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装甲钢的机械冶金学 - DTIC
装甲钢的机械冶金学 执行摘要 装甲钢历来在应对各种战场威胁时都具有最佳的弹道性能，并且仍然是极具竞争力的装甲材料。然而，人们对装甲钢的弹道和结构性能最重要的因素了解甚少。本报告旨在纠正这一问题，并为装甲设计师和装甲车辆能力获取和质量保证工程师提供概述参考文件。解释了装甲钢的机械性能（特别是其机械冶金学）与弹道性能之间的关系，其中这种性能主要由材料强度、硬度和高应变率行为决定。还讨论了其他重要主题，例如韧性；绝热剪切现象；结构开裂；双硬度和电渣重熔装甲钢，以及装甲钢规格和标准。人们认为，装甲钢不仅会继续改进，而且在未来很长一段时间内仍将主导车辆装甲设计。
由于高速机械载荷引起的神经细胞损伤病理
成功检测和预防脑损伤取决于与潜在病理相关的细胞损伤阈值的定量识别。在此，通过将最近开发的惯性微神经流变性技术与3D体外神经组织模型相结合，我们可以量化和解决高负载速率的神经细胞的结构病理学和关键损伤应变阈值，例如在BLAST，气腔，气液或定向能量导管中遇到的高负载率。我们发现，以MAP2为特征的神经元树突状棘显示为7.3％的物理衰竭菌株，而微管和纤维肌动蛋白能够在受伤前耐受耐受的菌株（14％）。有趣的是，尽管这些关键损伤阈值与以前报道的中等和较低应变率报道的文献值相似（<100 1/s），但此处报道的原发性损伤的病理学与凋亡或坏死过程中的生物化学激活相比纯粹是物理性质的明显不同。
复合材料疲劳失效研究 - DTIC
由于复合材料具有较高的强度重量比，复合材料在美国海军飞机和其他舰艇中的使用越来越普遍。这些军事结构的性质使它们承受大量振动和循环载荷，从而导致疲劳并最终失效。这项研究的主要目的是开发一个可靠的模型来预测复合材料的疲劳失效，以确定这些军事结构的使用寿命。这项研究确定了玻璃纤维的疲劳失效与纤维和环氧基质复合材料的疲劳失效之间的相关性。对不同取向的玻璃纤维和复合材料进行了测试，应变率从 0.03 到 0.07，并进行了比较。创建了一个数学表达式来模拟弹性模量随循环次数的指数下降并预测失效循环。该数学模型能够预测实验结果 12% 以内的失效循环，并且纤维和复合材料的弹性模量都遵循相同的下降趋势，表明纤维的失效行为与复合材料的失效行为之间存在相关性。
基于加速机械测试和有限元分析的焊点寿命建模
焊料疲劳是电力电子模块中观察到的主要故障模式之一。在使用条件下，电力电子部件会受到由电阻加热引起的反复温度波动。由于热膨胀系数不匹配，材料互连处会产生热机械应力。尽管如此，高可靠性应用要求使用寿命长达 30 年。因此，需要加速测试方法。然而，由于非弹性变形的应变率依赖性，理论寿命建模对于将加速测试方法的结果与通常的使用条件进行比较是必要的。本研究报告了一种在 20 kHz 超声波频率下运行的机械测试方法。在测试过程中，样品会受到反复弯曲变形，直到焊点最终断裂。确定了从室温到 175 ◦ C 的不同温度下裂纹萌生的循环次数。此后，对疲劳实验进行 FEM 计算机模拟，其中粘塑性 Anand 模型用作焊料的材料模型。用损伤累积模型评估焊料中裂纹的起始时间，该模型结合了 Coffin-Manson 模型和 Goodman 关系的多轴版本。结果表明，该模型可应用于焊料合金 PbSnAg、Sn3.5Ag 和 SnSbAg。
飞机核电站撞击模拟方法 - Dynalook
LS-DYNA 包含 12 多种材料模型，可用于描述混凝土结构行为 [1]。本研究使用 *MAT_CSCM(_CONCRETE)/*(MAT_159) 混凝土模型 [2]–[4]。该模型基于三个不变屈服面，可以分别跟踪拉伸和压缩损伤，根据应变率效应调整混凝土强度和断裂能。由于“易输入”程序，所有输入参数均可按照 CEB-FIP 模型代码 [5] 重新生成。该程序提供基于用户输入参数的初始化例程，这些参数为正常混凝土强度 ∈ [20; 58] MPa，重点是中间范围 ∈ [28; 48] MPa[2]。单元素试验 对一个有限元的单轴无侧限拉伸和压缩的几项试验表明，声明的初始化程序给出的材料参数存在很大的不准确性。所得结果也得到了许多论文 [6]、[7] 的证实。因此，基于模型初始数据 [2] 和第三方研究 [6] 开发了新的外部初始化程序。该程序根据用户输入的抗压强度和骨料尺寸数据生成所有输入参数。单元素试验的结果如图所示。1 和 2。
多相钢的高级晶体可塑性建模
摘要：这项工作提出了一个高级晶体可塑性模型，用于模拟多相高级高强度钢的机械行为。该模型基于Visco-Plastic自一致（VPSC）模型，并使用有关材料晶体学纹理和谷物形态的信息以及谷物组成型定律。根据Pantleon的工作，此处使用的定律考虑了如何造成和消灭错位，以及它们与晶粒边界和夹杂物（碳化物）等障碍的相互作用。此外，使用不需要任何拟合参数的文献数据得出的现象学表达来实现应变率敏感性。该模型应用于通过应用不同的热处理获得的两个贝氏钢的研究。使用在准静态和高应变速率下的不同方向上拟合所需的参数后，使用模型进行虚拟实验的性能确定可表明性能：使用单轴测试来确定R值和应力水平和双轴测试，用于计算产量表面和形成限制限量策略。
MYH6 变异与左心发育不全综合征新生儿的心房功能障碍有关
摘要：背景：MYH6 变异是左心发育不全综合征 (HLHS) 最著名的遗传风险因素 (10%) 并且与心脏移植后生存率下降有关。MYH6 编码 α -肌球蛋白重链 (α-MHC)，这是一种在新生儿心房中表达的收缩蛋白。因此，我们评估了具有 MYH6 变异的 HLHS 患者的心房功能。方法：我们使用二维斑点追踪超声心动图 (2D-STE) 对 I 期前心房功能进行回顾性、盲法评估。根据 AV 瓣膜解剖结构、性别和出生年份对变异携带者进行对照匹配。在手术干预之前从清醒患者中获取出生后研究数据。从心尖四腔视图测量右心房 (RA) 和右心室 (RV) 应变和应变率 (SR)。结果：共有 19 名患有 MYH6 变异的 HLHS 患者获得了超声心动图； 18 例分别与两个对照匹配，1 例只有一个对照。与对照相比，变异携带者的 RA 活性应变 (ASct) 降低 ( − 1.41%，IQR − 2.13，− 0.25) ( − 3.53%，IQR − 5.53，− 1.28；p = 0.008)。两组之间的 RV 应变无显著差异。仅在 MYH6 变异携带者中，RA 储存器应变 (ASr) 和导管应变 (AScd) 与心率 (HR) 呈正相关 (ASr R = 0.499，p = 0.029；AScd R = 0.469，p = 0.043)。 RV 整体纵向应变 (GLS) 以及 RV 收缩期应变 (VSs) 和应变率 (VSRs) 仅与对照组的 HR 相关（GLS R = 0.325，p = 0.050；VSs R = 0.419，p = 0.010；VSRs R = 0.410，p = 0.012）。结论：我们确定了与 MYH6 变异相关的功能后果，MYH6 变异是 HLHS 预后不良的已知风险因素。MYH6 变异携带者表现出 RA 收缩力受损，尽管变异携带者和对照组之间的 RV 功能没有差异。尽管 RV 舒张功能保留，但 MYH6 变异还与高心率下 RA 储存器和导管功能无效有关。因此，对于患有 MYH6 变异的 HLHS 患者，RA 功能障碍和心房“踢”减弱可能是 RV 衰竭和临床预后较差的重要原因。
飞机核电站撞击模拟方法 - Dynalook
LS-DYNA 包含 12 多种材料模型，可用于描述混凝土结构行为 [1]。本研究使用 *MAT_CSCM(_CONCRETE)/*(MAT_159) 混凝土模型 [2]–[4]。该模型基于三个不变屈服面，可以分别跟踪拉伸和压缩损伤，根据应变率效应调整混凝土强度和断裂能。由于“易于输入”的程序，所有输入参数都可以按照 CEB-FIP 模型代码 [5] 重新生成。该程序根据用户输入的正常混凝土强度 𝑓𝑓 𝑐𝑐 ∈[20; 58] MPa 参数提供初始化例程，重点是中间范围 𝑓𝑓 𝑐𝑐 ∈ [28; 48] MPa[2]。单元素试验 对一个有限元的单轴无侧限拉伸和压缩的几项试验表明，声明的初始化程序给出的材料参数存在很大的不准确性。所得结果也得到了许多论文 [6]、[7] 的证实。因此，基于模型初始数据 [2] 和第三方研究 [6] 开发了新的外部初始化程序。该程序根据用户输入的抗压强度和骨料尺寸数据生成所有输入参数。单元素试验的结果如图所示。1 和 2。
工程和生物力学中的实验力学
为研究玻璃珠增强热塑性塑料的弹性和粘弹性力学行为，用脉冲激励技术 (IET)、动态力学分析 (DMA) 和拉伸试验 (TT) 测试了两种复合材料。在 20 至 200°C 的温度范围内，以 1、2、5、10 和 20 Hz 的频率对纯聚酰胺 66 和聚对苯二甲酸丁二醇酯及其复合材料 (分别为 30/40 wt-% 和 20/30 wt-%) 进行了 3 点弯曲 DMA 测试。Williams、Landel 和 Ferry (WLF) 理论允许通过确定样品在室温下的特征频率，将频率相关的“破坏性” DMA 测量的弯曲模量与弯曲模式下的非破坏性 IET 测量进行比较。同样，将纵向模式下的 IET 模量与应变率为 1、10 和 100 %/min 的 TT 杨氏模量进行了比较。两种比较都提供了与标准偏差高度一致的模量。此外，还采用了立方体中的立方体模型方法来模拟界面粘附效应，并计算出不同测量技术的合理粘附系数 k adh。