硅纳米结构已在现代微电子学中广泛使用。微电芯片中不断增加的整合密度不可避免地导致Si纳米结构的明显温度升高,这是承受大量热应力所必需的,以维持其适当的功能。si纳米结构也是许多新型纳米技术应用的基础,包括能量收集和存储,灵活且可拉伸的电子设备,传感器和纳米机械系统。[1]这些应用的可靠性问题要求对升高温度下的Si纳米结构的机械行为有基本的了解。在这里,我们报告了在RT至600 K的温度范围内单晶Si NWS的原位拉伸测试。[2]我们采用新开发的微电力系统(MEMS)[3-6]来进行透射电子显微镜(TEM)内的纳米热测试。该平台允许在不同温度下同时对原子尺度变形的TEM成像进行应力 - 应变测量。[2,7]基于MEMS的平台内置了一个片上加热器,从而使样品的受控加热。
摘要 近年来,为了改善飞机涡轮盘的疲劳性能,镍基高温合金的制造工艺取得了重大进展,从而导致晶粒尺寸减小。事实上,粒度的变化会影响疲劳裂纹的起始模式以及材料的疲劳寿命。本研究旨在研究新开发的镍基高温合金在双轴平面载荷下的疲劳行为。在不同应力比下进行低周疲劳 (LCF) 试验,以研究多轴应力状态对材料疲劳寿命的影响。使用数字图像相关 (DIC) 技术获得全场位移和应变测量以及裂纹起始检测。给出了与不同载荷比相关的结果,并给出了适当的双轴寿命预测。提到了每种载荷情况下的裂纹检测、应变幅度和裂纹起始循环数与三轴应力比的关系。通过扫描电子显微镜的断口研究发现,疲劳裂纹的萌生机制与三轴应力比无关,大多数疲劳裂纹都是从表面下的碳化物萌生的。关键词 – 多轴疲劳、十字形试样、镍基高温合金
摘要。本文研究了数字图像相关 (DIC) 和有限元分析在印刷电路板 (PCB) 应变测量中的应用。电路板 (PCB) 旨在机械支撑和电连接电子元件组件。由于螺钉组件、放置 PCB 的表面水平差异、组装电子元件的过程会在 PCB 中引起一定的应力和变形状态。受影响的主要组件是微处理器,因为它们是用 BGA - 球栅阵列 (BGA) 粘合到 PCB 上的。数字图像相关 (DIC) 是一种全场非接触式光学方法,用于测量实验测试中的位移和应变,基于测试期间拍摄的图像的相关性。实验装置采用 Dantec Q-400 系统(用于图像捕获)和 Istra 4D 软件(用于图像相关和数据分析)实现。将获得的应变的最大水平与允许极限进行比较。有限元分析 (FEA) 是一种数值分析方法,用于分析任何给定几何结构中的应力和应变。关键词:数字图像相关;有限元分析;PCB;应变。
高沉积速率定向能量沉积工艺的主要挑战之一是材料沉积过程中产生的残余应力,这常常导致材料变形和性能不佳。适用于航空航天领域 DED 工艺的重要零件系列是薄壁部件,其特点是具有大基底表面积和肋状加强结构。在这里,基板可以设计为最终部件的一部分。基板集成到最终部件中可能会导致变形,这是由于加工过程中的残余应力释放造成的。因此,本文研究了各种基于粉末的激光金属沉积工艺参数和策略对增材制造的 Ti-6Al-4V 部件的残余应力状态以及加工过程中产生的应力释放的影响。分析是在加工过程中进行的,包括基板的在线应变测量。所采用的层去除方法允许基于分析和 FEM 模型确定加工区域特定的应力释放图。因此,计算了零件的初始残余应力状态,结果表明,尽管热处理解决了大部分残余应力,但在热处理零件中,根据处理过程中的零件夹紧情况,也发现了残余应力。此外,研究表明,靠近基材的层中存在显著的残余应力。
本文采用混合方法(即计算-实验方法)来解决分段隧道衬砌中应力的实际估计问题。在(i)在隧道现场环境条件下进行为期一年的单轴蠕变试验的混凝土样品中,以及(ii)在构成 Koralm 隧道衬砌的管道中安装了配备热敏电阻的振线应变计。从蠕变试验中获得的数据可用于校准和验证积分微分热粘弹性模型。蠕变函数结合了短期蠕变的幂律和长期蠕变的对数律。相应的松弛函数通过拉普拉斯-卡森变换、反演和反变换确定。这是将在 Koralm 隧道 KAT3 中 Ring 2013 管道中测得的周向应变历史转化为周向和纵向应力演变的基础。它们主要是由于机械地壳相互作用。相应的利用率在环安装后的前四个月内增加,此后几乎保持不变。季节性温度变化引起的应力波动只起很小的作用。关于长期预测,非常有趣的是,当将管道中记录的应变测量绘制为时间对数函数时,会遵循双线性趋势。这些趋势可以推断到 150 年,即奥地利新建隧道的目标使用寿命。在此期间,基于粘弹性的应变传感器附近应力估计值在时间上保持不变,约为混凝土强度的 40%。
摘要 - 输入法是各个领域中使用最广泛的研究技术之一。通过在光纤上实施干涉仪,光纤干涉仪(FOIS)在过去的四十年中已经获得了巨大的生长和进步,并已探索以测量各种物理,化学,化学和生物学参数。FOI通常是使用单模纤维(SMF)构建的,并使用具有紧密控制的极化状态(SOP)在光学结构域中询问,以确保促进感应应用的高质量干扰信号。单模操作以及SOP的严格要求阻碍了敌人的进一步发展,例如,基于多模纤维(MMF)基于基于的FOI。在本文中,我们介绍了基于光纤的微波光子干涉仪的全面研究,该研究基于最近开发的技术,基于光载体的微波干涉仪(OCMI)。由OCMI审问(即微波炉干涉仪)启用了所提出的感应配置,从本质上讲,通过在微波域中读取FOIS来克服传统FOI的两个限制方面。微波炉干涉仪对光载体SOP的变化免疫,并且对光纤类型(SMFS和MMF)的依赖性较低。我们提出了微波仪干涉系统的完整数学模型。使用SMF和多模聚合物光纤的应变测量验证了所提出的系统的传感能力。然后,使用三种不同类型的干涉仪进行验证,包括Mach-Zehnder干涉仪,Fabry-Perot干涉仪和基于SMFS和MMFS的Michelson干涉仪。微波仪的干涉构构可以在各种传感应用中进一步扩展FOIS的路径。
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