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2025

9-19

航空航天材料必須經歷一系列嚴格且全面的力學測試，以確保其在服役環境下的可靠性、耐久性和結構完整性。這些測試覆蓋了從常溫到溫度、從靜態到動態載荷、從常規環境到腐蝕/真空/濕熱等多種耦合條件。以下是主要的力學測試類別及其典型項目：?1.靜力性能測試用于評估材料在靜態載荷下的基本力學性能，是最基礎的測試類別。?2.疲勞與斷裂性能測試評估材料在循環載荷或裂紋存在下的壽命與擴展行為。?3.高溫/低溫/真空環境力學測試航空航天材料常處于環境，需進行環境耦合測試。---?4.持久與蠕變性能...

2025

9-18

3D打印參數對聚乳酸骨支架靜態和疲勞性能的影響

骨支架作為組織工程中的關鍵組件，承擔著引導和支持骨組織再生的重要角色。聚乳酸（PLA）因其良好的生物相容性、生物可降解性以及與骨組織相似的力學性能，成為制造骨支架的理想材料。然而，如何優化3D打印過程，高效制造滿足結構安全的PLA骨支架，一直是科研人員探索的重點。伊迪斯·科文大學的MajidTolouei-Rad團隊探究了層高、擠出寬度、噴嘴溫度和打印速度等3D打印參數對PLA骨支架靜態和疲勞性能的影響。文章所用PLA骨支架如圖1所示。為了節省實驗數量，通過田口實驗法，設計了...

2025

9-18

復合材料高頻扭轉疲勞測試系統：技術方案、標準現狀與選型指南

?技術方案1.電子式拉-扭復合高頻疲勞試驗機-代表設備：凱爾電子萬能拉扭試驗機系列-特點：-頻率可達2Hz；-扭矩范圍±30N·m；-可進行拉伸、扭轉或復合加載；-支持高溫/低溫環境箱；-非液壓驅動，維護簡單，適合實驗室環境。-適用性：適合小尺寸復合材料試樣（如層合板、管材）進行高頻扭轉疲勞測試。2.電磁式高頻疲勞試驗機-代表設備：凱爾測控電磁式動態力學試驗機-特點：-頻率可達100Hz；-靜態與動態載荷獨立控制，適合高周疲勞；-可配置扭轉夾具，實現純扭轉或拉-...

2025

9-18

原位雙軸拉伸試驗機的測試原理與多軸加載控制技術解析

一、測試原理：基于材料力學與彈性力學的多軸模擬原位雙軸拉伸試驗機的核心原理是通過在試樣上施加兩個垂直方向的拉力，模擬實際工程中材料承受的多軸向拉伸行為。其技術實現包含以下關鍵點：對稱加載與中心定位試樣通常采用十字形或矩形設計，由四個執行器對稱分布在試樣中心周圍。這種布局可精確控制試樣中心位置，消除額外彎曲應力風險，確保加載力均勻分布。例如，在金屬薄板測試中，對稱加載能避免試樣邊緣應力集中導致的非線性變形。力與位移的閉環測量通過高精度傳感器(如應變片式傳感器)實時監測拉力，結合...

2025

9-17

疲勞裂紋萌生的原位觀測

1.不同材料體系下的原位觀測研究案例-590MPa車輪鋼在熱軋、冷變形、焊接狀態下的疲勞裂紋萌生行為，結合激光共聚焦顯微鏡和EBSD技術，揭示了裂紋萌生順序、擴展速度與微觀組織之間的關聯。-Ti-6Al-4V鈦合金在低周疲勞條件下的裂紋萌生與擴展過程，采用原位ESEM系統，結合能量分析，建立了適用于微觀短裂紋與宏觀長裂紋的統一擴展模型。-GH536高溫合金在疲勞載荷下的微裂紋萌生，結合數字圖像相關（DIC）技術，識別出50μm級別的裂紋，并分析其萌生壽命占比約為85%。-鎳基...

2025

9-17

拉伸平均應力對冶金起重機主梁Q345鋼多軸加載下疲勞失效的影響

本文系統研究了拉伸平均應力對冶金起重機主梁用Q345鋼在多軸載荷下疲勞失效行為的影響，通過系統的實驗研究、理論分析和微觀表征，揭示了平均應力在多軸疲勞中的作用機制，并對工程安全評估提供了重要依據。以下是主要研究內容與結論的詳細總結：一、研究背景與意義冶金起重機主梁常采用Q345鋼制造，其在服役過程中承受復雜的多軸交變載荷，且常存在由于自重、殘余應力或外部振動引起的平均應力。平均應力對疲勞壽命有顯著影響，尤其在多軸應力狀態下更為復雜。現有起重機設計規范（如GB/T3811—20...

2025

9-16

拉伸和壓縮性能對注塑聚碳酸酯刮擦行為的影響

聚碳酸酯（PC）因其性能，被廣泛應用于汽車（如車燈、儀表盤）、電子（如手機和電腦外殼）以及光學領域（如眼鏡片、鏡頭）等。然而，PC材料的表面劃痕不僅影響產品的美觀性，還可能削弱其功能性。開發高抗刮擦性的PC產品面臨諸多挑戰，其中關鍵之一是對聚合物復雜刮擦機理的理解不足。為了深入探究PC材料的力學性能如何影響其刮擦行為，美國德克薩農工大學的Hung-JueSue教授團隊對四種具有不同力學性能的PC材料進行了系統性的刮擦實驗，確定了影響劃痕可見性和裂紋形成的主導參數。實驗中，四種...

2025

9-16

復合材料疲勞損傷行為的多尺度原位實驗表征

核心概念1.碳纖維復合材料：由高強度、高模量的碳纖維和起粘結、傳遞載荷作用的樹脂基體組成。各向異性，性能取決于纖維方向。2.拉伸疲勞：材料在循環拉伸載荷作用下，即使載荷遠低于其靜態強度，也會發生破壞的現象。這是復合材料在航空、風電等領域的主要失效形式之一。3.原位測試：在材料承受載荷（如拉伸、疲勞）的同時，利用各種觀測手段（如顯微鏡、CT、超聲、熱像儀等）實時、動態地監測其內部結構、性能和損傷的變化過程。4.損傷演化：指在疲勞載荷過程中，材料內部損傷從萌生、擴展、到最后貫通導...

2025

9-12

裂紋擴展測試：評估材料壽命的關鍵技術

裂紋擴展測試是評估材料在循環載荷或應力腐蝕環境中裂紋萌生和擴展行為的關鍵實驗手段，廣泛應用于航空航天、石油化工、核電等領域。以下是該測試的核心要點：一.測試類型-疲勞裂紋擴展測試在循環載荷下測量裂紋長度隨載荷循環次數的變化，常用Paris公式描述擴展速率：-應力腐蝕裂紋擴展測試評估材料在腐蝕環境（如鹽霧、酸性介質）和靜應力共同作用下的裂紋擴展行為，需預制裂紋試樣。-高溫/熱機械疲勞測試模擬航空發動機等高溫環境，測試材料在熱-機械循環載荷下的裂紋擴展速率（如GH4586合金在4...

2025

9-12

溫度變化對鋰電池隔膜力學性能的影響的機理研究

鋰離子電池（LIBs）因具有高能量密度、自放電率低和能量轉化率高的能力被廣泛用于汽車工程領域。在充電過程中鋰枝晶的發生會引起的電池內部短路、電導率的快速下降以及電解質的運動活性與速度的下降，這極大地縮減了鋰電池的服役壽命。在短路過程中溫度變化對鋰電池隔膜力學性能影響的不確定性增加了隔膜使用的安全隱患。因此，為研究鋰電池隔膜在不同溫度下熱力學性能的變化，吉林大學的馬志超教授團隊對三種不同溫度變化處理的鋰電池隔膜進行了循環納米壓痕實驗，研究揭示了溫度變化對鋰電池隔膜熱力學性能的內...

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