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氢氧化铝晶粒的应力与4632299永利皇宫网址

发布于:2022-05-19 18:19
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      关于氢氧化铝晶粒强度的研究工作中,多数是对过饱和铝酸钠溶液分解成氢氧化铝的过程及工艺进行研究。谭军等对种分和碳分氧化铝晶粒的显微结构进行了观察,结合氧化铝磨损指数分析,研究了显微结构与氧化铝强度的关系。李旺兴等通过对晶体叠合面应力状态分布的计算,证实了氢氧化铝晶粒强度与叠合面承受的应力密切相关,随两个晶体间叠合面积的减小而减小。叶露升等采用4632299永利皇宫网址_首页欢迎您方法,根据氢氧化铝晶粒的显微结构进行模拟和4632299永利皇宫网址,得出了氢氧化铝晶粒尺寸以及晶体叠合角度与晶粒强度的关系。影响氢氧化铝晶粒破坏的因素很多,可概括为两大类,一类属于晶粒的自身状态和性质,另一类则是加载条件及环境。所谓自身状态和性质,是指材料的属性、粒度、形状等。国内外的诸多生产经验表明,在相同的生产工艺条件下,我国生产的氢氧化铝晶粒强度比国外产品差,主要原因是产品晶粒的显微结构差别较大。本研究主要针对此类因素进行研究。晶粒内部结构及外部形貌的特殊性使晶粒强度呈现出一定的随机特性,而不是像金属结构那样具有稳定的力学性能,因此前人对晶粒强度研究很少,迄今为止还没有形成成熟的用于计算晶粒内应力分布的力学方法及相应的强度判据。
      本工作从氢氧化铝晶粒的显微结构出发,通过建立晶粒的有限元模型,研究在外加载荷作用下氢氧化铝晶粒的应力分布情况,并由此研究晶体的叠合状态与晶粒强度的关系,以期获得晶粒缺口中填充小晶体的填充位置、数目及晶粒破损缺口的尺寸与晶粒整体强度的相互关系,并与实际产品的显微结构和强度的关系进行比较。
      有限元方法是目前在工程领域中广泛采用的力学计算方法,它将连续介质离散成一组单元,使无限自由度问题转化为有限自由度问题,将待解微分方程的求解域划分成许多具有简单形状的子区域(有限元),然后在每个子区域上用一些近似的方法来描述待解方程组的行为,从而可以分析求解形状十分复杂的结构,在计算中模拟各种复杂材料的本构关系、载荷和条件,并用图形表示计算结果。
     鉴于氢氧化铝晶粒的复杂结构,本研究采用结构静力分析有限元方法[7,9],根据大量实际产品的电镜照片和实际生产的工艺条件确定所需参数。主要步骤如下:
     (1)建立模型和划分网格。选择计算单元SolidTet10Node92,弹性模量E=3×107Pa,泊松比η=0.27,使用自由网格化命令,并在晶界附近加密,确保网格划分足够细。
     (2)添加载荷和约束。任选其中一底面的各边全约束,侧面各边加均布载荷(1000Pa),便于全面研究晶界的应力分布情况成,这些六棱柱并非规则地叠合,而是相互交错地叠合在一起,且不同晶体间尺寸相差较大,主要表现为大尺寸晶体叠合成的晶粒中有小晶体填充。

 

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