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2025

9-19

航空航天材料必須經(jīng)歷一系列嚴(yán)格且全面的力學(xué)測試，以確保其在服役環(huán)境下的可靠性、耐久性和結(jié)構(gòu)完整性。這些測試覆蓋了從常溫到溫度、從靜態(tài)到動態(tài)載荷、從常規(guī)環(huán)境到腐蝕/真空/濕熱等多種耦合條件。以下是主要的力學(xué)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(tài)載荷下的基本力學(xué)性能，是最基礎(chǔ)的測試類別。?2.疲勞與斷裂性能測試評估材料在循環(huán)載荷或裂紋存在下的壽命與擴(kuò)展行為。?3.高溫/低溫/真空環(huán)境力學(xué)測試航空航天材料常處于環(huán)境，需進(jìn)行環(huán)境耦合測試。---?4.持久與蠕變性能...

2025

9-18

3D打印參數(shù)對聚乳酸骨支架靜態(tài)和疲勞性能的影響

骨支架作為組織工程中的關(guān)鍵組件，承擔(dān)著引導(dǎo)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(xué)性能，成為制造骨支架的理想材料。然而，如何優(yōu)化3D打印過程，高效制造滿足結(jié)構(gòu)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(xué)的MajidTolouei-Rad團(tuán)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(shù)對PLA骨支架靜態(tài)和疲勞性能的影響。文章所用PLA骨支架如圖1所示。為了節(jié)省實驗數(shù)量，通過田口實驗法，設(shè)計了...

2025

9-18

復(fù)合材料高頻扭轉(zhuǎn)疲勞測試系統(tǒng)：技術(shù)方案、標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀與選型指南

?技術(shù)方案1.電子式拉-扭復(fù)合高頻疲勞試驗機(jī)-代表設(shè)備：凱爾電子萬能拉扭試驗機(jī)系列-特點：-頻率可達(dá)2Hz；-扭矩范圍±30N·m；-可進(jìn)行拉伸、扭轉(zhuǎn)或復(fù)合加載；-支持高溫/低溫環(huán)境箱；-非液壓驅(qū)動，維護(hù)簡單，適合實驗室環(huán)境。-適用性：適合小尺寸復(fù)合材料試樣（如層合板、管材）進(jìn)行高頻扭轉(zhuǎn)疲勞測試。2.電磁式高頻疲勞試驗機(jī)-代表設(shè)備：凱爾測控電磁式動態(tài)力學(xué)試驗機(jī)-特點：-頻率可達(dá)100Hz；-靜態(tài)與動態(tài)載荷獨立控制，適合高周疲勞；-可配置扭轉(zhuǎn)夾具，實現(xiàn)純扭轉(zhuǎn)或拉-...

2025

9-18

原位雙軸拉伸試驗機(jī)的測試原理與多軸加載控制技術(shù)解析

一、測試原理：基于材料力學(xué)與彈性力學(xué)的多軸模擬原位雙軸拉伸試驗機(jī)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(shù)實現(xiàn)包含以下關(guān)鍵點：對稱加載與中心定位試樣通常采用十字形或矩形設(shè)計，由四個執(zhí)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(yīng)力風(fēng)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(yīng)力集中導(dǎo)致的非線性變形。力與位移的閉環(huán)測量通過高精度傳感器(如應(yīng)變片式傳感器)實時監(jiān)測拉力，結(jié)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(tài)下的疲勞裂紋萌生行為，結(jié)合激光共聚焦顯微鏡和EBSD技術(shù)，揭示了裂紋萌生順序、擴(kuò)展速度與微觀組織之間的關(guān)聯(lián)。-Ti-6Al-4V鈦合金在低周疲勞條件下的裂紋萌生與擴(kuò)展過程，采用原位ESEM系統(tǒng)，結(jié)合能量分析，建立了適用于微觀短裂紋與宏觀長裂紋的統(tǒng)一擴(kuò)展模型。-GH536高溫合金在疲勞載荷下的微裂紋萌生，結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)，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(yīng)力對冶金起重機(jī)主梁Q345鋼多軸加載下疲勞失效的影響

本文系統(tǒng)研究了拉伸平均應(yīng)力對冶金起重機(jī)主梁用Q345鋼在多軸載荷下疲勞失效行為的影響，通過系統(tǒng)的實驗研究、理論分析和微觀表征，揭示了平均應(yīng)力在多軸疲勞中的作用機(jī)制，并對工程安全評估提供了重要依據(jù)。以下是主要研究內(nèi)容與結(jié)論的詳細(xì)總結(jié)：一、研究背景與意義冶金起重機(jī)主梁常采用Q345鋼制造，其在服役過程中承受復(fù)雜的多軸交變載荷，且常存在由于自重、殘余應(yīng)力或外部振動引起的平均應(yīng)力。平均應(yīng)力對疲勞壽命有顯著影響，尤其在多軸應(yīng)力狀態(tài)下更為復(fù)雜。現(xiàn)有起重機(jī)設(shè)計規(guī)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(yīng)用于汽車（如車燈、儀表盤）、電子（如手機(jī)和電腦外殼）以及光學(xué)領(lǐng)域（如眼鏡片、鏡頭）等。然而，PC材料的表面劃痕不僅影響產(chǎn)品的美觀性，還可能削弱其功能性。開發(fā)高抗刮擦性的PC產(chǎn)品面臨諸多挑戰(zhàn)，其中關(guān)鍵之一是對聚合物復(fù)雜刮擦機(jī)理的理解不足。為了深入探究PC材料的力學(xué)性能如何影響其刮擦行為，美國德克薩農(nóng)工大學(xué)的Hung-JueSue教授團(tuán)隊對四種具有不同力學(xué)性能的PC材料進(jìn)行了系統(tǒng)性的刮擦實驗，確定了影響劃痕可見性和裂紋形成的主導(dǎo)參數(shù)。實驗中，四種...

2025

9-16

復(fù)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(fù)合材料：由高強(qiáng)度、高模量的碳纖維和起粘結(jié)、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(huán)拉伸載荷作用下，即使載荷遠(yuǎn)低于其靜態(tài)強(qiáng)度，也會發(fā)生破壞的現(xiàn)象。這是復(fù)合材料在航空、風(fēng)電等領(lǐng)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(tài)地監(jiān)測其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、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(nèi)部損傷從萌生、擴(kuò)展、到最后貫通導(dǎo)...

2025

9-12

裂紋擴(kuò)展測試：評估材料壽命的關(guān)鍵技術(shù)

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

2025

9-12

溫度變化對鋰電池隔膜力學(xué)性能的影響的機(jī)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(zhuǎn)化率高的能力被廣泛用于汽車工程領(lǐng)域。在充電過程中鋰枝晶的發(fā)生會引起的電池內(nèi)部短路、電導(dǎo)率的快速下降以及電解質(zhì)的運(yùn)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(xué)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(xué)性能的變化，吉林大學(xué)的馬志超教授團(tuán)隊對三種不同溫度變化處理的鋰電池隔膜進(jìn)行了循環(huán)納米壓痕實驗，研究揭示了溫度變化對鋰電池隔膜熱力學(xué)性能的內(nèi)...