發(fā)布時間：2020-06-09 09:24

【摘要】： 在本論文研究中,根據(jù)生物耦合現(xiàn)象及仿生耦合理論來創(chuàng)建仿生耦合抗疲勞模型,利用激光制備技術(shù)在灰鑄鐵表面模仿生物體表形態(tài)加工仿生耦合單元體,使加工的仿生耦合單元體按生物體表的形態(tài)規(guī)律組合,與鑄鐵表面形成類似生物體表形態(tài)的非光滑表面,來實現(xiàn)提高鑄鐵的抗熱疲勞性能的目的。本文重點研究了激光加工后仿生耦合單元體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、單元體區(qū)域的相組成和顯微組織特性,研究了不同石墨形態(tài)和不同碳含量基體組織對仿生耦合鑄鐵抗熱疲勞性能的影響規(guī)律;另外,通過選取HT200作為研究對象,考察單元體與基體表層連接結(jié)構(gòu)形式、單元體分布密度、單元體與熱裂紋擴(kuò)展方向所呈角度等單元體形態(tài)因素對仿生耦合鑄鐵抗熱疲勞性能的影響規(guī)律。 研究發(fā)現(xiàn),激光制備的單元體組織較基體組織明顯改變,由熔凝區(qū)和相變區(qū)組成,分布于仿生耦合處理表面的單元體不僅能提高熱疲勞裂紋萌生抗力,而且有效抵御了熱疲勞裂紋的擴(kuò)展,顯著提高了鑄鐵的抗熱疲勞性能;不同單元體的分布形態(tài)(包括單元體與母體表層連接結(jié)構(gòu)形式、單元體的分布密度、單元體分布與熱裂紋擴(kuò)展方向所呈角度)對熱疲勞性能的影響不同;不同基體組織(包括不同碳含量、不同石墨形態(tài))仿生耦合處理表面對熱疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的阻滯效果不同,抗熱疲勞性能不同。
【圖文】：

卡車制動鼓的熱裂紋情況

第二章 文獻(xiàn)綜述2.2.2 生物耦合抗疲勞原型在對貝殼體表結(jié)構(gòu)的研究[24-27 ]中發(fā)現(xiàn)，雖然貝殼長時間經(jīng)受海水、泥沙的沖擊與炎熱、干燥、潮濕的環(huán)境變化，，卻表現(xiàn)出很強的環(huán)境適應(yīng)性，這是因為潮間貝殼表面分布著凸起增厚的唇脊，可以抵消和減弱海水的沖擊應(yīng)力，如圖 2-2(a) (b)所示。在顯微鏡下對貝殼的橫斷面進(jìn)行觀察，一層一層超薄的碳化鈣像磚一樣由厚度不足億分之一米的有機蛋白基質(zhì)連接在一起圖 2-2(c)，這種微觀結(jié)構(gòu)使貝殼強度與大多數(shù)高級陶瓷的強度不相上下，可卻不像陶瓷那樣發(fā)脆易碎，其強度來自于將碳化鈣結(jié)合在一起。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG143

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本文編號：2704484