51468049) 內(nèi)蒙古自治區(qū)人才開(kāi)發(fā)基金
【分類(lèi)號(hào)】:TQ171.1
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,本文編號(hào):1946978
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