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World File Search System应变场
通过数字图像相关分析 1350°C 下陶瓷的不对称蠕变
在极高的温度下，陶瓷的关键参数之一是其抗蠕变性。蠕变行为的表征通常通过弯曲试验进行评估，当拉伸和压缩之间出现不对称时，蠕变行为的表征会变得复杂。为了检测和量化这种不对称行为，建议使用数字图像相关 (DIC)。首先，高温下 DIC 需要解决几个挑战，即随机图案稳定性、辐射过滤和热雾。由于加热陶瓷的可能性有限、应变场不均匀及其水平低，这些挑战更加严重。除了几项实验发展之外，由于使用了基于临时有限元运动学的两种 DIC 全局方法，应变不确定性得到了降低。最后，将所提出的方法应用于高抗蠕变性能设计的工业锆石陶瓷在 1350°C 下的不对称蠕变分析。
梦想：合并未来结构健康监测技术的高级传感技术和仿真工具
在过去几十年中，跟踪结构损害并预测其演变一直是一个永久的工程问题。这是强化研究工作的主题，既有实验性和数值进步。一方面，如今具有嵌入式微传感器阵列的板载传感技术可以准确地进行机械应变的原位测量，因此提供了有关内部损伤状态的非常丰富的实验信息（Azam，2014）。尤其是，使用标准光纤与雷利反向散射结合的技术（Sanborn等，2011）非常有吸引力，因为它可以通过无与伦比的空间分辨率对应变场进行实时分布式表征（每米的数千个测量值）。这种技术已经在几种应用中使用，并且越来越多地设想了工业家进行结构性健康监测（SHM）（Di Sante，2015年）。
![arxiv：2502.07964v1 [cs.lg] 2025年2月11日](/simg/2\2a81479cb8bc2c44343e5c807b0422b62bbba07e.webp)
arxiv：2502.07964v1 [cs.lg] 2025年2月11日
近年来，表面声波（锯）已成为一种新型技术，用于在凝结物质系统中产生准粒子传输和带调节。锯子通过压电和应变场与相邻材料相互作用，沿波传播的方向拖动载体。大多数关于大声效应效应的研究都集中在载体的集体方向运动上，该方向产生了稳定的电势差，而动态空间电荷调制的振荡成分对于探测仍然具有挑战性。在这项工作中，我们报告了石墨烯中振荡大声效应的连贯检测。这是通过在跨胶质传感器发出的电磁波的时空电荷振荡的相干整流来实现的。我们系统地研究了整流信号的频率和门依赖性，并定量探测由锯驱动的载体重新分布动力学。观察振荡的大声电效应可直接访问通过传输实验引起的锯引起的动态空间电荷调制。
材料设计的裂纹挠度分析
沿木材颗粒（0°）沿最艰难的方向定向的裂纹倾向于在90°偏转到倒影，而不是沿0°方向延伸。骨折韧性数据很难解释。研究了用聚合物代替木孔空间的裂纹生长机制和影响。使用应变场测量值和有限元分析（FEA）（FEA），在桦木的四点弯曲断裂力学和两种不同聚合物填充的桦木复合材料中分析裂纹生长。校准裂纹和90°领域中的凝聚区模型描述了正极性FEA模型中断裂过程区的性质。0◦裂纹渗透与90◦基于凝聚区特性分析裂纹挠度的条件。稳定的亚临界裂纹挠度在低负载下发生，减少裂纹尖端应力浓度，并有助于高结构韧性，前提是90◦韧性不太低。聚合物填充的整洁桦木复合材料在本研究中具有最佳的结构韧性特性，因为任何化学处理都不会损害90◦韧性。
通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁的拉伸和延性断裂性能
研究了通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁结构的机械性能。对从增材制造的方形管中获得的小样品进行现场拉伸和断裂试验，并以相对于部件构建方向的三个不同方向提取。尽管该工艺产生了强取向的微观结构，但与文献中常见的厚样品或抛光样品相比，打印样品表现出降低的各向异性。此外，使用一个简单的模型表明，通过仅考虑材料厚度变化模式（由层堆叠过程引起）可以解释降低的各向异性。使用经过调整的数字图像相关程序分析断裂试验，该程序根据实验计算的 J 积分评估样品的断裂韧性。使用时间反转，可以识别靠近裂纹路径区域的应变场。然后根据拉伸试验中确定的本构行为计算应力场。提出了一种正则化程序来强制应力平衡。最后，使用各种积分轮廓计算 J 积分，以验证其路径独立性。在此基础上，确定了近乎各向同性的断裂韧性。额外的扫描电子显微镜观察表明，断裂表面特征与样品方向无关。这种明显的各向同性可以通过驱动裂纹萌生和扩展的未熔合缺陷的各向同性分布来解释。
通过 3D 相干 X 射线衍射成像可视化非经典结晶导致的方解石内部纳米结晶性
研究了使用两种方法合成的方解石样品的内部结晶度：溶液沉淀法和碳酸铵扩散法。扫描电子显微镜 (SEM) 分析表明，使用这两种方法沉淀的方解石产品具有明确的菱面体形状，与矿物的自形晶体习性一致。使用布拉格相干衍射成像 (BCDI) 表征这些方解石晶体的内部结构，以确定 3D 电子密度和原子位移场。使用碳酸铵扩散法合成的晶体的 BCDI 重建具有预期的自形形状，具有内部应变场和少量内部缺陷。相反，通过溶液沉淀合成的晶体具有非常复杂的外部形状和有缺陷的内部结构，呈现出零电子密度区域和明显的位移场分布。这些异质性被解释为由非经典结晶机制产生的多个结晶域，其中较小的纳米颗粒聚结成最终的自形颗粒。SEM、X 射线衍射 (XRD) 和 BCDI 的结合使用允许在结构上区分用不同方法生长的方解石晶体，为了解晶粒边界和内部缺陷如何改变方解石反应性提供了新的机会。
工程结构
提出了针对定向能量沉积 - ARC或线弧的结构行为的实验性研究（分别为DED-ARC AM和WAAM）钢钢双圈剪切螺栓连接。首先通过拉伸优惠券测试确定材料的机械性能，其标称屈服应力为420 MPa。六十个连接样品，具有两个不同的名义厚度和两个打印层方向的样本，然后测试为故障。通过3D激光扫描确定测试样品的几何形状，而使用数字图像相关性测试期间测量变形和应变场。观察到的故障模式包括剪切，净张力张力，轴承和终端分割，而首次确定了新的剪切和净截面张力的混合模式。将测试结果与当前设计规范的预测进行了比较，即AISI S100和AS/NZS 4600用于冷形钢和AISC 360和Eurocode 3用于结构钢，以评估其对WAAM元素的适用性。总体而言，测试标本的结构行为遵循预期的趋势，并且根据当前设计规范确定的预测电阻通常是合理的。但是，有许多例外，强调了对新设计规定的需求以及适当的安全因素，这些需求是这种形式的制造形式。
S1：固态缺陷工程
我们提出了一种基于多体自旋梳的大规模通用量子信息处理的理论路径，利用我们在金刚石纳米光子波导中的色心平台实现具有可编程纠缠的量子图。应变固体导致不同色心产生各种位置相关的电子自旋共振频率，从而有效地产生自旋梳。自旋梳由谐振交流应变场驱动，具有可编程周期波形，可执行局部量子位操作，如动态解耦。使用新的梯度上升最优控制技术对串联复合脉冲进行波形优化，以同时校正非共振和振幅误差。原则上，这可以增强所有量子位的相干时间 T2*，而不会消耗太多功率，因为整个系统都是共振的。为了在不同量子位之间创建非局部纠缠相互作用，我们考虑了两种类型的玻色子链路：分别用于连接相同和不同波导中的量子位的声子总线和光学总线。利用制造缺陷和波导基本模式的相应差异，最终可以在我们的量子图中实现全对全纠缠。anand43@mit.edu
利用新颖的方法对航空航天结构进行健康监测...
摘要：从原始传感器数据中提取的诊断潜力健康指标 (HI) 是数据驱动的复合结构诊断和预测的重要特征。本文研究了从使用光纤布拉格光栅 (FBG) 和声发射 (AE) 数据获取的应变中开发的新损伤敏感特征是否适合用作 HI。对单条复合板进行了两次疲劳试验。在以冲击损伤或人工脱粘的形式引入初始损伤后，对面板进行恒定和可变振幅压缩-压缩疲劳试验。通过 FBG 和 AE 进行应变感应是两种有前途的结构健康监测 (SHM) 技术，用于监测损伤增长，并通过相控阵超声进一步验证。几个 FBG 被纳入特殊的 SMARTapes TM 中，这些 SMARTapes TM 沿着加强筋的脚粘合以测量应变场，而 AE 传感器则策略性地放置在面板的外皮上以记录声发射活动。从 FBG 和 AE 原始数据中提取了几种 HI，它们的行为有望用于复合材料结构在使用过程中的损伤监测。为了进一步评估 HI 的行为和适用性，在整个实验过程中使用相控阵相机在多个时间点进行测量，从而提供基于超声波的损伤评估。
晶格软化显著降低了热导率……
微/纳米结构对热导率的影响是一个具有重大科学意义的课题，对热电技术尤其重要。目前的理解是，结构缺陷主要通过声子散射降低热导率，其中描述热传输时声子色散和声速是固定的，特别是当化学成分不变时。对 PbTe 模型系统进行的实验表明，声速随内部应变的增加而线性减小。这种材料晶格的软化完全解释了晶格热导率的降低，而无需引入额外的声子散射机制。此外，我们表明，高效率 Na 掺杂 PbTe 的热导率降低和随之而来的热电品质因数（zT > 2）的提高主要归因于这种内部应变引起的晶格软化效应。虽然已知非均匀内部应变场会引入声子散射中心，但这项研究表明，内部应变也能平均软化材料晶格，从而改变声速和声子色散。这为控制晶格热导率提供了新途径，超越了声子散射，利用微结构缺陷和内部应变。在实践中，许多工程材料都会表现出软化和散射效应，就像硅中显示的那样。这项研究为能源材料、微电子和纳米级传热领域的热导率研究带来了新的启示。