摘要 250 ℃低温时效处理可显著提高电子束定向能量沉积 (EB-DED) 制备的 NiTi 合金的拉伸超弹性能。然而由于晶粒尺寸较大,需要很长的时效时间 (长达 200 h) 才能获得优异的拉伸超弹性能。为了加速时效进程,在时效处理之前通过人工热循环处理引入高密度位错(EB-DED 处理的 NiTi 合金中原始位错含量很低),这将促使后续在低温时效处理过程中均匀析出纳米级 Ni 4 Ti 3 颗粒。其相变行为始终保持稳定的两阶段马氏体相变。在 6% 应变循环拉伸试验下,经过热循环处理后,24 h 时效试样经过 10 次循环后的回复率仍在 90% 以上,与未进行热循环处理时效 200 h 的试样性能相当,时效效率大幅提高。
先进材料是液氢动力飞机储存和分配技术发展的基础。然而,为了证明材料保证,必须有适合用途的测试和表征方法,能够在代表性条件下准确测量所需的材料特性。这些需要包括此类应用中使用的材料的机械、热和传输特性。在机械测试方面,将负载引入样品的方法至关重要。在这项工作中,开发了一种新型夹持系统,解决了传统楔形夹持中观察到的问题,从而允许在低温下对纤维复合材料进行拉伸测试。在易用性和功能方面,这些夹具表现良好,初步验证了在不同温度下(低至 77K)的性能,使用单一聚合物复合材料 (SPC) 系统。
摘要。预测拉伸强度的预测是确定结构性能的关键机械属性,是评估可回收骨料的可行性的组成部分。评估回收骨料的分裂拉伸强度的传统技术依赖于高级和耗时的实验室测试,这对于大规模应用可能是昂贵且效率低下的。这项工作提出了基于机器学习的算法,以预测分裂拉伸强度的性能。在这项研究中,从先前的研究中获得了257项测量,其中包含影响分裂强度的输入变量。使用三种方法来构建不同的预测模型,即支持向量回归,XG增强和随机森林。使用MAE,RMSE,MAPE和MASE等指标评估了各种模型的性能指数,以测量模型的准确性和可靠性。本研究表明,随机森林算法的表现优于其他RMSE值1.76的模型。实施拟议的模型可提高预测的可靠性,使研究人员能够做出有关将再生材料纳入可持续建筑实践中的明智决定,从而有助于减少建筑部门的环境影响。关键字:回收总骨料混凝土(RAC),机器学习,随机森林,XG提升,拉伸强度,支持向量回归
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1.1.2 冲压喷气发动机...................................................................................................................... 8
摘要 电子组件使用各种具有不同机械和热性能的聚合物材料来在恶劣的使用环境中提供保护。然而,机械性能的变化(例如热膨胀系数和弹性模量)会影响材料的选择过程,从而对电子产品的可靠性产生长期影响。通常,主要的可靠性问题是焊点疲劳,这是电子元件中大量故障的原因。因此,在预测可靠性时,有必要了解聚合物封装(涂层、灌封和底部填充)对焊点的影响。研究表明,当焊料中存在拉伸应力时,由于聚合物封装的热膨胀,疲劳寿命会大大缩短。拉伸应力的加入使焊点处于周期性多轴应力状态,这比传统的周期性剪切载荷更具破坏性。为了了解拉伸应力分量对微电子焊点疲劳寿命缩短的影响,有必要将其分离出来。因此,我们构建了一个独特的样本,以使无铅焊点经受波动的拉伸应力条件。本文介绍了热机械拉伸疲劳样本的构造和验证。热循环范围与灌封膨胀特性相匹配,以改变施加在焊点上的拉伸应力的大小。焊点几何形状的设计具有与 BGA 和 QFN 焊点相关的比例因子,同时保持简化的应力状态。进行了 FEA 建模,以观察焊点在热膨胀过程中的应力-应变行为,以适应各种灌封材料的特性。焊点中轴向应力的大小取决于热膨胀系数和模量以及热循环的峰值温度。样本热循环的结果有助于将由于灌封材料的热膨胀而导致焊点经历的拉伸应力的大小与各种膨胀特性相关联,并为封装电子封装中焊点的低周疲劳寿命提供了新的见解。简介大量电子元件故障归因于焊点疲劳故障。航空航天、汽车、工业和消费应用中的许多电子元件都在波动的温度下运行,这使焊点受到热机械疲劳 (TMF) 的影响。电子组件中的焊料疲劳是温度波动和元件与印刷电路板 (PBC) 之间热膨胀系数 (CTE) 不匹配的结果。在温度变化过程中,PCB 和元器件 CTE 的差异会引起材料膨胀差异,从而使焊点承受剪切载荷。为了减少芯片级封装 (CSP) 中焊点所承受的剪切应变,人们使用了各种底部填充材料来限制焊点的变形。芯片级焊料互连(例如倒装芯片封装中的焊料)尤其受益于底部填充材料,因为它可以重新分配热膨胀应力,从而限制施加在焊料凸点上的应变。除了限制剪切应变之外,底部填充材料的膨胀还会导致球栅阵列 (BGA) 焊点产生较大的法向应变。Kwak 等人使用光学显微镜的 2D DIC 技术测量了热循环下焊点的应变 [1]。他们发现,CTE 为 30 ppm/ºC 且玻璃化转变温度 (T g ) 为 80ºC 的底部填充材料在 100ºC 的温度下可以产生 6000 µƐ 的平均法向应变。这些高法向应变并不像 BGA 封装中的剪切应变那样表现出与中性点距离相同的依赖性。法向应变的大小与 CTE、弹性模量 (E)、封装尺寸和温度有着复杂的依赖关系。法向应变的增加使焊点受到剪切应变和轴向应变的组合影响,这反过来又使焊点在温度波动的条件下受到非比例循环载荷。
本文研究了两种不同的沉积策略(振荡和平行道次)对丝材+电弧增材制造的 Ti-6Al-4V 合金在成品状态下的拉伸和高周疲劳性能的影响。在振荡构建中,等离子炬和送丝器在壁厚方向上连续振荡。相反,在平行道次构建中,沿壁长相同方向连续沉积四个单层。测试样本相对于沉积层以水平和垂直方向制造。与平行道次构建相比,振荡构建由于其较粗的转变微观结构而具有较低的静态强度。然而,伸长率值相似。柱状初生 β 晶粒的存在导致各向异性的伸长率值。载荷轴平行于初生 β 晶粒的垂直样品的伸长率比水平样品高 40%。疲劳强度与其锻造对应物相当,并且高于典型的铸造材料。在 10 7 次循环中,振荡构建垂直样品和平行道次构建在两个方向上的疲劳强度都达到了 600 MPa。只有振荡构建水平样品的疲劳强度较低,为 500 MPa。断口分析表明,大多数样品(约 70%)的裂纹源于孔隙,约 20% 的样品的裂纹源于微观结构特征,其余样品没有失效(在 10 7 次循环时出现跳动)。
我们先前报道了由IP-S光蛋白用两光子聚合物(TPP)制造的单细胞粘附微拉伸测试仪(SCAμTT),用于研究定义的拉伸负荷下单个细胞连接的机制。该平台的主要局限性是IP-S的自动荧光,IP-S的自发荧光,TPP制造的光素,它显着增加了背景信号并使拉伸细胞的荧光成像变得困难。在这项研究中,我们报告了一种新的SCAμTT平台的设计和制造,该平台可减轻自动荧光,并证明其在单个细胞对成像中的能力,因为其相互连接被拉伸。使用IP-S和IP-VISIO(一种具有降低自动荧光的光蛋白)的两种物质设计,我们显示了平台的自动荧光显着降低。此外,通过将孔与金涂层整合到底物上,几乎完全缓解了自动荧光对成像的影响。使用这个新平台,我们证明了一对上皮细胞的能力,因为它们被拉伸至250%的应变,从而使我们能够观察到连接破裂和F-肌动蛋白回收,同时记录交界处的800 kPa应力的积累。此处介绍的平台和方法可能有可能详细研究细胞 - 细胞连接中的机制和机械转导的机制,并改善机械生物学应用中其他TPP平台的设计。
近年来,激光添加剂制造(LAM)技术引发了航空航天场的制造革命[1,2]。该技术使用高能激光束融化合金粉末。熔融池是连续形成的,然后迅速形成固体,从而将层沉积到近乎网络的金属成分[3]。钛合金作为重要的结构金属具有高强度,高韧性,低密度和良好耐腐蚀性的优势[4-6]。使用LAM准备钛合金零件有望获得高性能和高质量的关键组件。钛合金零件在LAM过程中经历了高温梯度和高冷却速率,从而导致与传统材料的微观结构差异很大。通常,在先前的β晶粒中存在α相,马氏体α'相或两者的混合物,并且连续α相也沿先前的β晶界嵌入[7-9]。Carroll等。 [10]报告说,晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。 此外,具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。 通过热处理过程,可以有效地控制阶段的形态,大小和比例,从而获得良好的机械性能[12-15]。 Yadroitsev等。 [16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Carroll等。[10]报告说,晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。此外,具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。通过热处理过程,可以有效地控制阶段的形态,大小和比例,从而获得良好的机械性能[12-15]。Yadroitsev等。 [16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Yadroitsev等。[16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。Zhao等。Zhao等。[17]通过控制冷却速率,获得了两种类型的篮子编织和菌落结构的微观结构。拉伸结果表明,前者具有更高的强度和韧性,这可能归因于篮子编织结构中的层状α相,从而有效地减少了脱位长度并分散局部应力浓度。但是,由于缺乏在拉伸过程中微观结构演变的观察,变形和失败
本研究采用材料挤出 (MEX) 技术,特别是多材料单挤出系统,通过混合 PLA 和 TPU 材料来制造功能梯度材料 (FGM)。该过程引入了旨在增强材料界面的梯度过渡。在拉伸和疲劳载荷条件下,对一系列浓度模式(按体积计从 20% 到 80% 的 FGM)进行系统评估。在制造过程中,对实验参数进行细致的控制,包括应力水平、应力比和频率。表征过程需要对 FGM 界面进行比较分析。结果显示,无论材料浓度如何梯度变化,界面强度都有显著增强。这种增强在从较软到较硬的材料成分过渡期间尤为明显。本研究的主要目标有两个:阐明材料在拉伸-拉伸载荷情况下的行为,并全面了解 FGM 界面的复杂性。