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2025

5-29

清華先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室攻克鎳基單晶高溫合金蠕變碳化物跨尺度原位解析難題

研究背景鎳基高溫合金在各種環(huán)境下的性能表現(xiàn)與其微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，但傳統(tǒng)表征技術(shù)存在明顯局限。例如，單束掃描電子顯微鏡（SEM）難以兼顧高分辨率與大視場成像，導(dǎo)致無法全面統(tǒng)計(jì)納米級碳化物的分布特征。多束SEM雖提高了通量，卻無法同時(shí)獲取形貌與成分信息，從而限制了研究者對碳化物空間分布、界面行為及動態(tài)演化規(guī)律的深入理解。此外，傳統(tǒng)方法依賴人工標(biāo)注海量圖像數(shù)據(jù)，效率低下且難以精確量化Re元素對碳化物粗化的影響。為此，清華大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了一種創(chuàng)新的單束高通量SEM技術(shù)，結(jié)合改...

2025

5-29

裂紋擴(kuò)展測試的實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)流程1.試樣制備：-選擇合適的試樣類型，如緊湊拉伸試樣（CT）、單邊缺口彎曲試樣（SENB）等。-采用線切割加工初始缺口，寬度應(yīng)盡量小，一般≤0.1mm。-若采用高頻疲勞預(yù)裂，應(yīng)控制應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍（ΔK）約為0.6KIC，頻率為10~50Hz。2.試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備：-將試樣裝置在試驗(yàn)機(jī)上，確保試樣受載對稱分布。-檢查試驗(yàn)機(jī)的載荷校正情況，靜態(tài)下校正載荷誤差不超過示值的1%，動態(tài)下校正載荷誤差也需符合要求。-確保試驗(yàn)機(jī)帶有準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)裝置。3.試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置：-根據(jù)試樣和材料的性...

2025

5-29

有“生命”的材料——自愈合水凝膠

在自然界中，生物體具有自我修復(fù)的能力。例如，當(dāng)我們的皮膚被割傷時(shí)，它會自動愈合。而在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，研究人員也希望能創(chuàng)造出具有“自愈”能力的材料，來模擬這一自然過程。自愈合材料，尤其是自愈合水凝膠，正逐漸成為新材料科學(xué)的重要前沿。它不僅能應(yīng)對機(jī)械損傷，還能夠恢復(fù)其功能，極大地拓寬了其在醫(yī)療、電子、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。今天我們就來了解一下究竟什么是自愈合水凝膠？它的原理又是怎樣的？??創(chuàng)傷愈合過程（圖片來源：[1]）什么是自愈合水凝膠？水凝膠是一類含有大量水分的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)...

2025

5-28

X80鋼管環(huán)焊縫接頭的顯微組織與力學(xué)性能

近年來，中國的長輸管線建設(shè)取得了迅速的發(fā)展，西氣東輸、中亞管線、中俄東線等重大管道工程相繼建設(shè)。長輸管線材料主要采用X70、X80管線鋼，其口徑大、壓力高，因此管道的安全性能尤為重要。長輸管道現(xiàn)在的連接方式是焊接，環(huán)焊縫接頭的性能和質(zhì)量對管道運(yùn)行期間的穩(wěn)定性和安全性有決定作用。國家管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)DEC-OGP-G-WD-002-2020-1《油氣管道工程線路焊接技術(shù)規(guī)定》對油氣管道的焊接方法、焊接材料、焊接工藝評定，以及現(xiàn)場焊接質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)定，要求對L485（X70）及以上鋼級管道...

2025

5-23

凱爾測控試驗(yàn)機(jī)：橡膠裂紋擴(kuò)展測試的可靠之選

在橡膠材料的性能檢測中，裂紋擴(kuò)展測試是至關(guān)重要的一環(huán)。它能夠幫助我們深入了解橡膠在不同應(yīng)力條件下的耐久性和穩(wěn)定性，從而為橡膠制品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。凱爾測控試驗(yàn)機(jī)以其性能和精準(zhǔn)的測試結(jié)果。高精度測試，還原真實(shí)性能凱爾測控試驗(yàn)機(jī)搭載自主研發(fā)的電磁直線電機(jī)，直接將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，頻率可達(dá)100Hz，確保了測試過程的高精度和高穩(wěn)定性。在橡膠裂紋擴(kuò)展測試中，這臺試驗(yàn)機(jī)能夠精確地施加和控制應(yīng)力，實(shí)時(shí)監(jiān)測裂紋的擴(kuò)展情況，為研究人員提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。多功能性，滿足多樣化需求...

2025

5-21

動態(tài)力學(xué)性能表征研究

動態(tài)力學(xué)性能表征是材料科學(xué)和工程中的重要研究領(lǐng)域，主要用于分析材料在交變載荷或周期性變形下的力學(xué)行為（如黏彈性、阻尼性能、疲勞特性等）。以下是該研究的主要內(nèi)容、方法和應(yīng)用方向的系統(tǒng)梳理：1.核心研究內(nèi)容動態(tài)力學(xué)響應(yīng)：研究材料在正弦波、脈沖波等動態(tài)載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，包括儲能模量（彈性響應(yīng)）、損耗模量（黏性響應(yīng)）和損耗因子（tanδ）。頻率依賴性：分析材料力學(xué)性能隨頻率的變化（如時(shí)溫等效原理）。溫度依賴性：通過動態(tài)力學(xué)熱分析（DMTA）研究玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、次級松弛等...

2025

5-20

不銹鋼復(fù)合材料的力學(xué)性能和應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)

研究背景不銹鋼包層鋼是一種通過冶金結(jié)合技術(shù)（如軋制包覆、爆炸焊接）將不銹鋼（304）與碳鋼（Q235）復(fù)合而成的層狀材料，兼具兩者的優(yōu)勢（如耐腐蝕性、高強(qiáng)度），同時(shí)降低合金元素消耗和成本。然而，其力學(xué)性能（如應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)、斷裂機(jī)制）及現(xiàn)有本構(gòu)模型的適用性尚未充分研究，制約了其在工程中的應(yīng)用。研究方法1.理論分析：基于層合板力學(xué)模型，推導(dǎo)復(fù)合材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度等參數(shù)，驗(yàn)證混合規(guī)則（MixtureRule）的適用性。2.實(shí)驗(yàn)測試：化學(xué)組成測試：通過光譜儀驗(yàn)證基材（Q235...

2025

5-20

骨科接骨板疲勞試驗(yàn)機(jī)的自動化控制與測試流程

一、自動化控制1、傳感器系統(tǒng)在自動化控制中的作用骨科接骨板疲勞試驗(yàn)機(jī)的自動化控制高度依賴傳感器系統(tǒng)。高精度的力傳感器能夠精確感知施加在接骨板樣品上的力，位移傳感器則可以實(shí)時(shí)監(jiān)測接骨板在加載過程中的位移變化。這些傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)。在模擬接骨板在人體關(guān)節(jié)處的受力情況時(shí)，力傳感器可以準(zhǔn)確測量出不同運(yùn)動狀態(tài)下所承受的力，確保測試力值與實(shí)際生理環(huán)境中的受力相符。2、控制系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制控制系統(tǒng)是自動化控制的核心。它接收來自傳感器的數(shù)據(jù)后，會根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行處理。當(dāng)...

2025

5-16

不同性能水泥基材料在沖擊荷載作用下的力學(xué)性能及應(yīng)用研究

刊登期刊：《ConstructionａndBuildingMaterials》——[Volume464],21February2025,140227研究團(tuán)隊(duì)：WuShaokanga,ZhangJunwena,\*,XuYoulinb,SongZhixianga,ZhangYanga,DongXukaia,ZengBanquana,WangShijia,XingChaoruia,BaiXuyanga,ZhangSuilina,LiXiana,XuWeizhenga研究背景與挑戰(zhàn)...

2025

5-16

螺栓連接結(jié)構(gòu)的疲勞計(jì)算（案例分享）

結(jié)構(gòu)疲勞計(jì)算的重要一點(diǎn)，就是將時(shí)間引入到了計(jì)算結(jié)果中，就是疲勞的計(jì)算結(jié)果和時(shí)間相連。在ANSYSWorkbench平臺下自帶的疲勞模塊，只能做線性疲勞，即把靜力學(xué)的一個(gè)狀態(tài)計(jì)算結(jié)果，通過載荷步映射到整個(gè)計(jì)算時(shí)間區(qū)域。第一步--準(zhǔn)備小試樣--做等幅對稱應(yīng)力控制疲勞試第二步--獲取得到材料S-N曲線第三步--調(diào)整S-N曲線--缺口--表面加工--表面處理--尺寸--應(yīng)力集中等第四步對應(yīng)力歷程數(shù)據(jù)進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)第五步-對每個(gè)循環(huán)計(jì)算疲勞損傷-用Miner準(zhǔn)則累計(jì)損傷-計(jì)算疲勞壽命案例...

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