基于XFEM研究含颗粒夹杂材料的疲劳裂纹行为

材料中的颗粒夹杂会改变附近的应力分布,对疲劳裂纹的扩展行为有显著的影响。在XFEM方法的基础上,借助一种考虑界面影响的交互积分方法以及ABAQUS的二次开发环境,模拟疲劳裂纹在非匀质材料中的扩展,研究夹杂颗粒对疲劳裂纹扩展的影响模式。裂纹和夹杂使用扩充函数结合水平集函数隐式模拟,使用最大周向拉应力准则判断裂纹扩展方向。通过模拟疲劳裂纹经过对称夹杂和非对称夹杂的情况,分别研究夹杂对裂纹扩展速率以及扩展路径的影响模式,探讨了夹杂的材料性质对结果的影响,考虑了裂纹在特定情况下可能刺入夹杂的情况。将部分数值结果与更新网格方法以及以往的扩展有限元模拟结果进行了对比,体现了该文方法的优点和模拟结果的合理性。     

模拟载人探月中航天员空间辐射风险评估

空间辐射是长期载人航天飞行任务中影响航天员健康的重要风险因素。为了探求载人探月过程中对空间辐射的合理防护方式,文章借助空间辐射场模型对"嫦娥三号"飞行任务在不同质量厚度材料屏蔽下的舱内空间辐射环境进行了仿真计算,并确定了航天员各器官接受的空间辐射剂量、剂量当量以及有效剂量等辐射防护量以进行辐射风险评估。结果表明,随着屏蔽厚度的增加,航天员的各组织或器官的吸收剂量和剂量当量以及有效剂量均明显降低;采用质量屏蔽的方法对低于100 Me V的质子具有很好的防护效果,但对高能质子或重离子的防护效果不明显。计算和分析显示,载人探月过程中,只要采取适当的防护措施,航天员的空间辐射风险是可控的。     

异种金属1J50与1Cr18Ni9Ti的焊接工艺研究

针对异种金属1J50与1Cr18Ni9Ti氩弧焊后出现裂纹及气孔问题,分析了产生的原因,通过电子束焊接工艺试验,采用合理的焊接参数及对试件表面进行有效的处理方法,解决了裂纹及气孔问题。     

钛合金舵轴的精密加工

叙述了钛合金舵轴在弹上的功用，阐明了钛合金舵轴加工的关键。采用ＹＷ１材料的刀具对ＴＣ４舵轴进行精加工，刀具的几何参数选用γ＝１５°～１６°，α＝１３°～１５°，＝９０°，Ｒ＝０．３ｍｍ效果较好，切削用量采用ｔ＝０．０５～０．２ｍｍ，Ｓ＝０．０３～０．０５ｍｍ／ｒ，Ｖ＝２０ｍ／ｍｉｎ比较合适。分析了钛合金的机械加工和热处理特性，介绍了几种行之有效的技术措施。     

航天材料环境模拟设备及其评价

随着科学技术日新月异的发展,许多新的科学技术和新材料不断的涌现出来,它们首先在航天技术、军事技术上得到应用。这样就对新材料提出更高的要求,特别是我国航天技术,空间站、长寿命卫星的研制与发展,航天材料环境模拟试验及其评价工作更为重要。对航天材料进行综合模拟与评价,通过各种科学测试手段,对任何材料在进行实际使用之前进行鉴别,确保提高材料质量和可靠性起着很大的作用。本文叙述了航天材料进行综合模拟与评价工作的重要性,及材料在紫外、真空、温度等多因素环境下的性能变化。     

200-1000km轨道极高真空分子屏尾区压力的数值计算

计算了在200～1000 km 低轨道自由飞行的平板型分子屏后实验区的压力分布。计算中考虑了分子屏和翼材料出气对实验区压力的影响。结果表明:分子屏提供了非常好的极高真空环境。但轨道高度从200 km 升高到1000 km 时,压力降低不大。     

铝复合材料钻削性能的研究

在ＳｉＣｗ／ＬＤ２、ＳｉＣｐ／ＬＤ２铝复合材料的小孔钻削加工中，通过钻头磨损和孔表面质量的试验证明，Ｋ类硬质合金钻头完全可以满足其一般钻孔要求，但需对横刃进行修磨，且需在孔近透时减小进给量，以防出口处掉渣；攻丝可采用修正齿丝锥。     

多向编织碳／碳复合材料的强度与断裂

本文研究了细编穿刺三向Ｃ／Ｃ复合材料的拉压特性，分析相应的微观破坏模式，实测了Ｃ／Ｃ复合材料中Ｚ向纤维束力学性能的统计分布规律。结果表彰：细编穿刺三向Ｃ／Ｃ复合材料在拉伸和压缩载荷作用下具有双模量和呈现非线性。Ｚ向强度受穿刺纤维束纤维根数和间距控制，用最弱环连接理论考虑Ｚ向纤维强度的统计分布，预报σ－ε关系与实验符合较好。ＸＹ向强度由碳布强度贡献，其破坏主要是碳布层间的拉剪断裂。