激光冲击高强钢应力调控技术及微观结构演变机制
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119
全新
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作者 曹宇鹏 仇明 施卫东
出版社 机械工业出版社
出版时间 2023-10
版次 1
装帧 其他
货号 9787111732662
上书时间 2024-10-22
商品详情
品相描述:全新
图书标准信息
作者
曹宇鹏 仇明 施卫东
出版社
机械工业出版社
出版时间
2023-10
版次
1
ISBN
9787111732662
定价
119.00元
装帧
其他
开本
16开
纸张
胶版纸
页数
248页
字数
290千字
【内容简介】
自升式平台是海洋资源开发的重要装备,桩腿是其升降系统的核心机构。本书针对桩腿材料E690高强钢的磨损、疲劳、胶合等多元损伤行为,聚焦激光冲击诱导E690高强钢动态响应、微观结构与应力调控多尺度演变机制,介绍了E690高强钢激光表面改性、减摩延寿及增材修复的基础研究。本书着重阐述了涵盖E690高强钢失效行为与机理,激光冲击波诱导E690高强钢动态响应与残余应力形成机制,微观组织结构与残余应力分布的相关性,激光冲击微观结构表征及基于位错组态的晶粒细化机制,激光冲击微造型减摩延寿和LCR/LSP复合修复机理的新理论、新方法及新技术。本书所述的研究内容及成果有利于激光表面改性、减摩延寿及增材修复的基础研究成果尽快走向应用,有助于拓展高能束复合制造与再制造的新方法和工艺。 本书可供从事激光加工、表面工程、高技术船舶与海洋工程装备制造的科技人员、工程技术人员参考,也可作为机械工程、材料加工工程学科研究生和高年级本科生等的学习用书。
【作者简介】
: 曹宇鹏,副教授、高级工程师(船舶与海洋工程专业)、硕士生导师。中国机械工业船舶海工用特种泵及绿色修造技术重点实验室副主任、中国石油和化工行业泵及系统节能技术重点实验室副主任、江苏省特种泵及系统工程研究中心副主任、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部通讯评议专家、江苏省工程热物理学会理事、江苏省机械工程学会特种加工分会理事。入选2018年江苏省双创人才,南通市226高层次人才、江海英才,2020年获江苏省工程热物理学会优秀青年科技工作者。 主持和主要参与完成省部级以上科研项目10余项,正在主持和主持完成国家自然科学基金、工信部高技术船舶科研计划项目子课题、中国博士后基金等课题10余项。以第一作者或通讯作者在国内外知名期刊发表论文40余篇,其中SCI/EI检索20余篇;获授权发明专利10余件;获教育部科技进步奖、江苏省科学技术奖、中国机械工业科技进步奖、中国石油和化学工业科技进步奖等奖项12项,其中一等奖2项,二等奖10项;Journal of Applied Physics、Optics and Laser Technology、Ceramics International、《物理学报》等SCI期刊审稿人。
【目录】
前言 第1章绪论1 11引言1 12E690高强钢研究与应用概述2 13金属材料腐蚀疲劳裂纹扩展机理分析2 131腐蚀疲劳裂纹扩展中的能量分析2 132基于能量守恒的金属材料腐蚀疲劳裂纹扩展速率模型4 14激光冲击调控表面残余应力相关研究与进展6 141激光冲击强化技术研究概况6 142激光冲击波传播机制与材料动态响应10 143激光冲击与表面残余应力分布12 15激光冲击材料表面微结构响应研究进展14 151马氏体相变与晶粒细化机理14 152极端塑性变形与晶粒细化机理15 153激光冲击强化不同材料微结构研究概况15 16激光冲击微造型对材料摩擦学性能影响的研究现状18 17本章小结19 参考文献20 第2章E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展试验及腐蚀疲劳损伤建模24 21引言24 22E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展试验25 221E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展试验材料25 222E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展试样制备25 223E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展试验25 23E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展试验结果分析27 231试验数据分析方法27 232不同环境下E690高强钢裂纹扩展的试验结果28 233空气与盐水中裂纹扩展试验断口分析31 234不同应力比下E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展的试验结果33 235E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率计算与分析33 24E690高强钢腐蚀疲劳裂纹扩展速率建模研究36 25E690高强钢断裂韧度测试38 251E690高强钢断裂韧度测试方法38 252E690高强钢断裂韧度测试结果40 26E690高强钢理论模型与拟合模型的对比分析41 261E690高强钢理论模型计算结果与试验结果对比41 262E690高强钢裂纹扩展速率理论模型与拟合模型对比42 27E690高强钢SN曲线测试43 271试验概况43 272E690高强钢SN曲线测试试样43 273E690高强钢SN曲线测试条件及过程43 28E690高强钢损伤分析44 281E690高强钢SN曲线测试结果44 282E690高强钢腐蚀损伤演化实例45 283E690高强钢SN曲线与裂纹扩展速率曲线转换46 29本章小结47 参考文献48 第3章激光冲击诱导E690高强钢薄板表面动态应变特性研究51 31引言51 32激光冲击波加载金属薄板表面动态响应51 321表面动态应变测试的边界条件51 322表面动态应变测试原理52 323激光冲击波加载金属薄板表面动态应变模型53 324表面动态应变测试方法与试验参数54 33激光冲击高应变率下E690高强钢表面动态应变模型及边界条件验证55 34激光冲击高应变率下E690高强钢表面动态应变模型56 35本章小结59 参考文献59 第4章激光冲击波传播机制与E690高强钢表面完整性研究62 41引言62 42激光冲击波特性测试原理、方法与装置63 421激光冲击波特性测试原理63 422激光冲击波特性测试方法与装置64 43表面完整性试验与测试68 431试样制备及试验设备68 432激光冲击试验参数68 433表面完整性测试69 44数值建模71 441建立几何模型71 442材料的本构模型71 443冲击压力设置72 45激光单点冲击应力波传播仿真模型试验验证73 46激光冲击E690高强钢残余应力形成机制75 461E690高强钢残余应力双轴分布特性分析75 462E690高强钢“残余应力洞”分布特性分析76 47激光冲击E690高强钢表面完整性分析79 471冲击前后E690高强钢表面三维形貌与二维轮廓变化79 472冲击前后E690高强钢表层残余应力变化82 473冲击前后E690高强钢表层显微硬度变化83 48本章小结84 参考文献84 第5章激光冲击E690高强钢薄板表面残余应力洞形成机制及影响因素 权重分析88 51引言88 52数值模拟89 521有限元模型89 522材料的本构模型89 523冲击波压力模型90 53试验方案设计91 54结果分析与讨论92 541不同激光功率密度冲击后表面残余应力分布92 542表面Rayleigh传播与模型验证95 543冲击波传播与残余应力洞的形成机制97 544E690高强钢冲击波传播模型的建立100 545表面稀疏波汇聚和纵向冲击波反射对残余应力洞影响权重101 55本章小结102 参考文献102 第6章激光冲击E690高强钢表面微结构响应与X射线衍射图谱的相关性 研究105 61引言105 62试验准备106 621激光冲击试样制备106 622激光冲击试验装置及参数106 623激光冲击区域透射电镜观测试样制备及装置107 624能谱点测试样制备及装置108 625XRD分析及装置108 63激光冲击E690高强钢表层微观组织演变109 631E690高强钢原始组织109 632激光冲击强化后E690高强钢表面的结构形貌110 633激光冲击强化后E690高强钢电子衍射花样标定112 64激光冲击E690高强钢表面成分分析117 65激光冲击微观结构演变与XRD衍射图谱相关性118 651微观结构与表面残余应力相关性118 652激光冲击强化E690高强钢的XRD分析119 653XRD图谱所得晶粒尺寸与TEM下晶粒尺寸的对比121 654E690高强钢的失稳分解过程121 655E690高强钢的形核—长大过程123 66激光冲击强化E690高强钢表面微结构响应模型125 67本章小结126 参考文献127 第7章激光冲击诱导E690高强钢表面自纳米化中调幅分解的试验研究130 71引言130 72试验材料与方法130 721试验材料130 722试验过程131 723分析与检测131 73结果与分析132 731E690高强钢表面XRD衍射图谱分析132 732E690高强钢表面TEM显微分析134 733基于调幅分解的E690高强钢微观冲击响应模型与应力弛豫机制137 74本章小结138 参考文献139 第8章激光冲击E690高强钢位错组态与晶粒细化的试验研究141 81引言141 82试验方案设计141 821试验材料及冲击试验141 822微观组织观测142 83试验结果与分析142 831激光冲击E690高强钢截面组织分析142 832激光冲击E690高强钢表层微结构分析143 833激光冲击E690高强钢内部位错组态研究144 84本章小结152 参考文献152 第9章激光冲击对E690高强钢激光熔覆修复微观组织的影响155 91引言155 92试验材料与方法155 921试验材料155 922试验过程156 923分析与检测157 93试验结果分析与讨论158 931物相分析158 932显微组织分析159 933激光冲击E690高强钢熔覆层表层位错组态研究164 934表面残余应力170 94本章小结171 参考文献172 第10章激光冲击对E690高强钢熔覆修复结合界面组织的影响175 101引言175 102试样材料与方法175 1021试样制备175 1022熔覆层制备与强化176 1023分析与检测177 103E690高强钢基体及熔覆层的织构分析177 104激光冲击E690高强钢熔覆层截面微结构分析179 1041激光冲击对熔覆层截面织构的影响179 1042激光冲击E690高强钢熔覆截面晶粒尺寸变化与晶界取向角分析180 105激光冲击E690高强钢熔覆层界面微结构分析184 1051激光冲击对E690熔覆界面织构的影响184 1052激光冲击对熔覆层界面微观组织的影响187 1053激光冲击E690高强钢熔覆层界面晶界取向角分析189 106激光冲击E690高强钢熔覆层界面响应模型191 107本章小结192 参考文献192 第11章E690高强钢表面激光冲击微造型及其摩擦学性能的试验研究194 111引言194 112激光冲击微造型的模拟与试验方法195 1121有限元模型的建立195 1122激光冲击微造型试验196 1123摩擦磨损试验198 113激光冲击微造型的成形规律及表面微观结构演变199 1131激光冲击次数对微造型表面形貌的影响199 1132激光冲击次数对残余应力和FWHM值的影响201 1133微造型表面纳米化及调幅分解验证205 114微造型几何参数设计对摩擦学性能的影响206 1141摩擦学性能分析方法206 1142微造型密度对摩擦系数的影响206 1143微造型深度对摩擦系数的影响208 115磨损表面与磨损机理分析209 1151磨损表面分析209 1152磨损机理分析211 116本章小结213 参考文献214 第12章激光冲击微造型表面AlCrN涂层制备及减摩机理217 121引言217 122AlCrN涂层制备试验及测试方法217 1221AlCrN涂层的制备方法217 1222表面和截面微观形貌观察219 1223X射线物相检测219 1224显微硬度与残余应力检测219 1225涂层工程结合强度检测220 123AlCrN涂层性能分析221 1231表面宏观形貌221 1232表面微观形貌与物相分析222 1233显微硬度与残余应力223 1234涂层与基体的结合强度224 124微造型AlCrN涂层试样的摩擦磨损性能研究226 1241不同密度微造型AlCrN涂层的摩擦学性能226 1242不同深度微造型AlCrN涂层的摩擦学性能227 125微造型AlCrN涂层试样的磨损表面观察及机理分析229 1251磨损表面形貌分析229 1252磨损表面的EDS能谱分析232 1253微造型AlCrN涂层的减摩润滑模型233 126本章小结234 参考文献235
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