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2025

9-10

斷裂韌性是評(píng)估材料抗裂紋擴(kuò)展能力的關(guān)鍵參數(shù)。在設(shè)計(jì)和制造過程中，了解材料的斷裂韌性可以幫助選擇合適的材料，確保設(shè)備在使用過程中的安全性。對(duì)于已經(jīng)投入使用的設(shè)備，評(píng)估材料的斷裂韌性可以預(yù)測(cè)設(shè)備在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的裂紋擴(kuò)展情況，從而預(yù)防事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的斷裂韌性測(cè)試方法（如單邊缺口梁測(cè)試和緊湊拉伸測(cè)試）需要較大的樣本和復(fù)雜的加載程序，不適用于正在服役的材料和小樣本情況。因此，鄭州大學(xué)的張建偉教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于劃痕測(cè)試的替代方法，用以測(cè)定金屬材料的斷裂韌性。通過拉伸測(cè)試和緊湊...

2025

9-10

高頻載荷下的微觀響應(yīng)：原位疲勞測(cè)試技術(shù)前沿

高頻載荷下的微觀響應(yīng)：原位疲勞測(cè)試技術(shù)前沿1.什么是“高頻疲勞測(cè)試”？核心目的：在短時(shí)間內(nèi)模擬材料或結(jié)構(gòu)件在長(zhǎng)期交變載荷（即載荷大小和方向循環(huán)變化）下的疲勞性能，獲取其疲勞強(qiáng)度、疲勞壽命（S-N曲線）等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。“高頻”的含義：指測(cè)試過程中載荷循環(huán)的頻率非常高，通常可達(dá)幾十赫茲（Hz）甚至上百赫茲。相比之下，傳統(tǒng)的液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)頻率通常在10-100Hz以下，多數(shù)在1-30Hz之間。實(shí)現(xiàn)方式：通常采用電磁諧振或壓電陶瓷原理。電磁諧振式疲勞試驗(yàn)機(jī)是最常見的高頻疲勞機(jī)。它利用...

2025

9-9

動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)的動(dòng)態(tài)加載與載荷控制技術(shù)說明

動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)通過精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)加載與載荷控制技術(shù)，模擬材料或構(gòu)件在循環(huán)載荷作用下的力學(xué)行為，為疲勞性能評(píng)估提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。??一、動(dòng)態(tài)加載技術(shù)還原真實(shí)受力場(chǎng)景。??該技術(shù)通過機(jī)械、液壓或電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)試樣施加周期性或隨機(jī)變化的動(dòng)態(tài)載荷，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)材料在實(shí)際使用中承受的拉伸、壓縮、彎曲或復(fù)合載荷循環(huán)。加載頻率可根據(jù)測(cè)試需求靈活調(diào)節(jié)，從低頻到高頻覆蓋不同工況下的振動(dòng)或沖擊頻率范圍，模擬如橋梁振動(dòng)、機(jī)械零件運(yùn)轉(zhuǎn)等場(chǎng)景的持續(xù)作用。加載波形經(jīng)過精確設(shè)計(jì)，包括正弦波、三角波或方波等標(biāo)準(zhǔn)波...

2025

9-9

尺寸效應(yīng)和濕熱老化對(duì)厚CFRP復(fù)合材料II型層間斷裂韌性的影響

碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)復(fù)合材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，在航空航天、汽車制造等工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，CFRP的層狀特性通常導(dǎo)致其層間性能弱，易發(fā)生II型失效，這成為制約CFRP可靠性的關(guān)鍵瓶頸。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)往往需要承受濕熱環(huán)境與復(fù)雜載荷條件的耦合作用，而傳統(tǒng)研究多聚焦于標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣在上述復(fù)雜工況下的斷裂性能，對(duì)厚度較大的CFRP在濕熱老化下的尺寸效應(yīng)缺乏系統(tǒng)研究。這一研究空白使得工程設(shè)計(jì)中難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)厚CFRP在惡劣環(huán)境下的服役性能，亟需...

2025

9-8

環(huán)境條件對(duì)粘接接頭疲勞行為影響的試驗(yàn)研究

近年來，粘接這一連接方式因其優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用，其耐久性也隨之受到關(guān)注。粘接接頭的疲勞性能將同時(shí)受到載荷工況與環(huán)境工況等因素的影響，疲勞失效機(jī)制十分復(fù)雜。為此，波爾圖大學(xué)FernandoCastroSousa等學(xué)者基于試驗(yàn)和模擬方法，對(duì)單搭接接頭（SLJ）在不同環(huán)境條件下的疲勞強(qiáng)度與失效模式進(jìn)行了研究，為粘接接頭失效模式轉(zhuǎn)變及其對(duì)環(huán)境的依賴性提供了有價(jià)值的見解。本文分別進(jìn)行了室溫（RC）、50°C（HT）和濕熱（HAC）條件下的靜態(tài)與疲勞試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究。靜態(tài)加載的典型力-位...

2025

9-5

拉伸載荷下三維拉脹雙層結(jié)構(gòu)的褶皺失穩(wěn)研究

拉脹材料因其負(fù)泊松比特性深度契合生物組織變形，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，其在應(yīng)用過程中與生物組織形成的雙層結(jié)構(gòu)存在發(fā)生褶皺失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)有研究主要集中于壓縮載荷作用下的褶皺失穩(wěn)行為，而拉伸所引發(fā)的褶皺失穩(wěn)機(jī)理尚不明確，同時(shí)，適用于大變形條件下的褶皺失穩(wěn)理論模型也亟待完善。因此，愛爾蘭高威大學(xué)SairamPamulaparthiVenkata教授團(tuán)隊(duì)建立了適用于大變形拉伸載荷條件下的褶皺失穩(wěn)模型，并進(jìn)一步分析了泊松比失配對(duì)褶皺失穩(wěn)的影響，為實(shí)際應(yīng)用中抗褶皺提供了新思路。...

2025

9-5

高分子材料壓縮疲勞試驗(yàn)：原理、方法與應(yīng)用

高分子材料因其輕質(zhì)、耐腐蝕、易加工等優(yōu)異特性，在航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和消費(fèi)品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。許多應(yīng)用場(chǎng)景中，高分子部件長(zhǎng)期處于循環(huán)載荷作用下（如減震墊、密封圈、關(guān)節(jié)假體等），其疲勞性能直接決定了產(chǎn)品的使用壽命和可靠性。壓縮疲勞試驗(yàn)作為評(píng)估高分子材料在循環(huán)壓應(yīng)力下耐久性的關(guān)鍵手段，至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)闡述壓縮疲勞試驗(yàn)的基本原理、測(cè)試方法、關(guān)鍵參數(shù)、失效機(jī)理以及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。一、為何關(guān)注壓縮疲勞？與金屬材料相比，高分子材料的疲勞行為更為復(fù)雜，其力學(xué)性能顯著依...

2025

9-4

從損傷機(jī)理視角研究雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠：通過單調(diào)加載預(yù)測(cè)循環(huán)加載行為

同傳統(tǒng)的單網(wǎng)絡(luò)水凝膠相比，雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（DN凝膠）表現(xiàn)出較良好的抗拉伸性能與較大的能量耗散能力，因此具有較高的斷裂應(yīng)變與斷裂韌性。在DN凝膠的微觀變形過程中，其疲勞與斷裂行為將同時(shí)受到微觀網(wǎng)絡(luò)組成與損傷機(jī)制的影響。為此，西安交通大學(xué)與香港城市大學(xué)劉子順等學(xué)者研究了網(wǎng)絡(luò)組成對(duì)DN凝膠在單調(diào)載荷下的變形模式和斷裂韌性的影響，并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)損傷模型，該模型定量描述了DN凝膠在循環(huán)加載過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和耗散能密度變化。首先，本文通過調(diào)整DN水凝膠中各微觀網(wǎng)絡(luò)的單體濃度與...

2025

9-4

高分子材料雙軸原位加載：技術(shù)、裝備與應(yīng)用進(jìn)展

一、引言薄膜、柔性電子、水凝膠、生物軟組織等高分子材料在實(shí)際服役中普遍處于面內(nèi)雙軸應(yīng)力狀態(tài)。傳統(tǒng)單軸或“離線”測(cè)試難以復(fù)現(xiàn)其真實(shí)力學(xué)響應(yīng)，也無法在加載過程中同步捕捉微觀結(jié)構(gòu)演化。雙軸原位加載技術(shù)通過在兩個(gè)正交方向獨(dú)立或耦合施加載荷，并耦合光學(xué)/光譜/斷層成像手段，實(shí)現(xiàn)了“應(yīng)力-應(yīng)變-結(jié)構(gòu)”多參量同步表征，已成為高分子材料設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的核心實(shí)驗(yàn)手段。二、技術(shù)原理與加載模式1.對(duì)稱加載保持中心不動(dòng)雙軸原位拉伸臺(tái)普遍采用“四鉗夾持、對(duì)稱驅(qū)動(dòng)”方案，即上下、左右兩對(duì)夾具由獨(dú)立或聯(lián)動(dòng)作動(dòng)...

2025

9-3

熱處理工藝對(duì)國(guó)產(chǎn) Ti-6AI-4V 鍛坯微觀組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律研究

一、研究目的針對(duì)航空工業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)Ti-6Al-4V鈦合金性能穩(wěn)定性提出的更高要求，本文系統(tǒng)比較了兩種國(guó)內(nèi)廠家鍛坯（I、II）在“退火”和“固溶+時(shí)效”兩種典型熱處理制度下的微觀組織演變與力學(xué)性能差異，旨在為實(shí)際生產(chǎn)中的熱處理工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。二、試驗(yàn)方案1.原材料?規(guī)格：350mm×120mm×120mm鍛件；?化學(xué)成分：兩家Al6.29/6.41%、V4.25/4.23%，其余雜質(zhì)含量相近但I(xiàn)I的Fe、O略高。2.熱變形?雙錐鐓粗：950°C/1h保溫→一次鐓粗...

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