图 36:Vitel v. 2000 s175 熔接机 .......................................................................................... 67 图 37:FBG 的放置 ................................................................................................................ 68 图 38:激光光源的视觉指示 ................................................................................................ 69 图 39:验证 FBG 功能的测试信号。 ................................................................................ 69 图 40:上部应变计附件 ...................................................................................................... 70 图 41:上部和下部应变计 #1 和 #2 ................................................................................ 70 图 42:微测量 P3 列车指示器和记录器以及 LCD 显示屏。 ................ 72 图 43:应力和温度应力随时间的变化 (Vergani、Colombo 和 Libonati 2014) ............................................................................................................. 74 图 44:每个间隔的热曲线 (Vergani、Colombo 和 Libonati 2014) ............................................................................. 75 图 45:涡轮叶片的热成像数据 (Dutton 2004)。 ............................................................................. 75 图 46:测试样本大小 ............................................................................................................. 76 图 47:材料属性样本 12 层 3 x (25 x 250) ............................................................................. 77 图 48:拉力试验机 (MTS Insight 310)。 ........................................................... 78 图 49:25 毫米样品应力与应变图 .............................................................................. 79 图 50:3 个样品的平均弹性模量 .............................................................................. 80 图 51:三点弯曲夹具(ISO 1998) .............................................................................. 82 图 52:进行三点弯曲测试的三个样品 ............................................................................. 84 图 53:弯曲试验前后 ............................................................................................. 84 图 54:三个样品的弯曲与载荷图 ............................................................................. 85 图 55:失效模式 ............................................................................................................. 86 图 56:最外层的弯曲断裂。 ............................................................................................. 87 图 57:第一个拉伸样品顶视图。 ........................................................................... 89 图 58:第二个拉伸样品正面图 .............................................................................. 89 图 59:使用第一个样品进行初步测试以及裂纹扩展的光学测量 91 图 60:用于模拟结冰的塔斯马尼亚橡木轮廓 ................................................................... 92 图 61: 第 2 次拉伸样品顶视图 .............................................................................................. 92 图 62: 控制第 2 次拉伸样品的形状 .............................................................................................. 92 图 63: 第 2 次拉伸样品侧视图 ...................................................................................................... 93 图 64: 拉伸试验的失效模式(标准 2000) ............................................................................. 94 图 65: 弯曲样品的顶视图 ...................................................................................................... 94 图 66: 弯曲样品的前视图 ...................................................................................................... 95 图 67: 上部应变计附件 ............................................................................................................. 95 图 68: 传感器放置的侧视图 ............................................................................................................. 96 图 69: 夹具中的弯曲样品 ............................................................................................................. 96 图 70: 弯曲试验的失效模式(标准 2000) ............................................................................. 97 图 71: 全部三个样品喷涂黑色以准备进行热成像测试 ...................................................................... 98 图 72:热成像测试期间的第一个和第二个拉伸样品 ...................................................................... 99 图 73:810 疲劳机的设置 ...................................................................................................... 99 图 74:热弹应力分析 ............................................................................................................. 100 图 75:拉伸初始测试 ............................................................................................................. 101 图 76:循环中的热成像图片 ............................................................................................. 102 图 77:热成像结果 ............................................................................................................. 103 图 78:视觉裂纹萌生 ............................................................................................................. 103 图 79:第二个拉伸样品的应变数据 ............................................................................................. 10495 图 67:上部应变计附件 ...................................................................................................... 95 图 68:传感器放置侧视图 ...................................................................................................... 96 图 69:夹具中的弯曲样品 ...................................................................................................... 96 图 70:弯曲测试的故障模式(标准 2000) ............................................................................. 97 图 71:为准备进行热成像测试,所有三个样品都喷涂黑色 ............................................................. 98 图 72:热成像测试期间的第一个和第二个拉伸样品 ............................................................. 99 图 73:810 疲劳机的设置 ............................................................................................. 99 图 74:热弹应力分析 ............................................................................................................. 100 图 75:拉伸初始测试 ............................................................................................................. 101 图 76:循环中的热成像图片 ............................................................................................. 102 图 77:热成像结果 ............................................................................................................. 103 图 78:视觉裂纹萌生 ................................................................................................ 103 图 79:第二个拉伸样品的应变数据 .............................................................................. 10495 图 67:上部应变计附件 ...................................................................................................... 95 图 68:传感器放置侧视图 ...................................................................................................... 96 图 69:夹具中的弯曲样品 ...................................................................................................... 96 图 70:弯曲测试的故障模式(标准 2000) ............................................................................. 97 图 71:为准备进行热成像测试,所有三个样品都喷涂黑色 ............................................................. 98 图 72:热成像测试期间的第一个和第二个拉伸样品 ............................................................. 99 图 73:810 疲劳机的设置 ............................................................................................. 99 图 74:热弹应力分析 ............................................................................................................. 100 图 75:拉伸初始测试 ............................................................................................................. 101 图 76:循环中的热成像图片 ............................................................................................. 102 图 77:热成像结果 ............................................................................................................. 103 图 78:视觉裂纹萌生 ................................................................................................ 103 图 79:第二个拉伸样品的应变数据 .............................................................................. 104第二个拉伸样品的应变数据................................................................................104第二个拉伸样品的应变数据................................................................................104
摘要:Ti6Al4V 合金具有高比机械性能、优异的耐腐蚀性和生物相容性等独特特性,是一种适用于各种工程应用的理想轻质结构金属。本文详细介绍了选择性激光熔化 Ti6Al4V 零件的机械性能,以及影响最终性能的主要加工和微观结构参数。通过将 Ti6Al4V 零件的微观结构特征与最终机械性能联系起来,提供基础知识,包括拉伸强度、拉伸应变、抗疲劳性、硬度和磨损性能。本文还对激光粉末床熔合与传统加工方法进行了比较。本文还批判性地讨论了成品 Ti6Al4V 零件中存在的缺陷及其对机械性能的影响。文献中的结果表明,当考虑植入物和航空航天应用标准的最低值时(例如 ASTM F136-13;ASTM F1108-14;AMS4930;AMS6932),典型的激光粉末床熔融 Ti6Al4V 拉伸性能(屈服强度 >900 MPa 和拉伸强度 >1000 MPa)是足够的。
本文报道了由通过化学气相沉积 (CVD) 生长的单层石墨烯片制备的宏观石墨烯纤维(直径为 10 到 100 4,长度超过 2 cm)的制造和机械性能。这些石墨烯纤维的断裂强度随着对单根纤维进行连续拉伸试验测量而增加,其中从先前的测试中产生的纤维碎片表现出更大的断裂强度。此外,我们观察到表面褶皱和皱纹减少,并且它们的排列与拉伸张力方向平行。我们认为这种特性的基础是通过连续拉伸张力积累的纤维内部塑性变形。通过这种循环方法,我们最好的纤维在 1 毫米标距长度下产生了 2.67 GPa 的强度。
聚酰胺是3D打印中的材料之一,可以生产有价值的产品以满足行业的需求。先前的研究证明,3D印刷材料的层厚度以及温度的升高会影响机械和物理特性。但是,只有少数研究涉及聚酰胺材料作为测试材料,尤其是在分析印刷材料层厚度的影响以及温度对聚酰胺机械和物理性能的升高时。因此,将在室温下,在不同温度下,75°C和110°C下在0.1 mm,0.2 mm和0.3 mm处具有不同层厚度的聚酰胺的弯曲特性。本研究将使用融合沉积建模(FDM)过程在三个不同的高度上打印的聚酰胺(PA)材料。在不同温度从27°C到110°C的不同温度下进行弯曲和拉伸测试。研究结果表明,0.3 mM的层高度以11.05 MPa的平均速率表现出最高的弯曲强度,而0.1 mm(6.7 MPa)和0.2 mm(9.6 MPa)表现出最高的弯曲强度。与75°C(1.6mpa)和27°C(2.1MPA)的温度相比,温度升高时的拉伸强度会降低,使温度为110°C最低拉伸值(1.591 MPa)。已经进行了几种材料特征,例如SEM,TGA,DMA,DSC和密度,以研究拉伸测试温度对聚酰胺机械性能的微观结构和影响。
采用多种高性能纤维织物制造轻量化、高强度的复合材料是织物的发展趋势,本文基于复合材料结构性能一体化设计原理,以高强度高模量的芳纶纤维和低密度高韧性的PBO纤维作为增强材料,以碳纤维材料作为改性材料,采用RTM成型工艺制备了多种层合结构的CF-ANF-PBO超混杂三维复合材料,根据ANF/PBO体积分数设计了不同混杂结构的织物复合材料,并研究了不同混杂结构复合材料的力学性能。结果表明:当ANF/PBO体积分数达到100%时,未改性条件下复合材料的拉伸模量和强度最大,分别为68.81 GPa和543.02 MPa,而加入碳纤维改性后拉伸模量和强度分别为73.52 GPa和636.82 MPa,拉伸模量和拉伸强度性能总体改善分别为6.8%和17.27%,可以看出碳纤维的加入明显改善了芳纶和PBO纤维复合材料的性能。
摘要在这项研究中,研究了添加到芳香纤维/环氧复合材料对这些复合材料机械性能的石墨烯量的影响。在研究中,将石墨烯纳米颗粒以四种不同的速率添加到环氧基矩阵中,并通过机械方法混合,然后使用手部铺铺和真空输注方法获得5层芳香芳烃环氧石墨烯复合板。样品进行弯曲测试和ASTM D3039进行拉伸测试,并进行了三分弯曲和拉伸测试。显微结构检查是在宏观显微镜下进行的。研究后,观察到在产生的复合材料的微观结构中发生了聚集。确定将石墨烯添加到芳香环氧树脂复合材料中提高了弯曲强度和弯曲模量,在添加了1%石墨烯的样品中观察到了最高的弯曲应力。与未依存的复合材料相比,弯曲强度在该样品中增加了约64%。此外,在未凝聚的样品中测量了最高的拉伸强度,在添加0.25%的石墨烯之后,由于结构中发生的石墨烯的聚集,拉伸强度降低了。关键字:石墨烯纳米颗粒,机械性能,芳香纤维,环氧复合材料
摘要 — 使用植物纤维替代碳纤维或玻璃纤维等人造纤维是当今许多研究人员的研究课题。植物纤维具有可再生、可降解、低毒性和低成本等特点。本文评估了环氧聚合物基质中的剑麻纤维与玻璃纤维混合复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量的力学性能。将纤维在 10% 重量的氢氧化钠溶液中处理,然后根据 ASTM D3039 和 D790 标准在万能试验机上进行拉伸试验。性能最好的复合材料是剑麻 + 玻璃纤维混合物,拉伸强度为 86%,弹性模量为 64%。在弯曲试验中,结果显示混合复合材料的最大应力为 119%,较大断裂应力为 138%。
本研究调查了通过激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 制造的 Haynes 230 的微观结构和室温力学性能。L-PBF 和 LP-DED 样品均经过类似的多步热处理 (HT):应力消除 (1066°C,持续 1.5 小时),然后进行热等静压 (1163°C 和 103 MPa,持续 3 小时) 和固溶退火 (1177°C,持续 3 小时)。采用扫描电子显微镜进行微观结构分析。进行室温单轴拉伸试验以评估力学性能。L-PBF 和 LP-DED 样品在 HT 后的微观结构变化和拉伸结果具有可比性。在高温下,非热处理条件下观察到的微观偏析和树枝状微观结构几乎完全溶解,并且在 L-PBF 和 LP-DED 样品中的晶粒内部和晶粒边界内形成了碳化物相 (M 6 C/M 23 C 6 )。最后,研究了拉伸载荷下的失效机制,并通过断口分析进行了比较。关键词:增材制造、Haynes 230、激光粉末床熔合、激光粉末定向能量沉积、拉伸性能。
霍尼韦尔泰坦(Honeywell Titan)修改了沥青和骨料之间的接口,提供了出色的粘附特性,从而减少了由于水分损害而导致的剥离,这在图2中如图2所示的沸腾测试结果中很明显。是由图3中显示的AASHTO T 283测试产生的,清楚地表明,霍尼韦尔泰坦通过增加湿的拉伸强度来增强热混合样品的水分耐药性,无论是否存在修饰剂,苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯(SBS)。与霍尼韦尔泰坦(Honeywell Titan)一起使用时,湿的拉伸强度超过双打(从35 psi增加到100 psi),与SBS合并时,湿润的强度仅与霍尼韦尔泰坦(Honeywell Titan)一起使用,而超过四倍体(从35 psi增加到150 psi)。图表3显示,霍尼韦尔泰坦(Honeywell Titan)的拉伸强度比(TSR)从40%增加到70%以上,而Honeywell Titan与SBS的组合结合了40%到几乎100%。
摘要:本文研究了利用我们最近开发的激光箔打印 (LFP) 增材制造方法制造致密铝 (Al-1100) 部件 (相对密度 > 99.3%)。这是通过使用 7.0 MW/cm 2 的激光能量密度来稳定熔池形成并以 300 µ m 厚度的箔片产生足够的穿透深度来实现的。LFP 制造的样品中的最高屈服强度 (YS) 和极限拉伸强度 (UTS) 沿激光扫描方向分别达到 111±8 MPa 和 128±3 MPa。与退火的 Al-1100 样品相比,这些样品表现出更高的拉伸强度但更低的延展性。断口分析显示拉伸试验样品中存在拉长的气孔。利用电子背散射衍射 (EBSD) 技术观察到 LFP 制备样品中沿凝固方向的强烈晶体织构和密集的亚晶界。