燃氣輪機葉片的單晶高溫合金的多尺度建模燃氣輪機廣泛用于發電以及飛機和船舶的推進。它們最重的零件，即渦輪轉子葉片，是由單晶鎳基高溫合金制成的。這些材料優異的高溫性能歸因于兩相復合微觀結構，該結構由包含大量g'-顆粒（Ni3Al）的g-基體（Ni）組成。在使用過程中，最初的長方體沉淀物通過稱為漂流的基于擴散的過程演化為細長板。在這項工作中，開發了一種微機械的本構框架，專門考慮了微結構的形態及其演化。在擬議的多尺度方法中，宏觀長度標度表征了通常應用有限元（FE）計算的工程水平。介觀長度尺度代表歸因于宏觀材料點的微觀結構的水平。在這種長度尺度下，該材料被認為是兩個不同相的混合物，它們構成了專門設計的晶胞。微觀長度尺度反映了各個材料相的晶體學水平。在此級別上定義了這些階段的本構行為。擬議的單元格包含特殊的界面區域，其中塑性應變梯度被認為是集中的。在這些界面區域中，會產生由應變梯度引起的背應力以及源自兩相之間晶格失配的應力。晶胞的有限尺寸和微機械簡化使得該框架在多尺度方法中特別有效。晶胞響應是在宏觀FE代碼內的實質點級別上以數字方式確定的，這在計算上比詳細的基于FE的晶胞離散化要有效得多。通過使用非局部應變梯度晶體可塑性模型來模擬基體相的本構行為。在該模型中，界面區域的應變梯度引起的幾何必要位錯（GND）的不均勻分布會影響硬化行為。此外，特別是對于感興趣的兩相材料，硬化定律包含與Oro...
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2021
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02
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高溫合金材料是航空發動機首選材料，在現代航空工業的發展中處于不可替代的位置，它的規模發展與否直接決定了航空裝備的發展水平。此外，高溫合金也廣泛應用于航天發動機的熱端部件。伴隨工業化發展，民用高端裝備工業對高溫合金材料的需求呈不斷上升趨勢，高溫合金的耐高溫耐磨耐腐蝕的特點使其在柴油機和內燃機渦輪增壓、燃氣輪機、能源動力、石油化工、玻璃建材等民用工業中的有廣泛的應用，民用工業的高溫合金使用量已經提高到20%左右。
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2017
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自從可攜帶式鐘表發明以來，以擺輪+游絲的振動系統模式就已經確定了下來。機械鐘表都是以擺輪游絲組件作為振動系統來產生標準時間信號的，本篇將描述擺輪游絲系統的發展簡史。自17世紀那場著名的“航海天文鐘”比賽起，英國鐘表曾經是世界上最好的。早期的英國表的擺輪游絲系統是一個金屬的閉合光擺配合鐵基做成的平游絲（發藍），也就是荷蘭科學家惠更斯發明的擺輪游絲鐘的縮小版。通常，高級的英國表的擺輪是由貴金屬制造（k金）以增加擺輪的慣量，可以達到走時準確的目的。就以現在留存的這些珍貴鐘表看，每日的走時誤差大約會在5分鐘內。 1896年瑞士物理學家夏爾·愛德華·紀堯姆（C. E. Guillaume）發明了一種合金，這種合金在磁性溫度即居里點附近熱膨脹系數顯著減少，出現所謂反常熱膨脹現象（負反常），從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內，獲得很小的甚至接近零的膨脹系數，這種合金的組成是64%的Fe和36%的Ni，呈面心里方結構，其牌號為4J36，它的中文名字叫殷鋼，英文名字叫因瓦合金（invar），意思是體積不變。這個卓越的合金對科學進步的貢獻如此之大，致使其發現者（瑞士物理學家紀堯姆）為此獲得1920年的諾貝爾物理學獎，在歷史上他是第一位也是唯一的科學家因一項冶金學成果而獲此殊榮。這項發明很快便運用到鐘表里面，雙金屬截斷擺輪已經成為歷史，因為由因瓦合金制造的游絲不需要擺輪來進...
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2017
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計算機增材制造技術，俗稱3D打印技術，是一種基于三維CAD模型數據，通過增加材料逐層制造的加工技術。相對于傳統的材料切、削、磨等加工技術（被稱為減材制造），增材制造是一種“自下而上”的制造方法。采用增材制造技術制作的鋁合金水泵轉子增材制造設備與現代微機技術緊密相關，它由零件的三維數據驅動，設備接受三維數據之后，轉換為加工步驟，從而直接制造零件。同時隨著計算機軟硬件技術的發展，增材制造技術內涵仍在不斷深化，類型也不斷擴展。當前增材制造技術主要有以下幾種實現途徑： 1、光固化打印，這是采用紫外線在液態光敏樹脂表面進行掃描，每次生成一定厚度的薄層，從底部逐層生成物體。光固化打印的優點是原材料的利用率高（接近100%），尺寸精度高，表面質量優良，可用于制作結構復雜的模型，并且打印設備尺寸、重量較小，缺點是原材料種類有限。2、選擇性激光燒結打印，即采用高功率的激光，對粉末加熱使其燒結成型。選擇性激光燒結工藝的優點是材料范圍廣，除可燒結塑料、尼龍。聚碳酸酯等非金屬材料，還可打印金屬材料，且打印時無需支撐，打印的零件機械性能好、強度高。缺點是粉末狀材料比較松散，打印精度較難控制，且打印設備價格昂貴。3、熔融沉積打印是采用熱融噴頭，使塑性材料熔化后從噴頭內擠壓而出，并沉積在指定位置固化成型。即類似于“擠牙膏”的過程。這種打印方式價格低廉、體積小、操作難度相對較小，適合于家用和辦公室打印，...
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2017
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