- 陈子健;王美琦;黄研清;周松;安金岚;
针对机体复合材料/铝合金混合夹层关键连接区长寿命设计构型，开展长寿命干涉连接技术应用研究，进行静力和疲劳性能，以及干涉配合（相对1%干涉量）对单钉和双钉连接结构的拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明：干涉配合对3种复合材料/铝合金连接构型的抗拉强度影响不大；2种厚度复材/铝合金单钉双搭结构干涉配合的疲劳寿命分别约为间隙配合的8.8倍和6.5倍，复材/铝合金双钉双搭结构干涉配合的疲劳寿命约为间隙配合的2.4倍；间隙配合连接的断裂试样主裂纹萌生于孔角处和试件表面，干涉对孔壁有强化作用，其主裂纹萌生于试件表面孔角。7050铝合金断口形貌呈现解理和韧窝的混合特征，存在少量二次裂纹和河流花样，表明采用干涉连接疲劳性能更佳。
2025年06期 v.48;No.333 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 3067K] [下载次数：388 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：120 ] - 李准;张涛;
本文利用温度参数法和生死单元法建立了电磁轨道炮纤维缠绕成型身管的有限元模型，并基于Larc05失效准则讨论了不同缠绕应力下纤维损伤的起始和演变过程。仿真结果表明：缠绕张力会对内膛施加一定的预紧力，且内层纤维的缠绕应力会随外部逐层缠绕而变小。在电磁扩张力的作用下，纤维层先后出现基体损伤及纤维断裂这2种主要损伤模式。损伤均起始于轨道和绝缘体接触位置附近，并逐渐向外扩展。在恒定缠绕张力下，增大缠绕预应力可以提高身管刚度，但对材料损伤的抑制有限。
2025年06期 v.48;No.333 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K] [下载次数：200 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 张震;叶思根;马伯翰;王焕然;
高强钢的塑性和断裂应变受到应力三轴度的显著影响，对于目前研究工作中所使用的高强钢，文献资料多集中于Johnson-Cook(J-C)强化模型参数的获取和验证，很少提供J-C损伤模型参数。本文旨在系统研究高强钢在各种应力三轴度下的韧性和断裂响应，并根据试验结果对J-C损伤-断裂模型参数进行标定。设计了共6种缺口试件和剪切试件，在应力三轴度为0.1～0.41内用实验-数值模拟混合方法确定了材料的断裂应变。结果表明：在0.1～0.41的应力三轴度范围内，断裂应变与应力三轴度为单调函数，通过缺口试件，中心孔试件和剪切试件验证表明，J-C损伤模型可以有效模拟FA高强钢的拉伸变形和破坏行为。
2025年06期 v.48;No.333 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K] [下载次数：272 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：105 ] - 章浩;师文庆;贾东贺;
激光熔覆技术是一种常用于表面改性的先进涂层技术。本研究旨在探究Si含量对激光熔覆铁基涂层组织性能的影响。通过在铁基涂层中添加不同含量的Si粉末，制备了一系列Fe60+Si复合涂层，以增强Q235碳素钢的表面硬度和耐蚀性。用显微组织、显微硬度和耐蚀性等方法对涂层进行分析。结果表明：Si添加使涂层晶粒尺寸变小，涂层的显微硬度随着Si含量的增加先增后降。当Si的质量分数为1%时，显微硬度达到最高值622.5HV，形成的氧化膜能有效阻止腐蚀反应，熔覆层的自腐蚀电位向正偏移，同时腐蚀电流减小，涂层耐蚀性最好。因此，适量的Si可以显著改善激光熔覆铁基涂层的组织性能，提高其应用性能。
2025年06期 v.48;No.333 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] [下载次数：575 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：108 ] - 罗泽宇;赵洪坡;佘宏飞;陈晶晶;
对单晶FeCoNiCrMn高熵合金与单晶Ni塑性变形微结构与力学性能关联性研究，有助于研发新型强韧化高熵合金服役于航空发动机、核反应堆包壳管、空天超声电机等国防重大领域。因此，采用经典分子动力学方法研究受载响应下的单晶FeCoNiCrMn高熵合金与单晶Ni塑性变形行为与力学性能差异，比对极端低温10 K到高温1 100 K对高熵合金和Ni材料的压痕力学性能、剪切变形、微结构演化、相变转化、位错总长、应力分布的影响。结果表明：单晶FeCoNiCrMn高熵合金的压痕力学性能强于单晶Ni，其原子尺度机制源于受载诱导产生的类鼓包状结构，限制了位错多方向滑移，位错被局限于鼓包状结构内，起到强化作用。压痕时FeCoNiCrMn高熵合金塑性变形区呈均匀化，剪切变形分布范围也较单晶Ni小。高熵合金和Ni材料塑性变形机制主要以Shockley不全位错，以FCC结构向HCP结构相变转化的协同为主导。其中，相变转化类型的非晶数占比最高，HCP结构其次，BCC结构最低。随着服役温度升高，单晶FeCoNiCrMn高熵合金与单晶Ni的位错总长逐渐升高，压痕力学性能的最大承载性、硬度、弹性模量、接触刚度都逐渐降低。从极端低温10 K上升到高温1 100 K时，单晶FeCoNiCrMn高熵合金压痕力学性能降幅为31.49%，单晶Ni压痕力学性能降幅为20.62%。此研究将对理解单晶FeCoNiCrMn高熵合金塑性变形机制有更深认识，为后期通过多主元配比或界面结构设计调控镍基高温合金的力学性能提供理论基础。
2025年06期 v.48;No.333 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K] [下载次数：663 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：105 ] - 高辉;陆宇;程进才;林渊浩;王伟;
对Q235厚壁管材对接深U型坡口进行了窄间隙TIG焊，对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验，用金相显微镜、电子显微镜、电化学工作站和硬度计对接头的显微组织、断口形貌、硬度和耐蚀性进行分析。结果表明：Q235碳素钢窄间隙TIG焊接接头具有良好的焊接性和力学性能；焊接接头的平均抗拉强度为450 MPa，平均伸长率为26.3%，拉伸断口呈现明显韧窝形貌；焊缝区的平均冲击功为91.1 J，热影响区平均冲击功为60.1 J，冲击断口以准解理断裂为主；焊缝区组织重结晶形成细小等轴晶体，提高了硬度和抗拉强度，热影响区组织为粗大的铁素体和珠光体，但由于材料均匀性遭到破坏，耐蚀性明显低于焊缝区和母材区。
2025年06期 v.48;No.333 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1845K] [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：101 ] - 杨大灵;蒋树农;刘楚明;
针对?1 700 mm×90 mm（外径×壁厚）超大规格VW93M环件，系统研究了时效温度（200～225℃）对组织性能的影响。以环件中端中部区域（M-1/2）为研究对象，通过OM、XRD、SEM、TEM、EBSD和拉伸试验，分析环轧态和不同温度下峰时效态试样的显微组织及力学性能。结果表明：时效处理后力学性能受织构与β′析出相协同影响。受初始织构影响，M-1/2处不同方向力学性能增幅存在显著差异，225℃峰时效切向/轴向/径向（RD/TD/ND）屈服强度分别提升92,74,70 MPa。时效温度影响析出相特征，当时效温度从225℃降至200℃时，峰时效阶段β′析出相的平均长宽比由1.9逐渐减至1.2，但密度和面积分数增大，高密度的β′相分布使200℃沿RD方向的峰时效样品获得最优强度（屈服强度为360±1 MPa），但位错运动受阻导致塑性降低。200℃时效后，因密集纳米β′相显著强化RD方向性能（Δσ_(RD-TD)=65 MPa），从而加剧力学性能的各向异性。
2025年06期 v.48;No.333 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 3502K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：105 ] - 吴璇;王鹏;钱志杰;夏季;高吉成;
对6 mm厚的7075铝合金与6061铝合金异种搅拌摩擦焊接头进行显微组织观察，分析接头的耐磨性与耐蚀性。结果表明：旋转速度过低，焊接表面存在孔洞缺陷；旋转速度过高，焊接表面出现熔化区域。焊接界面无明显的显微组织缺陷，焊核区晶粒尺寸随着旋转速度的增加先减后增。旋转速度对焊接接头显微硬度的影响不明显。随着旋转速度的增加，接头的耐磨性与耐蚀性均先升后降，当旋转速度为800 r/min时，接头的耐磨性与耐蚀性最好。
2025年06期 v.48;No.333 53-57+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1876K] [下载次数：720 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：102 ] - 王启云;李强;安豪;樊壮;丛兴龙;杜烨;
针对现有多尺度研究Al-Mg基合金微裂纹损伤机理的不足，采用分子动力学（MD）与内聚力单元模型（CZM）相结合的方法，通过分子动力学计算材料拉伸性能，结合扫描电子显微镜（SEM）图像提取晶粒尺寸与形态信息，构建单晶界和多晶界模型，分析微裂纹对材料弹性模量、抗拉强度及裂纹扩展行为的影响。结果表明：多晶界模型裂纹扩展过程中，载荷重分配导致应力-应变曲线呈分段式、非单调下降；通过引入修正系数k_1和k_2提升了不同微裂纹长度下Al-Mg基合金多晶模型弹性模量和抗拉强度的预测精度；多晶模型裂纹的萌生与扩展行为通常始于应力集中与晶界、加载方向夹角>45°的区域。研究揭示了微裂纹对Al-Mg基合金力学性能和裂纹扩展行为的影响机制，为多尺度损伤模型的优化及高性能Al-Mg基合金的设计提供理论依据。
2025年06期 v.48;No.333 58-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2773K] [下载次数：354 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 段艳君;白云;汪军;王鑫刚;黄坚;
火炮身管内壁清洁直接影响武器性能与寿命，传统清洗方法效率低且易损伤基体，激光清洗技术优势明显但过程复杂。本文首先基于激光与材料相互作用原理，建立身管内壁激光清洗仿真模型，利用高斯激光热源模型，结合热传导和热对流方程，模拟不同激光参数下的清洗过程。通过设定材料参数和网格剖分，分析激光作用时间对材料温度变化和熔池形貌的影响，发现挂铜层升温快且幅度大、高斯光束导致材料去除不均匀等。进一步开展炮膛激光清洗实验，用P500MX和P500H激光器，以高斯光和平顶光清洗身管基体材料，并对清洗效果进行评估。结果表明：高斯光对含挂铜基体清洗效果更好，确定了最佳激光清洗参数是激光功率为80%、脉宽为60 ns、频率为500 kHz、填充间距为0.06 mm、扫描速度为10 000 mm/s。研究成果为激光清洗技术的工程应用提供了理论支撑和工艺参考。
2025年06期 v.48;No.333 69-77+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3210K] [下载次数：179 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 宋菲菲;邹敏明;程立章;聂泽龙;吴戈;温瑞;汪志敏;黄仕彪;
本文制备了不同Bi的质量分数（x=0,0.1%,0.5%,1.0%）的Sn-8Zn-0.7Cu-x Bi钎料合金，分析了钎料合金凝固顺序、显微组织、润湿性能及显微硬度。结果表明：合金凝固顺序为L→（L_1+γ-Cu_5Zn_8）→（L_2+γ-Cu_5Zn_8+β-Sn）→（γ-Cu_5Zn_8+β-Sn+共晶β-Sn/α-Zn）。Bi添加显著细化了合金显微组织，β-Sn相形状由不规则变为条带状，共晶组织中α-Zn长度缩短且间距减小，而对γ-Cu_5Zn_8相尺寸与形状无明显影响。Bi的加入还提高了合金在Cu基板上的铺展面积，随着Bi的质量分数由0增至0.1%,0.5%,1.0%，钎料合金在Cu基板上铺展面积从51.77 mm~2分别增至52.59,53.74,55.36 mm~2。Sn-8Zn-0.7Cu钎料合金初始硬度为12.6HV，随Bi的质量分数增至0.1%,0.5%,1.0%，硬度分别升至13.3HV,14.9HV,15.1HV。
2025年06期 v.48;No.333 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：103 ] - 王琳;徐丽;陈晖;曹树岭;
用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验、腐蚀测试及显微硬度分析，系统探究了稀土（Pr+Ce）及超声处理对半固态AlSi10Cu3合金显微组织和性能的影响。结果表明：添加稀土与超声处理的协同作用可显著抑制α-Al相晶粒长大，使其形态转变为圆整类球状或长条状，同时消除共晶Si相偏析，形成均匀致密组织。经复合处理的合金抗拉强度、伸长率和显微硬度分别达到211.79 MPa,5.1%和82.95HV，比AlSi10Cu3半固态合金分别提升32.97%,2.14%和21.68%。协同处理还显著改善了合金的耐蚀性，腐蚀速率最低降至16.05 mg/cm~2·d（降幅37.72%），腐蚀表面形貌平整且光滑，仅存在少量颗粒状腐蚀产物，腐蚀凹坑及裂纹完全消失。
2025年06期 v.48;No.333 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1962K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：104 ] - 冯艳飞;麻永林;李岩;鲍鑫宇;刘永珍;邢淑清;
在Al-7Si-0.55Mg-0.1Ce合金凝固过程施加脉冲磁场处理，分析脉冲磁场对合金凝固组织、晶体结构及硬度的影响。结果表明：在脉冲磁场作用下，随着电流频率增加，合金组织细化效果先减弱后增强。在电流频率为20 Hz时晶粒细化效果最佳，凝固组织平均晶粒尺寸为118.3μm，与未处理的试样相比凝固组织平均晶粒尺寸减小14.6%，硬度提高了12.6%。共晶Si形貌也由原来的板条状变为细小的针状或短棒状。脉冲磁场促进了Al原子在<111>、<200>、<220>和<222>方向择优取向堆积。有利于合金凝固组织α-Al晶粒细化、提高硬度和改变共晶Si形貌，为脉冲磁场和稀土Ce复合作用下的合金凝固组织控制提供了新途径。
2025年06期 v.48;No.333 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1477K] [下载次数：172 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：103 ] - 李叶;王团结;
为研究弯扭对桥梁波形钢腹板力学性能的影响，设计了3片构造相同但扭弯比分别为0.1,0.2和0.4的试验梁（WSGW-1～WSGW-3）。通过三分点竖向加载与梁端偏心张拉相结合的加载方式，测试了不同扭弯比下试件的力学响应与破坏形态，系统分析了弯扭复合作用对波形钢腹板的影响。结果表明：随着扭弯比增大，试件的抗弯性能逐渐降低。当挠度为30 mm时，扭弯比为0.1,0.2和0.4的试件弯矩分别约为180,160 kN·m和130 k N·m；挠度增至50 mm时，弯矩分别增至240,215 kN·m和180 kN·m。另一方面，试件的抗扭性能随扭弯比增加而增强。在扭角增大过程中，扭弯比为0.1,0.2和0.4的试件扭矩峰值分别达到42,58 kN·m和77.45 kN·m。WSGW-1、WSGW-2、WSGW-3试件的开裂弯矩依次为187.65,152.79,122.74 kN·m，其中WSGW-3试件的开裂弯矩最低；三者的极限弯矩也呈下降趋势，WSGW-3试件的极限弯矩为182.46 kN·m。开裂扭矩方面，WSGW-1、WSGW-2、WSGW-3试件分别为34.64,46.80,57.67 kN·m,WSGW-3试件的开裂扭矩最高；三者极限扭矩分别为42.68,59.82,77.45 kN·m,WSGW-3试件的极限扭矩同样最高。在相同扭矩作用下，扭弯比越大，试件的剪应变越高；而在180 kN·m弯矩作用下，试件的正应变随扭弯比增大而减小。这表明扭弯比增大会加剧高扭矩下的剪切变形，同时抑制弯曲引起的正应变。综上所述，扭弯比增大会显著削弱试件的抗弯性能，但同时提升其抗扭性能。波形钢腹板的剪应变随扭弯比增大而加剧，正应变则受到抑制，表现出明显的弯扭耦合效应。
2025年06期 v.48;No.333 97-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K] [下载次数：125 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：103 ] - 王素萍;王起台;
为提升桥梁抵抗剪切力引发局部失稳的能力，防止结构突发变形或破坏，并增强整体结构在复杂受力下的稳定性，本文聚焦于翼缘约束下桥梁波形钢腹板的弹性剪切屈曲性能。采用有限元分析方法，在波形钢腹板的上、下两侧增设翼缘板，构建带翼缘约束的有限元模型。设定斜段长度、波纹高度等参数模拟实际工况。通过改变波高、腹板高度、水平折叠角等参数，建立多组对比模型，分析翼缘约束下各参数对弹性剪切屈曲性能的影响规律。结果表明：当波高为175～225 mm时，可在保证较高弹性剪切屈曲强度的同时，兼顾结构稳定性、制造工艺可行性与材料成本；当波纹直线段长度为400 mm时，腹板的弹性剪切屈曲强度较高；当腹板高度为1 500 mm且搭配30°的水平折叠角时，可提升腹板的弹性剪切屈曲强度；当高厚比为100时，对弹性剪切屈曲强度的削弱作用最小。充分发挥翼缘的约束作用，可提升波形钢腹板的抗剪切屈曲能力及整体结构稳定性，为保障桥梁工程的安全性与耐久性提供有效途径。
2025年06期 v.48;No.333 104-109+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：104 ] - 黄文霞;吴金辉;
雪荷载的分布不均与动态变化是大跨度屋盖结构安全性与稳定性设计的关键挑战。钢-玻璃纤维复合材料在长期荷载作用下易发生较大变形甚至破坏，对雪荷载作用较为敏感，亟需深入研究其变形响应特性。为此，聚焦雪荷载作用下大跨度屋盖钢-玻璃纤维复合材料的变形响应，揭示其力学性能变化规律，以提升结构在极端天气下的安全性和稳定性。以某桁架结构大跨度屋面为研究对象，利用FLOW-3D流体动力学软件，通过设定边界条件及材料参数，模拟了雪荷载作用下钢-玻璃纤维复合材料的变形响应。结果表明：玻璃纤维的体积分数为60%时，复合材料的抗拉强度与弯曲强度最优；随着雪荷载的增大，钢-玻璃纤维复合材料的平均失效载荷越小，断裂层间剪切应力越大；3号屋盖构件的层间抗剪能力最强；雪荷载下屋盖关键节点位移普遍增大，局部存在差异，整体位移可控。
2025年06期 v.48;No.333 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：102 ] - 韩中原;段君峰;
为提高超高层钢结构建筑的抗热损伤疲劳性能，以高度为184.5 m的超高层钢结构建筑为例，选取100 mm厚的Q345B和Q345GJD钢板进行研究。采用埋弧焊工艺制备试件，并模拟设置了3种热损伤工况：一次粗晶热循环、一次粗晶+一次不完全淬火热循环、一次细晶+一次不完全淬火热循环。通过疲劳寿命试验、夏比冲击试验及裂纹扩展速率试验，研究2种钢板焊后的热损伤疲劳性能。结果表明：Q345GJD焊接件在相同循环次数下的应力水平略高于Q345B；经历热损伤后，Q345GJD在各状态下的应力水平更高，疲劳寿命更长，在“一次细晶+一次不完全淬火”下疲劳性能较另2种热损伤的疲劳性能好；热损伤前后，Q345GJD厚钢板的夏比冲击能量均高于Q345B板；在相同的应力强度因子幅区间及热损伤模式下，Q345GJD厚钢板焊接件的疲劳裂纹扩展速率整体低于Q345B。综上，选用Q345GJD厚钢板为超高层建筑材料，能够提升建筑的抗热损伤疲劳性能。
2025年06期 v.48;No.333 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：100 ] - 符静;陈淑静;
在地震作用下，高层建筑钢结构易出现过大变形和应力集中等问题，从而导致结构损伤甚至倒塌。为提升其抗震性能并确保地震作用下的安全，本文研究碳纤维增强复合材料（CFRP）对高层建筑钢结构抗震性能的加固效果。通过制备不同CFRP层数和加固方向的钢结构试件，开展低周反复加载试验以模拟地震荷载，分析试件的滞回曲线、骨架曲线及承载力变化规律。结果表明：未加固试件的滞回环面积较小；随着CFRP层数增加，滞回环面积逐渐扩大，其中纵横双向加固4层CFRP的试件滞回曲线最为饱满，抗震性能最优。与未加固试件相比，CFRP加固试件的承载力显著提高，纵横双向加固4层CFRP的试件表现出明显的屈服平台与良好延性，承载力提升达67.67%。综合分析表明，采用4层纵横双向CFRP加固效果最佳，兼具高承载力和延性，可为高层建筑钢结构的抗震加固提供优化方案。
2025年06期 v.48;No.333 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1161K] [下载次数：308 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：98 ] - 张传爱;刘玉娟;
桥梁伸缩缝锚固区钢板在实际使用中主要承受车辆运行所产生的荷载，包括竖向荷载、水平荷载与冲击荷载等。为优化桥梁结构，需对该区域钢板的力学行为进行系统分析，并深入研究连续钢构桥梁伸缩缝锚固区钢板的受力性能。基于此制备试样，设伸缩缝宽度为100 mm，钢板长度根据接缝总长切割，误差控制在±2 mm以内；钢板宽度涵盖覆盖区与锚固区，厚度依据车辆荷载等级选16～22 mm，材料为Q345D低合金钢。用不同轴承的车辆，以不同车速和一定循环次数通过伸缩缝锚固区，测试并分析钢板在荷载作用下的力学响应。结果表明：钢板所受应力随车速提高和车辆轴承质量增加而增大，在循环荷载作用下呈现硬化现象，应力逐渐上升；大轴承质量车辆行驶时钢板位移明显增加，材料微结构变化导致其力学性能有所退化。随着钢板宽度增加，其应力先升高后降低，这一变化受边界约束效应和材料性能的共同影响；而随着厚度增加，钢板所受拉应力、剪应力下降，刚度和承载能力增强，表明厚度是影响锚固结构性能的关键因素。
2025年06期 v.48;No.333 128-133+152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K] [下载次数：55 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：98 ] - 张校园;刘阳峰;
热轧钛-钢复合材料在建筑领域长期服役时需承受各类荷载，其抗弯性能对结构稳定性与安全性至关重要。本研究以退火纯钛板、钢板为基材，铜板为中间层，制备热轧钛-钢复合材料。通过循环疲劳试验模拟长期服役条件，系统研究了热轧变形量、组合方式、钢板厚度及冷却方式对复合材料抗弯性能的影响。结果表明：经历模拟长期服役后，复合材料的抗弯强度先下降后趋于稳定；热轧变形量为65%时，复合材料的抗弯强度达到峰值；采用“钛-铜-钢-铜-钛”的组合方式时，复合材料的抗弯强度显著高于其他组合方式；增加钢板厚度有助于提高复合材料的抗弯强度，当热轧方向与后续荷载方向平行时，材料的抗弯强度表现更优；在本研究范围内，冷却方式对复合材料的抗弯强度无明显影响。
2025年06期 v.48;No.333 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：96 ] - 周晓娟;吕李华;
轻质钢结构材料通常具有较高的屈服强度与抗拉强度。与传统建筑材料（如砖石、混凝土等）相比，在同等承载能力要求下，其材料用量更少，结构自重更轻。因此，本文针对高层建筑加固中采用的轻质钢结构材料连接节点的极限承载力展开研究，通过分析节点材料参数，设计并制作了不同构造的连接节点试件进行试验。结果表明：端板厚度、螺栓数量及连接方式的改变均对节点极限承载力产生显著影响。当用14 mm厚端板、配置10颗螺栓，并结合端焊缝与边焊缝的连接形式时，轻质钢结构连接节点试件的极限承载力可达980 kN。同时，该节点表现出优异的抗刚性退化能力——当试件位移为1.0 mm时，其刚性退化系数为0.45，仍可确保高层建筑的结构稳定。此外，在75 m/s的冲击速度下，该试件的最大位移仅为0.5 mm，残余位移仅为0.3 mm，显示出卓越的抗震性能。
2025年06期 v.48;No.333 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 邹时华;李毅卉;
为了研究新型钢筋-磷石膏复合材料的力学性能及其在荷载作用下的损伤演化规律，进行了钢筋-磷石膏复合墙体的抗拉、抗压性能与损伤测试。以磷石膏为主要材料，掺入粉煤灰、矿渣和玻化微珠，并加入缓凝剂与减水剂，制备了9种不同含量的磷石膏试件。根据抗压和抗拉强度测试结果，确定了磷石膏的最佳配合比。随后，按该配合比与钢筋复合，制备了3种不同配筋率的钢筋-磷石膏复合墙体试件：Q1（配筋率为1.65%）、Q2（配筋率为3.75%）和Q3（配筋率为6.50%）。用Abaqus软件建立了墙体的有限元模型，研究了复合墙体的损伤因子，并结合轴心抗压强度承载力试验验证了模拟结果的可靠性。结果表明：在相同荷载作用下，Q1因配筋率不足，损伤因子最大值接近0.8，刚度退化显著；Q2和Q3的损伤因子变化趋势较接近，最大值约为0.2。在考虑成本的情况下，建议选用Q2进行复合墙体的设计与施工。模拟结果与试验结果高度吻合，进一步验证了有限元模型的可靠性。
2025年06期 v.48;No.333 146-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：94 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：98 ] - 魏良庆;彭成允;
为了研究稀土La对汽车用ADC12铝合金组织和性能的影响，用光学显微镜，扫描电子显微镜、销盘式摩擦磨损试验机及布氏硬度计等对不同含量La的汽车用ADC12合金进行了研究。结果表明：通过添加质量分数为0.6%的稀土La，合金的α-Al相二次枝晶臂间距（35.83μm）显著减小，与未添加稀土元素的ADC12合金相比降低了47.59%。此外，稀土La可以显著细化共晶Si相的尺寸，共晶Si相由长条状或板块状细化成颗粒状或纤维状，共晶Si相的长径比由6.7降至3.2。添加质量分数为0.9%的稀土La后，在ADC12合金组织内生成了长条状亮色含La金属间化合物。随着稀土La含量的增加，ADC12合金的力学性能逐渐增高，而磨损率及摩擦因数逐渐降低，ADC12-0.6La合金的抗拉强度、布氏硬度及磨损率分别为222.43 MPa、93.3HBS和18.77 mm~3/m，与不含稀土La元素的合金相比，变质合金的抗拉强度、布氏硬度及耐磨性能均显著提高。
2025年06期 v.48;No.333 153-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K] [下载次数：272 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：97 ] - 李杨洋;潘益龙;
制备兼具高硬度和高断裂韧性的Si_3N_4材料是陶瓷领域的研究热点，可进一步推出诸如新一代陶瓷基板材料、高速航空发动机轴承、轻量化武器平台等军工应用。其中，通过减小晶粒尺寸增加晶界密度来提高陶瓷材料的硬度和断裂韧性已被验证为行之有效的方法。本文采用高压相变辅助烧结技术，以纳米级α-Si_3N_4为原料，在5 GPa,1 700℃下合成富β相Si_3N_4多晶陶瓷块材。结果表明：高压与相变相结合显著提高了陶瓷样品的致密度，同时降低了样品的烧结温度。进而抑制了晶粒异常长大，并使合成的Si_3N_4陶瓷具有优异的力学性能，其硬度高达20.06±0.5 GPa，断裂韧性为5.3±0.5 MPa·m~(1/2)，优于传统烧结制备的Si_3N_4陶瓷。
2025年06期 v.48;No.333 160-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 2284K] [下载次数：436 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 李白;周俊丽;
煤矿设备在煤炭开采过程中极易受到煤粉的污染，本文通过搭建齿轮箱传动系统试验台，开展煤粉污染工况模拟试验，采用煤粉浓度检测、润滑油黏度测试和铁谱磨粒分析等方法，研究煤粉粒度、硬度、污染浓度和污染时间等对润滑油性能及齿轮箱磨损程度的影响。结果表明：煤粉污染会增加润滑油的黏度，加剧齿轮的磨损；不同煤粉的粒度与硬度均会使润滑油黏度上升和齿轮磨损程度增加，特别是无烟煤颗粒棱角分明，对润滑油的黏度及齿轮磨损会产生更显著的影响；煤粉污染浓度过高和污染运行时间增加同样会导致润滑油的黏度增加和齿轮磨损加剧，使润滑油性能加速劣化。本研究成果可为煤矿设备的润滑油状态监测、换油周期制定及润滑油净化过滤提供理论依据和实践指导。
2025年06期 v.48;No.333 167-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1366K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 朱海;李振和;张剑;张峰;张语宸;李跃龙;
本文基于正交试验以2 mm厚6061-T6铝合金轧制板为原料进行AFRD试验，研究热输入对沉积层的组织演变及强塑性影响。方差分析表明，旋转速度对抗拉强度和伸长率起主导作用，进给速度通过辅助调节热-力耦合场而优化性能均衡性，下压量影响微弱。宏观形貌分析显示，在合适的热输入下增材层宽度达11.46 mm，且无缺陷，而低热输入导致未结合区，高热输入引发材料非对称堆积。显微组织表征显示，AFRD沉积层发生动态再结晶，形成均匀细小等轴晶，使沉积层展现出高塑性特征，晶粒尺寸随热输入增大呈先细化后粗化趋势，晶粒越小塑性越高。剧烈摩擦搅拌使母材主要强化相Mg_2Si相回溶，热输入越大强化相回溶越多，导致沉积层强化相数量比母材有所减少，使沉积层强度低于母材。断口形貌显示，增材试样韧窝密度与深度显著高于母材，其多级韧窝结构表明塑性能力提升。
2025年06期 v.48;No.333 173-180+187页 [查看摘要][在线阅读][下载 2208K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：92 ] - 王鸿飞;沈慧玲;王猛;杨旭;孙丹阳;孙双;
利用复合成型工艺制备W/ZrNb非晶复合材料，分析材料微观结构及内部缺陷，观察钨丝增强相宏观结构，结合非晶合金内部孔隙特征及氧化状态对材料力学性能和毁伤后效进行研究。结果表明：少部分W/ZrNb非晶复合材料内部存在微量气孔，材料两端出现轻微氧化。力学实验证明，氧化及孔洞缺陷对材料硬度及压缩塑性影响不大，硬度为54HRC～55HRC，压缩塑性为17.3%～18.5%，冲击功略有降低，为30.68～54.34 J；毁伤后效实验证明，在1 050～1 450 m/s的飞行速度下，材料具有明显扩孔及燃烧后效，引燃阈值为1 176.2～1 304.5 m/s，引燃率可达90%。该结论对W/ZrNb非晶复合材料棒材的军工领域应用具有理论支持作用。
2025年06期 v.48;No.333 181-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：94 ] - 王玉光;宋允基;安金岚;回丽;许星元;
为了研究高速列车转向架用SMA490BW钢焊接接头在不同载荷谱和厚度下的裂纹扩展行为，用光学显微镜和扫描电镜分析了试样的显微组织和断口形貌。结果表明：当厚度相同、载荷谱不同时SMA490BW钢焊接接头在低-高-低载荷工况下裂纹扩展寿命更长，迟滞效应的影响更大；当载荷谱相同、厚度不同时SMA490BW钢焊接接头的裂纹扩展寿命随着厚度的增加而减少，减少了迟滞效应的影响；通过断口分析解释了谱载条件下SMA490BW钢焊接接头裂纹扩展行为的机理。
2025年06期 v.48;No.333 188-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 2721K] [下载次数：196 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：94 ]