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2025

12-17

本研究采用DSE（數字散斑相關法）三維全場應變測量系統，結合凱爾測控高精度材料試驗機，實現了對材料在壓縮載荷下全場變形演化的精準量化分析。通過同步采集加載過程中的三維全場應變分布數據，系統揭示了材料從彈性變形到塑性屈服、直至破壞的全過程應變演化規律，為材料力學性能評估與失效機制研究提供了高分辨率、非接觸式的量化手段。一、系統集成與試驗方法1.試驗系統構成：加載設備：凱爾測控試驗機，提供精確、穩定的軸向壓縮載荷，并實時記錄載荷-位移數據。測量系統：DSE三維全場應變測量系統，包...

2025

12-16

三軸機械加載下柔性薄膜的多模態褶皺行為研究

人造表面微納米結構的設計與應用在過去幾十年受到廣泛關注。傳統光刻或模板策略雖具有精度高、重復性好等優點，但也存在設備特殊、成本高、效率低等固有局限。相比之下，基于應力驅動表面失穩的自組裝方法，提供了一種成本低、效率高且可靠的替代路徑，無需傳統光刻工具和掩模即可在大面積上快速生成有序的微納米結構。然而，現有方法生成的褶皺結構通常形態單一且在表面均勻分布，難以在單一樣品中實現大尺度的多模式調控。因此，杭州電子科技大學胡亮教授團隊和中國科學技術大學倪勇教授團隊提出一種通過施加三軸機...

2025

12-16

原位雙軸力學試驗系統工作原理

原位雙軸力學試驗系統是一種可對試樣施加雙向獨立載荷，并同步觀測材料微觀結構演化的力學測試設備，核心由加載系統、原位表征模塊、測控系統三部分組成，適用于研究材料在復雜應力狀態下的力學行為。一、加載系統：實現雙向獨立精準施力驅動結構系統通常采用四立柱對稱式布局，配備兩套獨立的伺服驅動單元(伺服電機+滾珠絲杠/液壓油缸)，分別控制X、Y兩個方向的十字形試樣夾具。雙軸加載模式分為兩種：比例加載：X、Y方向載荷/位移按預設比例同步施加，模擬等雙軸、偏雙軸應力狀態；非比例加載：X、Y方向...

2025

12-13

金屬材料高溫疲勞性能測試與損傷機理研究

1.核心概念與意義高溫疲勞：指金屬材料在高溫環境下，承受交變循環載荷時，發生性能退化并最終斷裂的現象。與常溫疲勞的區別：高溫引入了時間相關的蠕變和環境氧化效應，使得失效機理復雜化，壽命預測更加困難。意義：評估如航空發動機葉片、渦輪盤、核電管道、石化反應器等關鍵高溫部件在長期服役中的安全性與可靠性，是設計和選材的重要依據。2.主要測試方法與設備測試通常在電液伺服疲勞試驗機或高頻諧振試驗機上進行，并配備精密的高溫爐或感應加熱系統。A.按控制模式分類1.應力控制疲勞：保持應力幅恒定...

2025

12-11

基于直接法的短纖維增強熱塑性塑料端部切口彎曲試驗的II型內聚力律的驗證

在工業輕量化趨勢下，短纖維增強熱塑性塑料因其易加工、成本低的優勢，應用日益廣泛。在多結構設計的應用中，需將短纖維增強熱塑性塑料與其他材料進行粘接，而如何準確有效地預測其粘接接頭的強度，以確保結構的安全成為亟需解決的問題。針對這一問題，日本慶應大學的MasakiOmiya提出了利用直接法計算兩種（BasedonJ,BasedonG）J積分值以獲取內聚力模型（CZM）參數，并基于此方法開發了一種預測使用短纖維增強熱塑性塑料作為被粘件的粘接接頭強度的方法，為相關產品的設計與性能評估...

2025

12-9

碳纖維復合材料前沿表征技術與力學性能測試綜述

一、碳纖維材料前沿分析技術前沿分析旨在從微觀/納觀尺度理解碳纖維及其復合材料的成分、結構和性能關系，為材料設計、工藝優化和失效分析提供依據。1.微納結構表征高分辨率透射電子顯微鏡：可觀察碳纖維內部的石墨微晶排列、缺陷、孔隙及界面相結構，是研究碳纖維“皮-芯”結構、石墨化程度的核心工具。原子力顯微鏡：用于表征纖維表面形貌、粗糙度以及界面區域的納米力學性能（如模量分布）。小角/廣角X射線散射：無損分析碳纖維中微孔洞的尺寸、分布以及石墨微晶的取向度和層間距，對研究預氧化、碳化過程至...

2025

12-9

生物材料力學試驗機：從微觀表征到臨床轉化的關鍵技術平臺

在再生醫學的實驗室里，研究人員正將一片僅幾毫米大小的人工心臟瓣膜組織放入儀器中。隨著精確控制的應變加載，組織在模擬血液環境的液體中輕柔伸展，一系列數據實時涌向計算機——這不再是科幻場景，而是現代生物材料力學試驗機日常工作的真實寫照。一、為何生物材料需要“專屬”試驗機？傳統材料試驗機誕生于鋼鐵與混凝土的時代，而生物材料與組織的力學測試則面臨獨特挑戰：樣本的脆弱性：生物組織往往柔軟易損，血管的拉伸強度僅為鋼材的萬分之一，卻需要在生理環境中保持功能。環境的依賴性：一塊軟骨在干燥空氣...

2025

12-8

靜態疲勞試驗機的選型與維護保養技巧

靜態疲勞試驗機用于評估材料在長時間恒定或緩變載荷下的性能衰減與失效行為，選型與維護保養直接影響試驗數據的可靠性與設備壽命。選型應圍繞試驗目標與材料特性展開。先明確被測對象的服役載荷類型，據此選擇匹配的結構框架與加載方式，保證施力穩定且符合真實工況。其次考慮載荷范圍與精度，不同材料的強度與斷裂韌性差異大，設備應具備足夠的量程與分辨率，既能覆蓋高強度材料的測試，也能精細捕捉低載荷下的漸進變形。環境模擬能力同樣重要，若需考察溫度、濕度或介質對靜態疲勞的影響，應選配相應的控溫、控濕或...

2025

12-8

為何選擇電磁疲勞試驗機？——三大優點解析

核心優點（基于工作原理）1.測試頻率：工作頻率通常在50Hz至300Hz，甚至可達1000Hz以上，比傳統液壓機（通常2.極低的運行能耗：采用諧振原理，在達到共振狀態后，系統主要需要克服空氣阻尼和內部摩擦，因此能源消耗極低，通常僅為傳統液壓機的1/10到1/100，長期使用可節省大量電費。3.無液壓油污染：電氣驅動，無需液壓油，因此清潔、環保、無泄漏風險，維護簡單，對實驗室環境友好，尤其適合對潔凈度有要求的場合。性能與操作優點4.動態響應快，波形質量好：電磁驅動器的響應速度極...

2025

12-8

微米級金屬薄膜/纖維的拉伸性能與損傷演化測試

1.項目背景與挑戰研究目標：準確測量直徑為10-50微米的單根金屬纖維（或厚度為幾微米的薄膜）在拉伸過程中的全場應變分布，并觀察其頸縮起始、剪切帶形成等局部化損傷過程。傳統方法局限：傳統引伸計或應變片無法用于如此微小的試樣，且無法獲得局部化信息。核心挑戰：試樣尺寸微小：視場極小（通常1mm×1mm以下）。散斑制作困難：在微米尺度上制作不改變材料表面性質、高對比度、隨試樣共同變形的散斑圖案。振動與漂移：任何微小的環境振動或熱漂移都會導致圖像失真，產生巨大誤差。加載同步與精度：需...