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2024

9-23

01【科学背景】具有钢样超高强度和类似聚合物超高柔韧性的金属合金长期以来被期望用于很多新兴技术，如变形飞机和人造肌肉等。这种非常规的属性组合能够以较低的驱动成本实现较大的可恢复形状变化，同时在大载荷下能够提供强大的抗断裂、屈服破坏能力。然而，要实现“强而柔韧”的合金制造是挑战性的，这需要在强度和柔韧性之间进行不可避免的权衡。在过去的几十年里，人们努力寻找同时具有高强度和低模量的金属合金，但仍然无法获得既具有钢样高屈服强度（σy1GPa），又同时具有聚合物样低模量（E≈10GP...

2024

9-20

如何有效利用动态疲劳试验机提升产品寿命

动态疲劳试验机作为材料科学和工程领域的重要工具，对于评估产品的耐久性、预测产品在实际使用中的寿命具有重要意义。以下是从理论到实践，关于如何有效利用动态疲劳试验机提升产品寿命的详细探讨。一、理论基础1.疲劳理论概述疲劳是指材料在反复或交变应力(或应变)作用下，性能逐渐退化并最终导致破坏的现象。疲劳破坏是工程结构件失效的主要原因之一，因此，理解疲劳机理、预测疲劳寿命对于产品设计、制造和使用至关重要。2.动态疲劳试验机原理动态疲劳试验机通过模拟实际工况下的交变应力或应变，对试样进行...

2024

9-18

结构材料双轴拉伸试验如何准确评估复杂载荷条件下的性能

结构材料在现实应用中往往承受着复杂的多轴载荷。为了准确评估材料在这种复杂载荷条件下的性能，结构材料双轴拉伸试验成为了一种重要的实验手段。一、合理确定试验参数在进行双轴拉伸试验前，先要合理确定试验参数，包括拉伸方向、拉伸速率、载荷大小等。这些参数应尽可能地模拟实际应用中的载荷条件。对于承受动态载荷的结构材料，可以选择较高的拉伸速率；而对于承受静态载荷的材料，则可以选择较低的拉伸速率。二、使用合适的夹具和试样为了模拟真实载荷条件，需要使用合适的夹具和试样。夹具应能保证试样在拉伸过...

2024

9-4

扫描电镜原位拉伸台的技术细节和操作流程说明

扫描电镜原位拉伸台是一种材料测试设备，它能够在SEM观察下对材料进行原位拉伸测试，为研究材料的微观结构与力学性能关系提供了有力手段。一、技术细节高精度定位与运动控制：采用高精度定位与运动控制系统，能够实现微米甚至纳米级别的精确位移控制。这对于观察材料在拉伸过程中的微观结构变化至关重要。高灵敏度应力/应变测量：配备了高灵敏度的应力/应变传感器，能够实时监测材料在拉伸过程中的应力与应变变化。这有助于准确分析材料的力学性能。良好的兼容性：扫描电镜原位拉伸台设计有良好的兼容性，可以与...

2024

8-12

从理论到实践：橡胶疲劳试验机在产品开发中的角色

橡胶疲劳试验机在产品开发过程中扮演着至关重要的角色，它不仅是理论研究的重要工具，更是将理论转化为实际应用的关键桥梁。以下是从理论到实践两个层面，探讨橡胶疲劳试验机在产品开发中的角色。一、理论层面提供基础数据支持：橡胶疲劳试验机通过模拟实际使用环境中的重复应力或应变条件，对橡胶材料进行各种疲劳试验。这些试验数据为橡胶材料的力学性能、疲劳寿命等提供了基础数据支持，有助于理论模型的建立和验证。深化对橡胶疲劳机理的理解：试验过程中，橡胶疲劳试验机能够监测并记录橡胶材料在疲劳过程中的性...

2024

8-7

水凝胶材料的弹性力学研究

研究背景：水凝胶最大的弹性应变与聚合物交联之间的链段数的关系可以被描述为，有学者曾使用不固定的滑环交联策略来有效地增加拉伸过程中的值，使材料能够通过从横向拉伸而额外拉伸，最大弹性应变最终可达到。然而，水凝胶的双轴变形仍然具有挑战性，共价交联或不固定的滑环交联由于双轴变形的锁定而极大地限制了材料的拉伸性，使得等双轴拉伸加载下的最大线性应变比单轴拉伸下的低30%。为了使材料达到更高的的双轴可逆性弹性变形，清华大学化学系王朝课题组通过引入可逆的串珠链结构，是材料拥有更宽的弹性范围。...

2024

7-26

北科大&香港大学&北京工业大学重磅Science！

继2022年3月17日，北京工业大学以第一单位在Science发表研究论文以来，时隔两年，今日再发Science！此外据悉，早在2024年1月3日，北京工业大学刚以第一完成单位在《Nature》发表首篇论文。陶瓷材料固有的脆性，主要由于刚性离子或共价键结构限制了原子的运动，是一个长期存在的挑战。这一特性阻碍了陶瓷材料中位错的形核，从而阻碍了通过金属中常用的位错工程策略来提高其塑性。寻找一种能够在陶瓷材料中持续生成位错的策略，可能会提高其塑性。在此，来自香港大学的黄明欣、北京科...

2024

7-24

双轴原位试验机的实际应用及案例分享

前言目前研究材料变形主要采用单轴力学试验方法。单轴力学实验操作简单，容易得到较为可靠的试验数据，在工业应用和实验研究中被广泛利用。但是在实际服役过程中材料通常会受到多轴载荷的作用而发生断裂失效，这使得材料的力学响应、变形机理及失效机制较单轴而言要复杂的多。此外，在不同成型工艺的加工过程中材料也常处于多轴应力状态，在成型过程中出现的制耳现象，冲压件断裂位置和极限成型高度的改变等现象都与板材在成型过程中的多轴力学响应有关。十字形试样双轴试验可以准确地进行任意应力或应变比下板材的弹...

2024

7-10

动态热机械分析仪在纤维材料测试中的挑战与解决方案

动态热机械分析仪(DMA)在纤维材料测试中面临着一些挑战，这些挑战主要源于纤维材料的特殊性质以及DMA测试过程中的技术限制。以下是对这些挑战及其解决方案的详细分析：挑战夹持方式的挑战：纤维材料由于其细长且易滑动的特性，难以在DMA测试中稳定夹持。传统的夹具设计往往适用于薄膜、板材等较宽厚的材料，而不适用于纤维材料。纤维材料的夹持方式直接影响测试的准确性和稳定性，不稳定的夹持可能导致测试数据失真。预加张力的控制：预加张力的选择对纤维材料的测试结果有显著影响。预加张力过小可能无法...

2024

7-8

基于机器学习的ODS钢硬度与屈服强度预测

摘要：氧化物弥散强化钢（ODS）具有优异的力学性能和显著的耐辐照、耐腐蚀和抗氧化性能，是可用于第四代核反应堆的一种非常有前途的包壳材料。在这项工作中，结合不同微观表征手段研究了八种ODS钢的基体晶粒形貌、弥散形貌和氧化物颗粒相。并收集了不同ODS钢的500多个数据，并使用420个项目进行机器学习（ML）建模，将微观结构特征作为特征变量被引入到ML算法中。利用平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和决定系数（）来对比不同模型的优劣，从而选择最佳模型，验证材料性能的准确性...