在生物力学测试之前,通常会冷冻新鲜的人体组织样本,以抑制初始分解过程并实现组织采集与生物力学测试的时间独立性。本研究的目的是比较人类髂胫束 (IT) 的新鲜组织样本与从同一 IT 中采集的新鲜冷冻样本以及在冷冻前用不同浓度的二甲基亚砜 (DMSO) 改性的样本的机械性能。所有样品都经过部分塑化,并使用单轴拉伸试验装置进行破坏性拉伸试验。改进了实验室中已经建立的塑化技术,以改善样品的夹紧行为。材料失效是由承重胶原纤维束的逐渐断裂引起的。与我们的预期相反,新鲜和新鲜冷冻样本的拉伸强度之间没有发现显著差异。与新鲜冷冻样品相比,添加 1 wt% DMSO 不会增加拉伸强度;添加 10 wt% DMSO 甚至导致拉伸强度降低。根据我们的研究结果,使用简单的新鲜冷冻样品来确定拉伸强度是可行的;然而,应使用新鲜样品来生成完整的性能曲线。
融合沉积建模(FDM)3D打印被广泛用于生产具有功能目的的热塑性组件。然而,纯热塑性材料的固有机械局限性在某些应用中使用时需要增强其机械特性。解决这一挑战的一种策略涉及在热塑性矩阵中纳入加固材料,例如碳纤维(CF)。这种方法导致创建适合工程应用的碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)。在3D打印融合中使用CFRP的添加剂制造的好处,包括定制,成本效益,减少浪费,迅速的原型制作和加速生产,并具有明显的碳纤维强度。这项研究涵盖了不同材料组成的拉伸和压缩测试:可回收的聚乳酸(RPLA),PLA富含10 wt。%碳纤维,原始聚乙二醇乙二醇乙二醇(PETG)和PETG增强,并具有10 wt.%碳碳纤维。拉伸测试符合矩形形状标本的ASTM D3039标准,而ASTM D695标准则控制压缩测试程序。此外,还对不同材料的拉伸和抗压强度的主要3D打印构建方向参数的影响进行了调查。结果表明,RPLA在拉伸和压缩测试中均表现出优异的机械性能,而不论频率或外边构建方向如何。在拉伸强度分析的背景下,值得注意的是,RPLA表现出卓越的性能,超过了CFPLA的30%渗透方向,并且在外向方向上表现出显着的39.2%的优势。此外,与其PETG对应物相比,用碳纤维增强的PLA具有优越的拉伸性和压缩特性。CFPLA和CF-PETG之间的比较分析表明,CF-PLA表现出较高的拉伸强度,平板分别增加了26.6%和27.6%。在抗压强度分析的背景下,RPLA分别超过了CFPLA,PETG和CF-PETG,分别以23.7%%下度和67%的速度超过了CFPLA,PETG和CF-PETG。有趣的是,发现与纯PETG相比,掺入10 wt。%碳纤维会减少拉伸和压缩特性。
摘要:线弧添加剂制造(WAAM)以其高沉积速率而闻名,从而使大部分生产。然而,该过程在制造铝制零件时面临诸如孔隙率形成,残留应力和破裂的挑战。本研究的重点是通过使用Fronius冷金属转移系统(Wels,Austria)使用WAAM工艺制造的AA5356墙的孔隙率。将墙壁加工成以获取用于拉伸测试的标本。该研究使用计算机断层扫描和拉伸试验来分析标本的孔隙率及其与拉伸强度的潜在关系。分析的过程参数是行进速度,冷却时间和路径策略。总而言之,由于对焊接区域的热量输入较低,增加行进速度和冷却时间显着影响孔径。孔隙率可以减少热量积聚。结果表明,旅行速度的增加会导致孔隙率略有下降。特别是,当将旅行速度从700毫米/分钟提高时,总孔体积从0.42降低到0.36 mm 3。最终的拉伸强度和“来回”策略的最大伸长率略高于“ GO”策略的策略。在拉伸测试后,最终的拉伸强度和屈服强度与计算机断层扫描测量的孔隙率没有任何关系。对于所有扫描标本,测得的体积上孔总体积的百分比低于0.12%。
摘要 对采用激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 制备的 316L 不锈钢 (SS) 在经过应力消除 (SR)、固溶退火 (SA) 和热等静压 (HIP) 等各种热处理 (HT) 步骤后的微观结构和拉伸性能进行了表征。使用光学和扫描电子显微镜 (SEM) 分析了 HT 之前和之后的微观结构。进行了准静态单轴拉伸和硬度测试以测量机械性能。拉伸结果表明,与其他 HT 条件(即 SR、SA、HIP、SR+SA 和 SR+HIP)相比,非热处理 (NHT) 条件具有更高的强度但更低的延展性。通过采用两步 HT 条件(即 SR+SA 和 SR+HIP),与单个单步 HT 条件(即 SA 或 HIP)相比,拉伸性能没有显著变化。研究结果表明,除非需要进行 HIP 来最大限度地减少体积缺陷含量,否则 LP-DED 316L SS 不需要进行两步 HT。
焊接是船舶制造业不可缺少的制造工艺。激烈的竞争往往需要一种经济高效、可靠的焊接方法。本研究研究了埋弧焊 (SAW)、金属活性气体 (MAG) 焊和等离子弧焊 (PAW) 制造的 ASTM A131 (A 级) 钢接头的可焊性、微观结构和一些机械性能。通过光学显微镜检查了焊缝的微观结构。通过显微硬度测量、拉伸和冲击试验确定了接头的机械性能。结果表明,接头的抗拉强度高达 462 MPa。断裂的位置总是与母材相邻。焊缝金属的夏比冲击功达到 72.5 J,比母材的夏比冲击功 57.7 J 高 25%。PAW 方法可获得 221 HV 的较高硬度,而母材的硬度为 179 HV。关键词:A 级钢;焊接;拉伸失效;硬度
本研究调查了环氧树脂及其与Ni粘接接头吸水后的劣化行为。通过浸没试验评价吸水特性,通过湿热试验(THT)后的拉伸试验评价Ni/树脂界面的劣化行为。研究结果表明,环氧树脂的吸水行为遵循菲克第二定律,吸水后树脂的拉伸强度降低。Ni/树脂界面的拉伸强度因THT而有降低的趋势,主要断裂方式为界面断裂。此外,为了评价Ni/树脂界面的劣化寿命,对拉伸试验后的断裂面进行了傅里叶变换红外光谱分析,以确定吸水度(Dw)。根据以Dw的特定值定义的劣化寿命,从阿伦尼乌斯图计算出表观活化能。由于Ni/树脂界面的恶化而引起的表观活化能为11.5kJ/mol。
为了分析 UBM 疲劳,使用热机械有限元模拟研究了圆形衬垫界面处的载荷。由于 Hutchinson 和 Sou [15] 推断出拉伸法向载荷的界面韧性远低于剪切载荷,因此重点关注法向载荷。模拟研究了 T = -40°C 至 125°C 的温度范围。在低温下 (T = -40°C) 存在最高的拉伸法向载荷。这可以通过焊球材料在低温下蠕变减少 [16] 来解释,这会导致更高的弹性应力。此外,在低温下可以检测到焊球的倾斜。倾斜是由 PCB 和封装的 CTE 不匹配引起的。因此,拉伸法向应力位于界面朝向封装周边的一侧(见图 3)。图 3 中的色标直观地显示了拉伸和压缩应力的定性分布。这些模拟结果与分层实验结果相一致(见图 1):在焊盘的相同外部区域也发现了分层。
abtract。本文详细介绍了通过使用356铝合金和B 4 C粉末搅拌铸造的双重颗粒复合材料进行的研究。三个复合组合物,即A356加2%B 4 C(44µm大小和1:1比例的105µm大小),4%B 4 C(3:1比)和6%B 4 C(1:3比)用手指施放,从中为硬度和紧缩测试和张力测试效果准备了测试样品,以进行测试样品。Vickers硬度测试,拉伸测试和显微结构分析。获得的结果表明B 4 C颗粒均匀分布在合金基质中。eds还揭示了所有三个复合材料中B 4 C的存在。通常,随着浓度b 4 c粉末的增加,硬度和拉伸强度会增加。虽然硬度的增加量却小于15%,但拉伸强度显着增加(超过35%)。然而,以%伸长为代表的延展性,在356铸造合金中已经非常低(24.2%),在复合材料中进一步降低。拉伸分裂结果显示了晶体间断裂,其中观察到B 4 C粒子中的断裂而不是Deboning。k eywords。A356铝合金;双重复合材料;微观结构;机械测试;研究分析。