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2025

12-23

電磁疲勞試驗機詳解1.核心原理：電磁諧振電磁疲勞試驗機，也常被稱為“高頻疲勞試驗機”或“諧振式疲勞試驗機”。它的核心工作原理是物理學的“諧振”原理。系統構成：主要由主機框架、電磁激振器、質量塊、彈簧（通常為機架本身的彈性）、控制系統和測量系統組成。工作原理：系統被設計成一個“質量-彈簧”諧振系統。控制器驅動電磁激振器，施加一個與系統固有頻率相同的小周期力。在這個共振頻率下，很小的激振力就能在試樣上產生大幅值的交變載荷。這就像輕輕且有節奏地推一個蕩起的秋千，每次很小的力就能讓秋...

2025

12-23

單軸和雙軸循環加載下黏彈性軟粘接劑的棘輪應變和循環軟化研究

隨著工業制造業對結構輕量化需求的日益增加，軟粘接劑在汽車、航空航天和電子設備等領域的應用日益廣泛。軟粘接劑在循環加載工況下的疲勞失效將顯著影響粘接結構的安全使用。考慮到軟粘接劑往往表現出顯著的黏彈性，研究黏彈性軟粘接劑在復雜路徑多軸循環加載下的變形對粘接結構的抗疲勞設計和安全評估具有重要意義。近日，鄭州大學張軍教授團隊開展了具有黏彈性的改性聚氨酯軟粘接劑HP-172B在單軸拉伸及雙軸多路徑應力控制循環加載工況下的變形行為的實驗研究（圖1），并建立了可描述上述復雜變形的循環本構...

2025

12-22

腐蝕環境力學測試設備如何確保材料在惡劣環境中的耐腐蝕性？

腐蝕環境力學測試設備將力學加載與腐蝕介質作用同步復現，為評估材料在惡劣環境下的耐腐蝕與力學性能提供真實依據，是確保材料在復雜工況下可靠性的關鍵手段。在海洋、化工、能源等領域，材料常同時承受機械應力與腐蝕介質侵蝕，單獨測試力學強度或腐蝕速率難以反映實際服役中的性能劣化規律。腐蝕環境力學測試設備通過在加載機構上集成介質循環、溫濕控制與電化學監測等功能，使試樣在拉伸、彎曲、壓縮或疲勞等力學狀態下持續暴露于酸、鹽、堿或其他腐蝕性環境，從而捕捉應力與腐蝕耦合作用引發的裂紋萌生、加速擴展...

2025

12-22

柔性電子設備中OCA在不同溫度、濕度和應變率下的大應變力學行為

光學透明膠粘劑（OCA）是柔性電子器件的核心材料，研究其在大應變、溫度和濕度環境下的力學行為對可折疊屏幕的可靠性設計至關重要。現有研究多局限于小應變（南方科技大學袁鴻雁副教授團隊研究了不同溫度范圍、濕度水平和應變率下OCA的大應變力學行為，建立了其非線性黏彈性本構模型。本文在95%RH的濕度環境中，開展不同溫度（-40°C至80°C）、和應變率（0.01–5s?1）的單軸拉伸、簡單剪切（應變1000%）和10小時蠕變測試（圖1）。借助數字圖像相關技術（DIC）測得OCA的泊松...

2025

12-20

納米壓痕與納米劃痕法在鎢-硅薄膜界面剝離能定量研究中的對比分析

薄膜材料廣泛應用于半導體、涂層、能源存儲、醫療設備和光伏等領域，其性能與可靠性高度依賴于界面結合強度。傳統測量方法如剝離實驗與微劃痕測試往往受限于測試工況設置和材料特性，難以實現界面結合能的定量表征。為此，來自牛津大學的Shatha博士等采用納米壓痕與納米劃痕兩種方法，系統研究了硅基底上不同厚度鎢涂層的界面剝離行為，并通過有限元模擬對能量計算進行校正，為實現界面能的定量評估提供了新思路與方法支撐。本文在硅基底上通過磁控濺射制備的不同厚度（1.5μm與1.9μm）的鎢涂層，并進...

2025

12-18

使用數字圖像相關法測定PDMS彈性體軸向和剪切力學響應與泊松比

聚二甲基硅氧烷（PDMS）彈性體因其具備柔性、光學透明性、不燃性、化學穩定性、無毒、生物相容及成本低廉等優異特性，在柔性傳感器、電子元件光學系統與生物力學等領域得到了廣泛的應用。在這些應用中，PDMS構件常處于復雜的多軸應力狀態并伴隨大變形行為。為實現對軟材料在實際工況下的合理選型，準確表征并預測PDMS在不同變形模式下的應力-應變響應具有重要意義。為此，印度理工學院SatyaPal和AbirBhattacharyya使用非接觸式圖像數字相關（DIC）技術對有限應變下試樣表面...

2025

12-17

DSE三維數字散斑技術在材料壓縮全場應變演化研究中的應用

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...

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