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2025

9-16

核心概念1.碳纖維復(fù)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(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、擴展、到最后貫通導(dǎo)...

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(yīng)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(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(yīng)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(yīng)力共同作用下的裂紋擴展行為，需預(yù)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(xué)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(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(xué)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(fù)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(dǎo)性能，成為第四代核能系統(tǒng)、聚變堆以及先進航空發(fā)動機等服役環(huán)境下的理想結(jié)構(gòu)材料。其在核領(lǐng)域的潛在應(yīng)用包括燃料包殼管、控制棒導(dǎo)向管、中間熱交換器和高溫管道等關(guān)鍵部件。然而，SiCf/SiC復(fù)合材料在實際應(yīng)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(xué)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(fù)雜服役環(huán)境下（如反復(fù)雙向受力）力學(xué)行為的測試方法，廣泛應(yīng)用于柔性電子、生物材料、水凝膠、橡膠等領(lǐng)域。以下是該試驗的關(guān)鍵要點總結(jié)：?試驗?zāi)康?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(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；-研究材料在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的失效機制。?試驗設(shè)備目前主流設(shè)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(shè)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(shè)備在使用過程中的安全性。對于已經(jīng)投入使用的設(shè)備，評估材料的斷裂韌性可以預(yù)測設(shè)備在運行過程中可能出現(xiàn)的裂紋擴展情況，從而預(yù)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(fù)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(xué)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(yīng)：原位疲勞測試技術(shù)前沿

高頻載荷下的微觀響應(yīng)：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?？蛇_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(xué)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(fù)現(xiàn)材料在實際使用中承受的拉伸、壓縮、彎曲或復(fù)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(shè)計，包括正弦波、三角波或方波等標準波...

2025

9-9

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

碳纖維增強聚合物(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)研究多聚焦于標準厚度試樣在上述復(fù)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(yīng)缺乏系統(tǒng)研究。這一研究空白使得工程設(shè)計中難以準確預(yù)測厚CFRP在惡劣環(huán)境下的服役性能，亟需...

2025

9-8

環(huán)境條件對粘接接頭疲勞行為影響的試驗研究

近年來，粘接這一連接方式因其優(yōu)勢得到廣泛應(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受到載荷工況與環(huán)境工況等因素的影響，疲勞失效機制十分復(fù)雜。為此，波爾圖大學(xué)FernandoCastroSousa等學(xué)者基于試驗和模擬方法，對單搭接接頭（SLJ）在不同環(huán)境條件下的疲勞強度與失效模式進行了研究，為粘接接頭失效模式轉(zhuǎn)變及其對環(huán)境的依賴性提供了有價值的見解。本文分別進行了室溫（RC）、50°C（HT）和濕熱（HAC）條件下的靜態(tài)與疲勞試驗與數(shù)值模擬研究。靜態(tài)加載的典型力-位...

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