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2025

9-10

斷裂韌性是評估材料抗裂紋擴展能力的關鍵參數。在設計和制造過程中，了解材料的斷裂韌性可以幫助選擇合適的材料，確保設備在使用過程中的安全性。對于已經投入使用的設備，評估材料的斷裂韌性可以預測設備在運行過程中可能出現的裂紋擴展情況，從而預防事故的發生。傳統的斷裂韌性測試方法（如單邊缺口梁測試和緊湊拉伸測試）需要較大的樣本和復雜的加載程序，不適用于正在服役的材料和小樣本情況。因此，鄭州大學的張建偉教授團隊提出了一種基于劃痕測試的替代方法，用以測定金屬材料的斷裂韌性。通過拉伸測試和緊湊...

2025

9-10

高頻載荷下的微觀響應：原位疲勞測試技術前沿

高頻載荷下的微觀響應：原位疲勞測試技術前沿1.什么是“高頻疲勞測試”？核心目的：在短時間內模擬材料或結構件在長期交變載荷（即載荷大小和方向循環變化）下的疲勞性能，獲取其疲勞強度、疲勞壽命（S-N曲線）等關鍵數據。“高頻”的含義：指測試過程中載荷循環的頻率非常高，通常可達幾十赫茲（Hz）甚至上百赫茲。相比之下，傳統的液壓伺服疲勞試驗機頻率通常在10-100Hz以下，多數在1-30Hz之間。實現方式：通常采用電磁諧振或壓電陶瓷原理。電磁諧振式疲勞試驗機是最常見的高頻疲勞機。它利用...

2025

9-9

動態疲勞試驗機的動態加載與載荷控制技術說明

動態疲勞試驗機通過精準的動態加載與載荷控制技術，模擬材料或構件在循環載荷作用下的力學行為，為疲勞性能評估提供關鍵技術支撐。??一、動態加載技術還原真實受力場景。??該技術通過機械、液壓或電磁驅動系統，對試樣施加周期性或隨機變化的動態載荷，精準復現材料在實際使用中承受的拉伸、壓縮、彎曲或復合載荷循環。加載頻率可根據測試需求靈活調節，從低頻到高頻覆蓋不同工況下的振動或沖擊頻率范圍，模擬如橋梁振動、機械零件運轉等場景的持續作用。加載波形經過精確設計，包括正弦波、三角波或方波等標準波...

2025

9-9

尺寸效應和濕熱老化對厚CFRP復合材料II型層間斷裂韌性的影響

碳纖維增強聚合物(CFRP)復合材料因其優異的力學性能和耐腐蝕性能，在航空航天、汽車制造等工程領域得到廣泛應用。然而，CFRP的層狀特性通常導致其層間性能弱，易發生II型失效，這成為制約CFRP可靠性的關鍵瓶頸。此外，在實際應用中，復合材料結構往往需要承受濕熱環境與復雜載荷條件的耦合作用，而傳統研究多聚焦于標準厚度試樣在上述復雜工況下的斷裂性能，對厚度較大的CFRP在濕熱老化下的尺寸效應缺乏系統研究。這一研究空白使得工程設計中難以準確預測厚CFRP在惡劣環境下的服役性能，亟需...

2025

9-8

環境條件對粘接接頭疲勞行為影響的試驗研究

近年來，粘接這一連接方式因其優勢得到廣泛應用，其耐久性也隨之受到關注。粘接接頭的疲勞性能將同時受到載荷工況與環境工況等因素的影響，疲勞失效機制十分復雜。為此，波爾圖大學FernandoCastroSousa等學者基于試驗和模擬方法，對單搭接接頭（SLJ）在不同環境條件下的疲勞強度與失效模式進行了研究，為粘接接頭失效模式轉變及其對環境的依賴性提供了有價值的見解。本文分別進行了室溫（RC）、50°C（HT）和濕熱（HAC）條件下的靜態與疲勞試驗與數值模擬研究。靜態加載的典型力-位...

2025

9-5

拉伸載荷下三維拉脹雙層結構的褶皺失穩研究

拉脹材料因其負泊松比特性深度契合生物組織變形，在生物醫學領域得到廣泛應用。然而，其在應用過程中與生物組織形成的雙層結構存在發生褶皺失穩的風險。現有研究主要集中于壓縮載荷作用下的褶皺失穩行為，而拉伸所引發的褶皺失穩機理尚不明確，同時，適用于大變形條件下的褶皺失穩理論模型也亟待完善。因此，愛爾蘭高威大學SairamPamulaparthiVenkata教授團隊建立了適用于大變形拉伸載荷條件下的褶皺失穩模型，并進一步分析了泊松比失配對褶皺失穩的影響，為實際應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：原理、方法與應用

高分子材料因其輕質、耐腐蝕、易加工等優異特性，在航空航天、汽車工業、生物醫學和消費品等領域得到了廣泛應用。許多應用場景中，高分子部件長期處于循環載荷作用下（如減震墊、密封圈、關節假體等），其疲勞性能直接決定了產品的使用壽命和可靠性。壓縮疲勞試驗作為評估高分子材料在循環壓應力下耐久性的關鍵手段，至關重要。本文將系統闡述壓縮疲勞試驗的基本原理、測試方法、關鍵參數、失效機理以及其在實際工程中的應用。一、為何關注壓縮疲勞？與金屬材料相比，高分子材料的疲勞行為更為復雜，其力學性能顯著依...

2025

9-4

從損傷機理視角研究雙網絡水凝膠：通過單調加載預測循環加載行為

同傳統的單網絡水凝膠相比，雙網絡水凝膠（DN凝膠）表現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受到微觀網絡組成與損傷機制的影響。為此，西安交通大學與香港城市大學劉子順等學者研究了網絡組成對DN凝膠在單調載荷下的變形模式和斷裂韌性的影響，并在此基礎上提出了一個損傷模型，該模型定量描述了DN凝膠在循環加載過程中的應力-應變關系和耗散能密度變化。首先，本文通過調整DN水凝膠中各微觀網絡的單體濃度與...

2025

9-4

高分子材料雙軸原位加載：技術、裝備與應用進展

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際服役中普遍處于面內雙軸應力狀態。傳統單軸或“離線”測試難以復現其真實力學響應，也無法在加載過程中同步捕捉微觀結構演化。雙軸原位加載技術通過在兩個正交方向獨立或耦合施加載荷，并耦合光學/光譜/斷層成像手段，實現了“應力-應變-結構”多參量同步表征，已成為高分子材料設計與評價的核心實驗手段。二、技術原理與加載模式1.對稱加載保持中心不動雙軸原位拉伸臺普遍采用“四鉗夾持、對稱驅動”方案，即上下、左右兩對夾具由獨立或聯動作動...

2025

9-3

熱處理工藝對國產 Ti-6AI-4V 鍛坯微觀組織及力學性能的影響規律研究

一、研究目的針對航空工業對國產Ti-6Al-4V鈦合金性能穩定性提出的更高要求，本文系統比較了兩種國內廠家鍛坯（I、II）在“退火”和“固溶+時效”兩種典型熱處理制度下的微觀組織演變與力學性能差異，旨在為實際生產中的熱處理工藝優化提供數據支撐和理論依據。二、試驗方案1.原材料?規格：350mm×120mm×120mm鍛件；?化學成分：兩家Al6.29/6.41%、V4.25/4.23%，其余雜質含量相近但II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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