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2025

9-5

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...

2025

9-3

十字雙軸裂紋擴展速率測試系統

十字雙軸裂紋擴展速率測試系統一、技術原理與典型應用1.雙軸加載必要性?實際構件（飛機蒙皮、壓力容器、汽車底盤、軟包電池殼體等）常處于平面雙軸或多軸應力狀態；單軸試驗無法復現裂紋真實的T-應力、約束度及裂尖塑性區演化。?雙軸疲勞/斷裂試驗可定量獲取da/dN-ΔK關系、門檻值ΔKth、裂紋分叉與轉向規律，用于壽命預測和損傷容限設計。2.測試機理?試驗件多為“十字型”薄板，四邊通過四個獨立伺服作動器施加同相或異相載荷，實現任意雙軸比λ=σ?/σ?（0→∞）及相位差φ（0°→180...

2025

9-2

機器學習的實時可見疲勞裂紋擴展檢測

Machinelearning-basedreal-timevisiblefatiguecrackgrowthdetectio摘要：航空航天和汽車工業中應用了許多大型和復雜的結構部件。然而，在使用過程中，反復的交變或循環載荷往往會導致意外的疲勞斷裂。因此，開發實時可見的疲勞裂紋萌生和擴展監測方法對結構安全至關重要。本文提出了一種結合計算機視覺和機器學習的基于機器學習的疲勞裂紋擴展檢測方法。在我們的模型中，計算機視覺用于數據創建，機器學習模型用于裂紋檢測。然后使用計算機視覺對裂...

2025

9-2

水凝膠材料拉伸疲勞性能測試系統與研究進展

水凝膠材料拉伸疲勞性能測試系統與研究進展一、什么是水凝膠拉伸疲勞試驗機？它本質上是一種動態力學疲勞試驗機，但其設計、精度和控制方式專門針對水凝膠這類軟、濕、易變性材料的特點進行了優化。其核心功能是：夾持一個水凝膠樣品，以設定的頻率和幅度對其進行成千上萬次，甚至數百萬次的反復拉伸，同時實時監測其力值和形變，從而研究其疲勞壽命和性能變化。二、為什么需要這種專門的測試？水凝膠（如用于軟骨修復、藥物載體、軟體機器人、電子皮膚的水凝膠）在實際應用中常常處于動態的機械環境中：*人工軟骨：...

2025

9-1

均質化溫度對3003鋁合金微觀組織和力學性能的影響規律

本研究針對商用3003鋁合金力學性能偏低的難題，系統深入地探討了不同均質化溫度對其凝固行為、微觀組織演變及最終力學性能的影響機制。通過綜合運用熱力學模擬（Scheil模型）、掃描電鏡（SEM）、電子背散射衍射（EBSD）、透射電鏡（TEM）等多種分析手段，并結合詳細的力學性能測試，揭示了微觀組織與性能之間的內在聯系。核心研究發現：凝固行為與Mn元素的主導作用：3003鋁合金的非平衡凝固過程由Mn元素嚴格控制。凝固初期，固相中Mn質量分數約為0.94%；當固相分數達到約50%時...

2025

9-1

航空航天材料腐蝕疲勞試驗

航空航天材料腐蝕疲勞試驗1.試驗背景與需求飛機機翼、發動機葉片、火箭貯箱等關鍵結構在服役中同時承受高周交變載荷與腐蝕介質（鹽霧、燃油、濕熱等）耦合作用。傳統“先腐蝕-后疲勞”分步評價無法還原真實損傷機制，因此需要“腐蝕-疲勞”一體化試驗設備，能在同一工位實現：?高頻（1–100Hz）拉-壓/拉-扭循環加載；?實時腐蝕環境（鹽霧、酸性氣氛、高低溫濕度）的精確控制；?原位觀測裂紋萌生-擴展過程；?超長壽命（10?–10?周次）穩定運行。2.凱爾測控電磁疲勞試驗機技術定位凱爾測控電...

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