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2025

8-12

材料疲勞試驗方法疲勞試驗可以預(yù)測材料或構(gòu)件在交變載荷作用下的疲勞強(qiáng)度，一般該類試驗周期較長，所需設(shè)備比較復(fù)雜，但是由于一般的力學(xué)試驗如靜力拉伸、硬度和沖擊試驗，都不能夠提供材料在反復(fù)交變載荷作用下的性能，因此對于重要的零構(gòu)件進(jìn)行疲勞試驗是必須的。金屬材料疲勞試驗的一些常用試驗方法通常包括單點疲勞試驗法、升降法、高頻振動試驗法、超聲疲勞試驗法、紅外熱像技術(shù)疲勞試驗方法等。01單點疲勞試驗法單點疲勞試驗法聚焦于材料或構(gòu)件的某一特定局部點，通過對該點施加交變載荷，研究其在疲勞過程中...

2025

8-12

摩擦磨損試驗機(jī)的作用

摩擦磨損試驗機(jī)是一種用于模擬和評估材料在摩擦和磨損條件下性能的關(guān)鍵設(shè)備，其作用貫穿材料研發(fā)、質(zhì)量控制、工程應(yīng)用及學(xué)術(shù)研究等多個領(lǐng)域。以下是其核心作用的詳細(xì)闡述：一、核心功能模擬實際工況通過精確控制載荷、速度、溫度、潤滑條件等參數(shù)，復(fù)現(xiàn)材料在實際使用中的摩擦環(huán)境(如機(jī)械軸承、齒輪傳動、汽車制動系統(tǒng)等)，為材料性能評估提供可靠依據(jù)。量化磨損與摩擦行為測量摩擦系數(shù)、磨損量(體積或質(zhì)量損失)、磨損率等關(guān)鍵指標(biāo)，定量分析材料在摩擦過程中的性能變化。結(jié)合表面形貌分析(如SEM、光學(xué)顯微鏡...

2025

8-11

孔隙缺陷對增材制造Ti-6Al-4V合金局部近閾值疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響

引文格式：GB/T7714LoiodiceL,StopkaKS,SangidMD.Poredefects’influenceonthelocal,nearthresholdfatiguecrackgrowthbehaviorofadditivelymanufacturedTi-6Al-4V[J].JournaloftheMechanicsａndPhysicsofSolids,2025:106173.MLALoiodice,Luca,KrzysztofS.Stopka,ａndM...

2025

8-11

雙軸加載下材料變形行為原位觀察的常用方法有哪些？

在雙軸加載條件下對材料變形行為進(jìn)行原位觀察，需要結(jié)合加載裝置與高分辨率表征技術(shù)，以實時捕捉材料從宏觀到微觀尺度的變形特征（如應(yīng)變分布、位錯運動、晶界演化、裂紋萌生等）。常用方法主要包括以下幾類，各有其適用尺度和技術(shù)特點：1.光學(xué)顯微鏡（OM）與高速成像技術(shù)原理：通過光學(xué)顯微鏡直接觀察材料表面在雙軸加載過程中的變形現(xiàn)象，結(jié)合高速相機(jī)記錄動態(tài)過程（如裂紋擴(kuò)展、滑移帶形成）。適用尺度：宏觀（毫米級）到介觀（微米級）。特點：優(yōu)勢：操作簡便、成本較低，可實時記錄大面積變形的宏觀特征，適...

2025

8-11

掃描電鏡原位拉伸臺的工作原理與實驗應(yīng)用解析

掃描電鏡原位拉伸臺是材料微觀變形機(jī)制研究的關(guān)鍵設(shè)備，它將力學(xué)拉伸與電子顯微觀察深度融合，為揭示材料在受力過程中的微觀演變提供了直觀手段。一、工作原理：微觀變形的動態(tài)捕捉掃描電鏡原位拉伸臺的核心功能是在掃描電鏡的真空環(huán)境中，對微小試樣施加可控的拉伸載荷，同時實時記錄其微觀結(jié)構(gòu)變化。設(shè)備通過精密機(jī)械結(jié)構(gòu)與電鏡樣品臺集成，使試樣在拉伸過程中保持穩(wěn)定定位。當(dāng)拉伸力作用于試樣時，材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變，引發(fā)微觀組織的動態(tài)變化。掃描電鏡利用電子束掃描試樣表面，實時捕捉這些微觀結(jié)構(gòu)的形貌、分...

2025

8-8

Mg-Gd-Fe和Mg-Gd-Cu合金的微觀組織、力學(xué)性能和腐蝕性能的對比

摘要為應(yīng)對石油鉆井領(lǐng)域?qū)山到鈮毫压ぞ叩男枨螅疚闹苽淞薓g-Gd-Fe和Mg-Gd-Cu兩種合金，并對比研究了其微觀組織、力學(xué)性能和腐蝕性能。研究發(fā)現(xiàn)：Mg-Gd-Cu合金的屈服強(qiáng)度（169.6MPa）和抗拉強(qiáng)度（215.1MPa）高于Mg-Gd-Fe合金（107.5MPa和182.1MPa），主要歸因于其第二相體積分?jǐn)?shù)更高、晶粒更細(xì)。斷后伸長率方面，Mg-Gd-Fe為53.0%，遠(yuǎn)高于Mg-Gd-Cu的23.3%，主要由于Cu削弱了稀土織構(gòu)，且第二相體積分?jǐn)?shù)高導(dǎo)致塑性下降...

2025

8-8

物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在疲勞裂紋擴(kuò)展參數(shù)辨識及剩余壽命預(yù)估中的應(yīng)用

摘要準(zhǔn)確預(yù)測疲勞裂紋擴(kuò)展剩余壽命（FCGL）對制定設(shè)備維護(hù)策略、預(yù)防事故至關(guān)重要。傳統(tǒng)預(yù)測方法存在明顯局限：純物理方法（如基于Paris定律）依賴精確的物理模型參數(shù)，卻難以應(yīng)對復(fù)雜工況下的個體差異；純數(shù)據(jù)驅(qū)動方法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）需大量標(biāo)注數(shù)據(jù)，易出現(xiàn)“黑箱”問題和物理違背。為解決這些痛點，本文提出一種物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（PINN）方法，融合疲勞裂紋擴(kuò)展的物理知識與監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)參數(shù)識別與剩余壽命的高精度預(yù)測，且在有限數(shù)據(jù)下仍能保持魯棒性。研究內(nèi)容與方法1、核心目標(biāo)針對疲勞裂紋擴(kuò)展...

2025

8-8

金屬材料力學(xué)的發(fā)展趨勢是什么？

金屬材料力學(xué)的發(fā)展趨勢正圍繞高性能、智能化、綠色化和環(huán)境適應(yīng)性展開，結(jié)合最新研究成果與產(chǎn)業(yè)動態(tài)，主要呈現(xiàn)以下方向：一、智能化與數(shù)據(jù)驅(qū)動的材料設(shè)計人工智能（AI）與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)深度融入金屬材料研發(fā)全流程，通過高通量計算、大數(shù)據(jù)分析和自動化實驗形成閉環(huán)創(chuàng)新體系。例如，寶武鋼鐵利用AI優(yōu)化生產(chǎn)流程，使研發(fā)效率提升30%以上，而鴻之微科技等企業(yè)通過機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測材料性能，將研發(fā)周期縮短50%以上。這種“數(shù)據(jù)-模型-實驗”的協(xié)同模式，正推動金屬材料從“試錯型”研發(fā)向“精準(zhǔn)設(shè)計”轉(zhuǎn)型，尤其...

2025

8-8

金屬突然斷裂的原因解析

在我們的日常生活和工程建設(shè)中，金屬無處不在：從橋梁、高鐵，到飛機(jī)、汽車，金屬都是關(guān)鍵材料。但你知道嗎？這些看似堅固的金屬有時也會“脆如玻璃”，在沒有預(yù)兆的情況下突然斷裂，造成嚴(yán)重后果。這就是“金屬脆性”的問題。01什么是金屬脆性？金屬是我們生活和工業(yè)中最常見的工程材料。從飛機(jī)、高鐵、橋梁，到汽車零件、建筑結(jié)構(gòu)，它們幾乎都離不開金屬的參與。金屬之所以廣泛應(yīng)用，是因為它們通常具備以下優(yōu)點：強(qiáng)度高：能承受較大的載荷；塑性好：可以拉伸、壓縮而不斷裂；導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能好：適用于電氣和熱工...

2025

8-7

Acta Mater.: 采用耦合化學(xué)-力學(xué)相場模擬鋁合金中氫控制的裂紋擴(kuò)展動力學(xué)

7xxx系列鋁合金由于其高強(qiáng)度和耐腐蝕性被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，但其在潮濕環(huán)境中易發(fā)生環(huán)境輔助開裂（EnvironmentallyAssistedCracking,EAC），嚴(yán)重威脅結(jié)構(gòu)安全。EAC涉及裂紋氫的生成、擴(kuò)散、捕獲與晶間裂紋擴(kuò)展的耦合作用，需多物理場建模揭示其速率控制機(jī)制。然而，目前仍缺乏晶粒尺度下能準(zhǔn)確描述氫輔助斷裂的物理模型。基于上述問題，英國曼徹斯特大學(xué)材料系的C.Grant等人基于唯象晶體塑性本構(gòu)模型，通過在損傷相場中自由能模塊額外考慮化學(xué)能的貢獻(xiàn)，并在...