研究高强度（-196℃时为-1300MPa），高韧性（-196℃时为200J）的Ni9钢在拉伸和-196℃冲击时，组织结构在变形—断裂时的动态和准动态行为及其与宏观强度和韧性关系。证明机械不稳定的γ′的有益作用很小，热不稳定的γ′则有害。γ′相的稳定性随回火温度提高或回火时间延长而下降。应变诱导马氏体相变是最有效的增韧机制；微裂纹增韧机制则对485℃回火的α γ′三明治式组织最为有效。低温韧性与裂尖行程的钝化部份所占分量相对应。发现并阐明抵抗冲击的组织自调节机制。发现细晶高韧性Ni9钢在拉伸时的声发射强度随应变速率的提高而降低，这与公认的理论模型相反。建立了界面位错与晶内位错运动的统一模型圆满解释了这一反常现象。 2100433B

碳纤维增强铝基复合材料因具有轻质、高强、良好的塑性和导热性等特点，被认为是理想的功能材料和结构材料，有望应用于航天航空、军事和汽车工业等领域。本项目以碳纤维编制布增强铝基复合材料为研究对象，研究碳纤维与基体结合过程中的界面反应行为，以及凝固过程中镀层工艺和外场对界面行为的影响，为碳纤维增强铝基复合材料的制备方法提供理论指导。本项目经过三年研究，取得如下结果： 1、提出一种半固态铸轧法制备碳纤维布增强铝基复合材料的工艺，利用压力场促使铝基体和碳纤维编织布的界面结合。借助模拟计算建立了温度参数和塑性变形量间的关系，阐释变形机制。通过调控外加压力和金属流动性，实现了铝熔体对碳纤维布的完全渗进。碳纤维编织布增强铝基复合材料板材能够在弯曲变形中提供良好的强化效果。 2、得到基体和纤维的渗进规律，阐释电磁诱导的渗浸转变机制。在液态复合过程中引入脉冲磁场，实现了金属熔体对编织布的渗浸过程由逐层渗浸方式向梯度同步渗浸方式转变。电磁场引入的磁致压力促进增加熔体渗浸深度。以此为基础实现了电磁铸造法制备碳纤维布增强铝基复合材料。 3、设计针对平纹碳纤维编织布的表面镀层新工艺。在传统化学镀层的工艺基础上，优化了一种针对于平纹碳纤维编织布特点的表面化学镀镍方法，将镀液的稳定时间延长至 120min以上，镀层的含磷量降低至9wt.%。并通过开发新的氧化剂体系，设计了胶态钯镀液化学镀镍工艺和碳纤维表面接枝短链羧酸铜的工艺。不仅简化了原有的镀层工艺，大幅降低了成本，更提升了镀层的均匀性与稳定性。

本项目通过综述现有水库界面环境研究中存在的困难和问题，提出了引入模式识别和熵理论的新研究途径，建立了判别预测水库水湿分层界面存在性的模式识别模型；分别提出了水库下层水体与底质之间以及水库水体与不体以外的整个环境之间的污染物交换的熵理论，分别给出了跨过狭义和广义界面污染物迁移的熵流以及系统内部污染物变化熵产生的数学描述式；研制了在各种边界作用下水库垂直二维水环境耦合模型及其有限分析数值解法；建立了水库三维重金属迁移模型；研究了GIS在水库水环境模拟中的应用方法。本项目研究已发表论文5篇，出版专著1部，待发表论文3篇，有关成果为水库水环境评价，规划以及水库运行管理等提供了新的理论基础。 2100433B

帘线增强橡胶复合材料广泛应用于轮胎及各种缓冲结构中，它的界面性能极大地影响橡胶复合材料制品的使用性和耐久性，开展界面性能研究对于改善和提高产品质量具有重要意义。帘线增强橡胶材料不同于传统的树脂基复合材料，橡胶基体具有几乎不可压缩性和大变形非线性特性，而帘线又具有拉扭耦合特征，这使得其中的界面力学问题变得非常复杂。本申请拟以单向帘线增强橡胶材料为对象，通过对界面细观结构的表征和分析，建立界面结构的桁架结构分析模型，根据连续介质力学有限变形理论建立非线性边值问题。采用节点平均化的方法描述桁架结构与周围介质的接触，数值计算确定应力、应变场和位移场。基于多尺度均匀化方法，确定材料等效弹性性能，并与试验结果相互验证。通过帘线增强橡胶材料界面参数、帘线结构特征等因素与宏观力学特性的关联研究，揭示界面细观结构对柔性复合材料性能影响规律，建立界面参数的优化准则，为界面设计与新材料开发提供理论依据。