气固两相流作用下工程玻璃的冲蚀性能及损伤机理研究
本文选题:气固两相流 + 钢化玻璃 ; 参考:《硅酸盐通报》2017年11期
【摘要】:根据内蒙古中西部地区风沙环境特征,采用气流挟沙喷射法,通过模拟风沙环境侵蚀实验系统,对比分析冲蚀力学参数对不同特性工程玻璃冲蚀率的影响规律,并结合扫描电镜(SEM)分析其损伤机理。结果表明:钢化玻璃的冲蚀率随冲蚀角度的增加而增大,在90°时达到最大值,表现出脆性材料的特征;有机玻璃的冲蚀率随冲蚀角度增加先增大后减小,在45°处达到最大值,90°时为最小值,表现出半塑性材料的特征。两种玻璃的冲蚀率随沙流量的增加,先迅速减小后趋于平缓;随速度的增加而增加。在高角度冲蚀时,钢化玻璃和有机玻璃冲蚀率和冲蚀速度回归曲线的速度指数较接近,分别为3.94和3.66,均偏离了理论预测的范围。钢化玻璃高角度冲蚀损伤严重,其表面冲蚀损伤机理是与塑性区相关的残余应力,在冲击部位产生横向裂纹,裂纹不断扩展在材料表面交叉引起材料流失;有机玻璃低角度冲蚀磨损严重,其损伤机制主要是微切削作用,损伤程度由材料的硬度控制。
[Abstract]:According to the characteristics of wind-sand environment in the central and western regions of Inner Mongolia, the influence of erosion mechanical parameters on the erosion rate of glass with different characteristics is comparatively analyzed by means of simulating the experimental system of wind-sand environment erosion. The damage mechanism was analyzed by scanning electron microscope (SEM). The results show that the erosion rate of toughened glass increases with the increase of erosion angle and reaches the maximum value at 90 掳, showing the characteristics of brittle material, while the erosion rate of plexiglass increases first and then decreases with the increase of erosion angle. When the maximum value reaches 90 掳at 45 掳, it is the minimum value, which shows the characteristics of semi-plastic material. The erosion rate of the two kinds of glass decreases rapidly first and then tends to smooth with the increase of sand flux, and increases with the increase of velocity. At high angle erosion, the regression curves of erosion rate and erosion velocity of tempered glass and plexiglass are close to 3.94 and 3.66, respectively, which deviate from the range of theoretical prediction. The high angle erosion damage of toughened glass is serious. The mechanism of surface erosion damage is the residual stress related to plastic zone, which produces transverse crack in the impact area, and the crack propagates continuously on the surface of the material, resulting in material loss. The low angle erosion wear of plexiglass is serious, the damage mechanism is mainly micro-cutting, and the damage degree is controlled by the hardness of the material.
【作者单位】: 内蒙古工业大学土木工程学院;内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(11662012,11162011,51468049) 内蒙古自治区人才开发基金
【分类号】:TQ171.1
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,本文编号:1946978
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