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纯Fe表面机械研磨处理对Ti原子扩散特性影响的第一性原理计算及实验验证 下载：83 浏览：455

王枭1 于晓华1，2 李晓宇1，3 刘成1 钟毅1 詹肇麟1 邓久帅1 《新材料》 2019年12期

摘要:
基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算了空位对纯Fe晶格常数、局域态密度和热力学参数的影响规律，结合Ti原子在纯Fe中的过渡态搜索，阐明了空位对纯Fe表面Ti原子扩散特性的作用机制。模拟计算表明，引入空位后，体系晶格常数和局域态密度减小，Helmholtz自由能和结合能降低，声子振动内能、熵值和等容热容增加。bcc-Fe的3×3×3超胞含一个空位和两个空位时Ti原子的扩散势垒分别为0.659 eV和0.353 eV。不同温度下体系的扩散系数表明，纯Fe经表面机械研磨处理(SMAT)后，其在673 K即可达到未机械研磨时1 073 K的Ti原子扩散效果。在实验验证环节，借助扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)仪和X射线衍射(XRD)仪观察及表征了Fe试样经SMAT处理和673 K双层辉光等离子渗Ti处理后的微观组织、截面元素分布及渗层物相结构。结果表明，增加空位浓度可以有效降低等离子渗钛温度，纯Fe表面生成了12μm左右的渗Ti层。本工作可为通过调控空位浓度实现低温渗钛的研究提供参考。

浅埋大断面黄土隧道大变形特性及其控制措施研究 下载：75 浏览：472

陶鼎1 李大华1 刘成1 方辉2 陶顺2 《建筑技术学报》 2020年1期

摘要:
依托银西客运专线某浅埋大断面隧道,基于数值计算和现场监测等手段对隧道变形特性进行分析,结果表明浅埋大断面黄土隧道拱顶沉降量大、变形时间长,初支封闭成环后变形速率变缓,但在二衬施作前隧道变形速率依旧较大,围岩未达到稳定状态。隧道施工过程中会在拱脚和墙脚形成塑性区,围岩塑性变形导致地层的不均匀沉降使围岩受到的拉应力或剪应力大于土体的强度,极易形成可见的地表裂缝。采用袖阀管注浆+洞内超前中管棚的控制措施能有效控制浅埋大断面隧道变形,保证施工安全。
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