简介:利用4.5MeV的氪离子(Kr^17+)辐照(100)晶向本征未掺杂和高掺锌(P型)、(100)和(110)混合晶向的高掺硅(N型)砷化镓(GaAs)半导体材料,辐照注量为1×10^12~3×10^14cm^-2,测试辐照后材料的拉曼光谱。随着辐照注量增大,材料的纵向光学(longitudinaloptical,LO)声子峰向低频方向移动,出现了明显的非对称展宽,并且N型样品辐照后,晶体结构损伤要大于P型与本征未掺杂样品。3种类型样品的LO峰频移随辐照损伤的变化趋势一致,研究表明,掺杂元素不影响材料本身的晶体结构,可能是因为混合晶向的生长方式导致辐照后N型GaAs结构稳定性变差。
简介:为了准确的模拟出激光深熔焊接中小孔的动态变化过程,根据小孔内激光的能量吸收机制,采用光线追踪法来描述小孔对激光能量的多重反射吸收作用,建立了描述激光深熔焊接过程中瞬态小孔和运动熔池耦合行为的三维数值模型.通过对30CrMnSiA钢激光焊接过程的数值模拟,得到焊接熔池-小孔的动态演变过程与相应的温度场和流场分布.结果表明,激光深熔焊接过程中小孔深度呈周期性变化并伴有高频振荡特征,而小孔的振荡是焊接不稳定性和缺陷形成的重要原因.通过对激光焊接过程动态监测系统获得的熔池-小孔图像和焊缝宏观形貌的分析,进一步验证了模拟的现象和规律,表明本文建立的数值模型和方法能够比较准确地模拟激光深熔焊接中小孔的动态行为.
简介:采用显式动力分析软件LS-DYNA,对内部近距离化爆作用下花岗岩洞室的损伤破坏过程进行了数值模拟,考虑了炸药空气结构之间的流固耦合作用以及花岗岩材料本构模型的高应变率、高静水压和损伤效应。结果表明,在内部近距离爆炸冲击作用下,该洞室围岩损伤具有时空特征与结构层次特征:首先,爆心截面附近岩石受压产生材料损伤,损伤范围随装药量的增加逐渐增大;其次,爆炸冲击波在洞室端部会聚,反射超压显著增大,引起该处岩石的材料压缩损伤;最后,随着洞室侧壁位移与端部位移的先后增大,在侧壁与端部交界处产生撕裂,在侧壁形成平行于轴向的裂缝,且随着药量的增加,两处裂缝将逐渐扩展、贯通,结构破坏风险随之增大。本工作可为硬岩中抗爆结构设计及相关工程建设提供借鉴与参考。
简介:研究目的:研究方法:通过有限元分析和极限分析,研究了在纵向和横向载荷下钢框架的最大负荷和坍塌模式,并考虑了塑性铰链住轴向力和弯曲力矩的作用下住实际旋转时的运动学。在垂直和水平方向载荷共存的情况下,基于轴向力和弯曲力矩的交互作用,研究延性框架的极限载荷和坍塌模式对产生于塑性铰链的真实运动学的敏感性。通过两个基本的案例和通过成功地评估非线性有限元分析和直接实施的极限分析步骤,并利用MATHEMATICA,揭示了其敏感性。在标准规程的框架下,即使在最简单的案例中,极限分析的主要结果也会考虑在坍塌时的运动学,这与设计和加固的目的都是相关的。如果没有对所有的结构元件的轴向力和弯曲力矩的交互作用进行合理的计算,塑性铰链的定位计算可能得出不正确的坍塌机理和误导性的安全系数。就具体方面而言,本文清楚地表明,在设计新的结构或者为现有结构进行加固时,即使是使用看起来已经非常完备的经典步骤,也必须非常小心。本文的模型可以为处理规程设计的执业工程师和标准化委员会提供参考。
简介:为了分析高能激光对鳞片石墨改性酚醛树脂涂层的损伤机理,本文采用激光辐照方法研究激光对该涂层的损伤过程。首先,制备出纯酚醛树脂涂层和鳞片石墨改性酚醛树脂涂层,使用不同的激光参数进行激光辐照实验,根据损伤区域形貌和损伤面积分析鳞片石墨的对涂层的改性作用,分析损伤区域微观形貌和内部残炭的石墨化程度,通过对损伤中心进行三维成像来分析烧蚀凹坑的尺寸与烧蚀深度。最后,根据不同颜基比涂层在激光辐照过程中损伤区域的面积和显微形貌,分析了颜基比对激光损伤涂层过程的影响。分析结果表明:酚醛树脂经激光辐照后会裂解生成石墨化程度不同的残炭,经鳞片石墨添加改性后,损伤区域的面积相比于纯酚醛树脂涂层最大可增加35mm2。由此可知鳞片石墨的添加改性增强了涂层的横向散热能力,但过高的颜基比会使具有粘附作用的残炭生成量减少,进而导致鳞片石墨脱落明显,涂层损伤严重。