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          技術文章
          • 2025

            8-19

            裂紋萌生的觀測有哪些現實意義?

            裂紋萌生(材料或結構中微小裂紋的初始形成階段)的觀測是材料科學、工程安全、工業制造等領域的關鍵技術環節,其現實意義體現在對安全保障、成本控制、技術升級等多維度的支撐,具體如下:1.預防工程事故,保障生命與財產安全工程結構(如橋梁、建筑、飛行器、壓力容器等)的失效往往始于裂紋萌生——微小裂紋會在應力、腐蝕、疲勞等作用下逐漸擴展,最終導致結構斷裂,引發坍塌、爆炸等重大事故。例如:飛機機翼、機身的金屬結構在長期飛行中會因疲勞產生裂紋萌生,若未及時觀測發現,可能導致空中解體;輸油管道...
          • 2025

            8-18

            高溫對單向碳纖維增強鋁基復合材料縱向拉伸失效行為影響

            文章研究了高溫條件對單向碳纖維增強鋁基復合材料縱向拉伸失效行為的影響。通過實驗和數值方法,探討了25°C至400°C溫度范圍內該自備UD-CF/Al復合材料的縱向拉伸力學行為和失效機制。首先,進行了單纖維推離測試以研究界面行為,并構建了一個考慮熱歷史(包括制造過程中的冷卻和服役過程中的加熱)以及纖維強度分散的代表性體積單元模型。結果表明,制造過程中冷卻導致顯著的殘余應力和輕微的界面損傷,而服役過程中加熱大大緩解了殘余應力,但由于材料退化不可逆,損傷進一步積累。當服役溫度從25...
          • 2025

            8-18

            生物材料臥式拉伸機在生物軟材料與組織拉伸力學測試中的應用進展

            生物軟材料和組織的拉伸力學性能研究對醫學發展意義重大。生物材料臥式拉伸機作為關鍵測試設備,在該領域發揮著不可替代的作用。本文詳細闡述了生物材料臥式拉伸機的工作原理、結構特點,重點介紹其在生物軟材料和組織拉伸力學測試中的應用實例,分析當前面臨的挑戰,并對未來發展趨勢進行展望,旨在為推動生物醫學研究與臨床應用提供參考。一、引言生物軟材料和組織,涵蓋皮膚、肌肉、血管、內臟器官組織等,其力學性能是維持人體正常生理功能的基礎。例如,血管的彈性決定了其能否有效承受血壓波動并實現正常的血液...
          • 2025

            8-15

            不同調磨方式對牙科氧化鋯修復體彎曲強度與疲勞壽命的影響

            引言在眾多的口腔材料中,釔穩定型氧化鋯具有機械強度和生物相容性,受到口腔醫生的廣泛關注。氧化鋯是以多晶結構存在,主要是單斜相、四方相和立方相,加入釔穩定劑后,在自然狀態下以四方相穩定狀態存在,但修復體長期暴露于口腔環境中,受到咀嚼力量、溫度以及pH值變化的影響,會從四方相轉變為單斜相,從而出現機械強度的降低,但這屬于客觀因素影響且是一個長期的過程。調磨后材料內部會產生什么樣的變化、是否會對修復體使用壽命產生影響、如何調磨可以降低這種影響,經查閱文獻,尚未見相關報道。在實際臨床...
          • 2025

            8-15

            航空航天領域為什么要做金屬材料的疲勞性能測試?

            航空航天領域對金屬材料的疲勞性能測試至關重要,這與該領域的工作環境、高可靠性要求以及材料使用特性密切相關。具體原因如下:1.材料承受交變載荷的必然性航空航天裝備(如飛機機身、發動機葉片、火箭箭體、衛星結構件等)在服役過程中,始終處于交變載荷作用下:飛機起飛/降落時的起降沖擊、飛行中的氣流顛簸,會使機身、機翼承受反復的拉伸、壓縮應力;發動機運轉時,葉片在高溫下受到持續的離心力和氣流沖擊力,屬于高頻交變載荷;火箭發射和再入階段,結構件會經歷劇烈的振動、加速度變化,導致應力反復波動...
          • 2025

            8-14

            IJF丨金屬所張哲峰:TiN夾雜物對高強度鋼疲勞壽命影響的建模研究

            高強度鋼因其優異的力學性能和承受高載荷的能力,作為結構材料發揮著關鍵作用。在高強度鋼的眾多性能中,疲勞性能尤為重要,因其決定了材料在重復或循環載荷條件下的抗失效能力。為確保高強度鋼制成的結構部件安全可靠地運行,對其高周疲勞(HCF)性能的預測和評估至關重要。然而,高強度鋼在結構設計中面臨的一個顯著挑戰是其疲勞壽命的固有分散性,這需要引入較大的安全裕度來應對這種不確定性,進而導致能源效率降低和材料消耗增加。因此,提高高強度鋼高周疲勞壽命的預測精度,在優化材料使用和結構設計效率方...
          • 2025

            8-14

            生物材料拉伸試驗的標準有哪些?

            生物材料拉伸試驗的標準有很多,國際上常用ISO標準和ASTM標準,國內也有相應的國家標準和行業標準,以下是一些常見的標準:ISO527:用于測定塑料和復合材料的拉伸性能,其中ISO527-1概述了通用原則,ISO527-2規定了模塑材料和擠壓材料的試驗條件。標準涵蓋了硬質和半硬質熱塑性塑料、熱塑性片材和薄膜、熱固性模塑材料等多種材料,不適用于剛性多孔材料和含有多孔材料的夾層結構。ISO10993-18:醫療器械材料生物學評估標準,包含了拉伸測試相關內容,為醫療器械用生物材料的...
          • 2025

            8-13

            結合相場模擬與原位斷層掃描研究熔鹽中腐蝕后微觀結構的粗化行為

            在先進核反應堆、太陽能儲熱系統等前沿領域,熔鹽憑借優異的耐高溫和傳熱性能成為核心材料。但與之接觸的金屬合金卻面臨一個隱蔽威脅:在高溫熔鹽中,合金會逐漸發生“脫合金化”,形成納米級多孔結構,而這些結構會進一步“粗化”(孔隙變大、韌帶變粗),最終導致材料強度驟降。近日,一項發表在《ActaMaterialia》的研究通過相場模擬與原位X射線納米斷層掃描的結合,明確了這一過程的主導機制,為熔鹽設備的安全設計提供了關鍵理論支撐。01正文內容一、高溫熔鹽中的“隱形老化”:合金為何變“多...
          • 2025

            8-13

            金屬有哪些斷裂類型?

            金屬的斷裂類型可以從多個角度進行分類,主要依據是斷裂前的宏觀塑性變形程度、微觀斷裂路徑、斷裂模式以及載荷和環境條件。一、根據斷裂前宏觀塑性變形程度1.韌性斷裂主要特點:斷裂前發生顯著的塑性變形,如頸縮,拉長。斷裂過程:在應力作用下,材料內部產生微孔洞——通常源于夾雜物或第二相粒子,微孔洞長大并連接,最終導致斷裂。斷口特征:宏觀上看,斷口表面比較暗淡,呈纖維狀或鵝毛絨狀,一般有剪切唇。拉伸試樣有明顯的頸縮。微觀特征:具有典型的韌窩結構,韌窩是微孔洞在斷裂表面留下的凹坑狀形貌。能...
          • 2025

            8-12

            材料疲勞試驗方法與疲勞斷裂試驗標準

            材料疲勞試驗方法疲勞試驗可以預測材料或構件在交變載荷作用下的疲勞強度,一般該類試驗周期較長,所需設備比較復雜,但是由于一般的力學試驗如靜力拉伸、硬度和沖擊試驗,都不能夠提供材料在反復交變載荷作用下的性能,因此對于重要的零構件進行疲勞試驗是必須的。金屬材料疲勞試驗的一些常用試驗方法通常包括單點疲勞試驗法、升降法、高頻振動試驗法、超聲疲勞試驗法、紅外熱像技術疲勞試驗方法等。01單點疲勞試驗法單點疲勞試驗法聚焦于材料或構件的某一特定局部點,通過對該點施加交變載荷,研究其在疲勞過程中...
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