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2025

9-9

尺寸效應(yīng)和濕熱老化對(duì)厚CFRP復(fù)合材料II型層間斷裂韌性的影響

碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)復(fù)合材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，在航空航天、汽車制造等工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，CFRP的層狀特性通常導(dǎo)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(shí)際應(yīng)用中，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)往往需要承受濕熱環(huán)境與復(fù)雜載荷條件的耦合作用，而傳統(tǒng)研究多聚焦于標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣在上述復(fù)雜工況下的斷裂性能，對(duì)厚度較大的CFRP在濕熱老化下的尺寸效應(yīng)缺乏系統(tǒng)研究。這一研究空白使得工程設(shè)計(jì)中難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)厚CFRP在惡劣環(huán)境下的服役性能，亟需...

2025

9-8

環(huán)境條件對(duì)粘接接頭疲勞行為影響的試驗(yàn)研究

近年來(lái)，粘接這一連接方式因其優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用，其耐久性也隨之受到關(guān)注。粘接接頭的疲勞性能將同時(shí)受到載荷工況與環(huán)境工況等因素的影響，疲勞失效機(jī)制十分復(fù)雜。為此，波爾圖大學(xué)FernandoCastroSousa等學(xué)者基于試驗(yàn)和模擬方法，對(duì)單搭接接頭（SLJ）在不同環(huán)境條件下的疲勞強(qiáng)度與失效模式進(jìn)行了研究，為粘接接頭失效模式轉(zhuǎn)變及其對(duì)環(huán)境的依賴性提供了有價(jià)值的見(jiàn)解。本文分別進(jìn)行了室溫（RC）、50°C（HT）和濕熱（HAC）條件下的靜態(tài)與疲勞試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究。靜態(tài)加載的典型力-位...

2025

9-5

拉伸載荷下三維拉脹雙層結(jié)構(gòu)的褶皺失穩(wěn)研究

拉脹材料因其負(fù)泊松比特性深度契合生物組織變形，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，其在應(yīng)用過(guò)程中與生物組織形成的雙層結(jié)構(gòu)存在發(fā)生褶皺失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有研究主要集中于壓縮載荷作用下的褶皺失穩(wěn)行為，而拉伸所引發(fā)的褶皺失穩(wěn)機(jī)理尚不明確，同時(shí)，適用于大變形條件下的褶皺失穩(wěn)理論模型也亟待完善。因此，愛(ài)爾蘭高威大學(xué)SairamPamulaparthiVenkata教授團(tuán)隊(duì)建立了適用于大變形拉伸載荷條件下的褶皺失穩(wěn)模型，并進(jìn)一步分析了泊松比失配對(duì)褶皺失穩(wěn)的影響，為實(shí)際應(yīng)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(yàn)：原理、方法與應(yīng)用

高分子材料因其輕質(zhì)、耐腐蝕、易加工等優(yōu)異特性，在航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和消費(fèi)品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。許多應(yīng)用場(chǎng)景中，高分子部件長(zhǎng)期處于循環(huán)載荷作用下（如減震墊、密封圈、關(guān)節(jié)假體等），其疲勞性能直接決定了產(chǎn)品的使用壽命和可靠性。壓縮疲勞試驗(yàn)作為評(píng)估高分子材料在循環(huán)壓應(yīng)力下耐久性的關(guān)鍵手段，至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)闡述壓縮疲勞試驗(yàn)的基本原理、測(cè)試方法、關(guān)鍵參數(shù)、失效機(jī)理以及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。一、為何關(guān)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(fù)雜，其力學(xué)性能顯著依...

2025

9-4

從損傷機(jī)理視角研究雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠：通過(guò)單調(diào)加載預(yù)測(cè)循環(huán)加載行為

同傳統(tǒng)的單網(wǎng)絡(luò)水凝膠相比，雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（DN凝膠）表現(xiàn)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(yīng)變與斷裂韌性。在DN凝膠的微觀變形過(guò)程中，其疲勞與斷裂行為將同時(shí)受到微觀網(wǎng)絡(luò)組成與損傷機(jī)制的影響。為此，西安交通大學(xué)與香港城市大學(xué)劉子順等學(xué)者研究了網(wǎng)絡(luò)組成對(duì)DN凝膠在單調(diào)載荷下的變形模式和斷裂韌性的影響，并在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)損傷模型，該模型定量描述了DN凝膠在循環(huán)加載過(guò)程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和耗散能密度變化。首先，本文通過(guò)調(diào)整DN水凝膠中各微觀網(wǎng)絡(luò)的單體濃度與...

2025

9-4

高分子材料雙軸原位加載：技術(shù)、裝備與應(yīng)用進(jìn)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(shí)際服役中普遍處于面內(nèi)雙軸應(yīng)力狀態(tài)。傳統(tǒng)單軸或“離線”測(cè)試難以復(fù)現(xiàn)其真實(shí)力學(xué)響應(yīng)，也無(wú)法在加載過(guò)程中同步捕捉微觀結(jié)構(gòu)演化。雙軸原位加載技術(shù)通過(guò)在兩個(gè)正交方向獨(dú)立或耦合施加載荷，并耦合光學(xué)/光譜/斷層成像手段，實(shí)現(xiàn)了“應(yīng)力-應(yīng)變-結(jié)構(gòu)”多參量同步表征，已成為高分子材料設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的核心實(shí)驗(yàn)手段。二、技術(shù)原理與加載模式1.對(duì)稱加載保持中心不動(dòng)雙軸原位拉伸臺(tái)普遍采用“四鉗夾持、對(duì)稱驅(qū)動(dòng)”方案，即上下、左右兩對(duì)夾具由獨(dú)立或聯(lián)動(dòng)作動(dòng)...

2025

9-3

熱處理工藝對(duì)國(guó)產(chǎn) Ti-6AI-4V 鍛坯微觀組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律研究

一、研究目的針對(duì)航空工業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)Ti-6Al-4V鈦合金性能穩(wěn)定性提出的更高要求，本文系統(tǒng)比較了兩種國(guó)內(nèi)廠家鍛坯（I、II）在“退火”和“固溶+時(shí)效”兩種典型熱處理制度下的微觀組織演變與力學(xué)性能差異，旨在為實(shí)際生產(chǎn)中的熱處理工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。二、試驗(yàn)方案1.原材料?規(guī)格：350mm×120mm×120mm鍛件；?化學(xué)成分：兩家Al6.29/6.41%、V4.25/4.23%，其余雜質(zhì)含量相近但I(xiàn)I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(kuò)展速率測(cè)試系統(tǒng)

十字雙軸裂紋擴(kuò)展速率測(cè)試系統(tǒng)一、技術(shù)原理與典型應(yīng)用1.雙軸加載必要性?實(shí)際構(gòu)件（飛機(jī)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(yīng)力狀態(tài)；單軸試驗(yàn)無(wú)法復(fù)現(xiàn)裂紋真實(shí)的T-應(yīng)力、約束度及裂尖塑性區(qū)演化。?雙軸疲勞/斷裂試驗(yàn)可定量獲取da/dN-ΔK關(guān)系、門檻值ΔKth、裂紋分叉與轉(zhuǎn)向規(guī)律，用于壽命預(yù)測(cè)和損傷容限設(shè)計(jì)。2.測(cè)試機(jī)理?試驗(yàn)件多為“十字型”薄板，四邊通過(guò)四個(gè)獨(dú)立伺服作動(dòng)器施加同相或異相載荷，實(shí)現(xiàn)任意雙軸比λ=σ?/σ?（0→∞）及相位差φ（0°→180...

2025

9-2

機(jī)器學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)可見(jiàn)疲勞裂紋擴(kuò)展檢測(cè)

Machinelearning-basedreal-timevisiblefatiguecrackgrowthdetectio摘要：航空航天和汽車工業(yè)中應(yīng)用了許多大型和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)部件。然而，在使用過(guò)程中，反復(fù)的交變或循環(huán)載荷往往會(huì)導(dǎo)致意外的疲勞斷裂。因此，開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)可見(jiàn)的疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展監(jiān)測(cè)方法對(duì)結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。本文提出了一種結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的疲勞裂紋擴(kuò)展檢測(cè)方法。在我們的模型中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)用于數(shù)據(jù)創(chuàng)建，機(jī)器學(xué)習(xí)模型用于裂紋檢測(cè)。然后使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)對(duì)裂...

2025

9-2

水凝膠材料拉伸疲勞性能測(cè)試系統(tǒng)與研究進(jìn)展

水凝膠材料拉伸疲勞性能測(cè)試系統(tǒng)與研究進(jìn)展一、什么是水凝膠拉伸疲勞試驗(yàn)機(jī)？它本質(zhì)上是一種動(dòng)態(tài)力學(xué)疲勞試驗(yàn)機(jī)，但其設(shè)計(jì)、精度和控制方式專門針對(duì)水凝膠這類軟、濕、易變性材料的特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。其核心功能是：夾持一個(gè)水凝膠樣品，以設(shè)定的頻率和幅度對(duì)其進(jìn)行成千上萬(wàn)次，甚至數(shù)百萬(wàn)次的反復(fù)拉伸，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)試？水凝膠（如用于軟骨修復(fù)、藥物載體、軟體機(jī)器人、電子皮膚的水凝膠）在實(shí)際應(yīng)用中常常處于動(dòng)態(tài)的機(jī)械環(huán)境中：*人工軟骨：...