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技術(shù)文章

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(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(nóng)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(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參數(shù)。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(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，即使載荷遠低于其靜態(tài)強度，也會發(fā)生破壞的現(xiàn)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(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、擴展、到最后貫通導...
2025
9-12

裂紋擴展測試：評估材料壽命的關(guān)鍵技術(shù)
裂紋擴展測試是評估材料在循環(huán)載荷或應力腐蝕環(huán)境中裂紋萌生和擴展行為的關(guān)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(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公式描述擴展速率：-應力腐蝕裂紋擴展測試評估材料在腐蝕環(huán)境（如鹽霧、酸性介質(zhì)）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(fā)動機等高溫環(huán)境，測試材料在熱-機械循環(huán)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(zhuǎn)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(fā)生會引起的電池內(nèi)部短路、電導率的快速下降以及電解質(zhì)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(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性能的內(nèi)...
2025
9-11

基于汽車道路載荷譜的鋁合金腐蝕疲勞機理及性能研究
基于汽車道路載荷譜的鋁合金腐蝕疲勞機理及性能研究一、研究背景與意義連續(xù)碳化硅纖維增強碳化硅復合材料（SiCf/SiC）因其低密度、高比強度、優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性、抗輻照性能、耐腐蝕性和良好的熱傳導性能，成為第四代核能系統(tǒng)、聚變堆以及優(yōu)良航空發(fā)動機等服役環(huán)境下的理想結(jié)構(gòu)材料。其在核領域的潛在應用包括燃料包殼管、控制棒導向管、中間熱交換器和高溫管道等關(guān)鍵部件。然而，SiCf/SiC復合材料在實際應用中面臨一個關(guān)鍵技術(shù)難題：高可靠連接。由于SiC基體本身具有高硬度、高化學惰性和低熱膨脹...
2025
9-11

柔性材料雙軸拉伸疲勞試驗研究
柔性材料的雙軸拉伸疲勞試驗，是一種模擬材料在復雜服役環(huán)境下（如反復雙向受力）力學行為的測試方法，廣泛應用于柔性電子、生物材料、水凝膠、橡膠等領域。以下是該試驗的關(guān)鍵要點總結(jié)：?試驗目的-模擬材料在雙向拉伸狀態(tài)下經(jīng)受循環(huán)載荷的疲勞性能；-獲取疲勞壽命、裂紋擴展行為、應力-應變響應等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；-研究材料在多軸應力狀態(tài)下的失效機制。?試驗設備目前主流設備為電磁式或電液伺服驅(qū)動的雙軸疲勞試驗機，具備以下特點：?試驗方法-試樣形狀：十字形或方形薄膜樣品，中心區(qū)域為測試區(qū)；-加載方式：-...
2025
9-10

基于劃痕測試的金屬材料斷裂韌性測試方法
斷裂韌性是評估材料抗裂紋擴展能力的關(guān)鍵參數(shù)。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(jīng)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(xiàn)的裂紋擴展情況，從而預防事故的發(fā)生。傳統(tǒng)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(shù)前沿
高頻載荷下的微觀響應：原位疲勞測試技術(shù)前沿1.什么是“高頻疲勞測試”？核心目的：在短時間內(nèi)模擬材料或結(jié)構(gòu)件在長期交變載荷（即載荷大小和方向循環(huán)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(guān)鍵數(shù)據(jù)。“高頻”的含義：指測試過程中載荷循環(huán)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(tǒng)的液壓伺服疲勞試驗機頻率通常在10-100Hz以下，多數(shù)在1-30Hz之間。實現(xiàn)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(tài)疲勞試驗機的動態(tài)加載與載荷控制技術(shù)說明
動態(tài)疲勞試驗機通過精準的動態(tài)加載與載荷控制技術(shù)，模擬材料或構(gòu)件在循環(huán)載荷作用下的力學行為，為疲勞性能評估提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。??一、動態(tài)加載技術(shù)還原真實受力場景。??該技術(shù)通過機械、液壓或電磁驅(qū)動系統(tǒng)，對試樣施加周期性或隨機變化的動態(tài)載荷，精準復現(xiàn)材料在實際使用中承受的拉伸、壓縮、彎曲或復合載荷循環(huán)。加載頻率可根據(jù)測試需求靈活調(diào)節(jié)，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(zhuǎn)等場景的持續(xù)作用。加載波形經(jīng)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(yōu)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(fā)生II型失效，這成為制約CFRP可靠性的關(guān)鍵瓶頸。此外，在實際應用中，復合材料結(jié)構(gòu)往往需要承受濕熱環(huán)境與復雜載荷條件的耦合作用，而傳統(tǒng)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(tǒng)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(huán)境下的服役性能，亟需...

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