摘要 裂纹的存在会导致结构钢在临界屈服强度以下失效。本文的主要目的是简化和整合应力集中、断裂应力、应力强度因子、裂纹尖端张开位移和 J 积分参数的数学推导,从第一原理开始,并应用于疲劳。本文解释了从理论概念中断裂力学参数的数学推导,包括使用基于应变的方法预测疲劳寿命的替代方法。只有当缺口半径远大于零时,缺口周围的应力集中才会发生,当裂纹尖端半径等于零时,尖锐裂纹处的应力场会显示奇异性。此外,钝化裂纹尖端违反了应力奇异性,而裂纹尖端张开位移和 J 积分参数显示了裂纹延伸超过零裂纹尖端半径的解,因此用于表征具有钝化裂纹尖端的材料应力场。本文强调了使用 J 积分和裂纹尖端张开位移参数而不是应力强度因子来表征疲劳裂纹扩展的好处。本文将主要使核能、航空、石油和天然气行业的工程师和专家受益。
1.6.2 课程描述 第 2 年 MP0001 基础数学 AU:2,先决条件:无,学期:1 函数和导数。积分。复数和矢量。幂级数。多元函数和偏导数。常微分方程。 MP2001 材料力学 AU:3,先决条件:FE1001,第 1 和第 2 学期 平衡概念和自由体图回顾。应力和应变。扭转。梁的弯曲应力。梁的剪切应力。应力和应变的转变。屈服和断裂准则。梁的挠度。柱。 MP2002 机械运动学和动力学 AU:3,先决条件:FE1001,第 1 和第 2 学期 运动学基础。连杆运动学。机构静态力分析。机构动态力分析。正齿轮和齿轮系。凸轮。 MP2003(仅适用于主流)热力学 AU:4,先决条件:无,第 1 和第 2 学期纯物质的性质。功和热。能量和第一定律。封闭系统和稳态控制体积的能量平衡。第二定律和熵。封闭系统和稳态控制体积的熵平衡。发电厂和制冷系统的热力学循环。理想气体混合物和湿度计。反应混合物和燃烧。 MP2004(仅适用于主流和机电一体化流)制造技术和材料 AU:4,先决条件:无,第 1 和第 2 学期铁合金。有色金属和合金。聚合物:结构和
摘要:从目前发展现状来看,无芯片射频识别(RFID)传感器在结构健康监测中的应用存在检测难、效果差、设计功能单一等缺点,限制了该技术的进一步发展。因此,提出一种新型RFID应变传感器,实现小型化无芯片RFID编码标签结构紧凑、功能分离。集成圆盘单极子天线使无线测量成为可能。通过单参数应变仿真分析,确定了6个线性度较好的特征参数。采用时间序列数据增强算法和背景噪声数据增强算法对训练集进行扩充。然后利用BP神经网络进行数据融合,训练误差最终收敛到0.0005。设计了有线与无线对比实验,并通过有线实验对无线实验进行优化。无线测量实验结果表明,结合多参数信息融合技术,所提出的传感器与实际应变的平均误差为6.04%,最小误差为0.25%,应变传感器多参数融合监测方法修正了单参数测量的误差,提高了其准确性和鲁棒性。
提高材料疲劳寿命的方法之一是提高材料强度。这通常是通过合金化来实现的。[3 – 6] 然而,一个主要缺点是,与低合金或非合金样品相比,合金含量较高的系统的腐蚀性能通常会变得更差。[7] 另一种提高强度的方法是细化晶粒。这种方法的优点是在不改变材料化学成分的情况下实现强度的提高。将晶粒尺寸减小到亚微米范围的特别有效的方法是剧烈的塑性变形工艺。[8 – 10] 在这些过程中,材料会受到高塑性变形,而不会改变材料的横截面形状。通过重复几次该工艺步骤,可以引入非常大量的塑性变形,从而在材料中引入新的位错。这些位错形成新的亚晶粒,由于能量最小化,亚晶粒通过进一步变形转变为大角度晶界。与粗晶粒 (CG) 材料相比,此类超细晶粒 (UFG) 材料的循环性能明显更佳。[10 – 13] 由于 UFG 材料的晶粒尺寸较小,因此通常用于适应 CG 材料疲劳过程中应变的位错排列和/或结构的发展受到阻碍。[14,15]
摘要:纳米级铁电2D材料提供了研究曲率和应变对材料功能的影响的机会。在其中,由于室温铁电位的组合,对少数层厚度的可伸缩性以及由于2个极高的共存性,Cuinp 2 S 6(CIPS)近年来引起了近年来的巨大研究兴趣。在这里,我们通过压电响应力显微镜和光谱探索了CIPS极化的局部曲率和应变影响。为了解释观察到的行为并使2D CIPS中的曲率和应变效应脱离,我们介绍了有限的元素landau- ginzburg-德文郡模型,揭示了经受拉伸菌株和压缩应变的地区的滞后特性的强烈变化。压电力显微镜(PFM)的结果表明,弯曲会诱导CIPS中的铁晶域,并且极化 - 电压磁滞回路在弯曲和非弯曲区域不同。这些研究提供了有关曲率工程纳米电子设备的制造的见解。关键字:Cuinp 2 S 6,铁电,挠性,应变,曲率,2D材料,压电响应力显微镜W
单层石墨烯(SLG)(Novoselov等,2004)可以使用显微镜(如果放置在Si+SiO 2厚度100 nm或300 nm上)(Casiraghi等,2007a)。SIO 2层充当光的腔,并根据其厚度导致建设性或破坏性干扰(Casiraghi等,2007a)。图1显示了计算出的光学对比度作为激光波长和SIO 2厚度的函数,对比度最大值在100和300 nm厚度,对于450至600 nm之间的常用激光波长。虽然通过光学对比进行成像可以使其厚度有一个了解,但它不足以获取更多的定量信息,例如掺杂,混乱,应变等。拉曼光谱镜通常是一种强大的特征技术,通常是碳,范围从富勒烯,纳米管,石墨碳到无定形和类似钻石的碳(Ferrari and Robertson,2000; Tuinsstra and Koenig and Koenig,1970; 1970; Fresselhaus et al。在石墨烯中,拉曼光谱现在可以通常用于提取层n的层数,以估计掺杂和应变的类型和数量,以及检查石墨烯的质量,因为这种光谱技术对缺陷也很敏感(Ferrari和Basko,2013年)。
许多潜在应用(包括生物医学应用)都需要复杂而实用的 SMP 部件功能和几何形状,这要求部件内具有相应复杂的应变模式,例如双轴、扭转、弯曲或剪切应变、应变梯度或其他空间变化应变。这些复杂的应变模式通常无法通过当前的编程技术实现,特别是对于小型或复杂部件几何形状的情况。事实上,复杂应变的精确编程仍然超出了形状记忆编程的当前水平,而且,由于在建立执行所需的机械驱动编程所需的设备方面存在挑战,甚至使用相对简单的 3D SMP 部件单轴编程替代方案(例如双轴应变编程)仍然极其有限。例如,3D 部件的多轴编程需要一种机制来抓住部件并在多个轴上施加所需的分布应变。因此,迄今为止,只有少数研究成功展示了 3D SMP 部件的多轴编程,而且这些研究仅限于压缩编程,使用手动(实际上是手指和拇指)操作或专门的压接器或夹具实现,[8,16] 因此只展示了膨胀多轴恢复。缺乏用于
尽管可以用卢瑟福背散射光谱法 (RBS) 和 X 射线衍射 (XRD) 高精度地测量材料成分和应变,但这些技术非常耗时,并且提供的信息是样品相对较大区域的平均信息,远大于典型的设备尺寸。这使得它们不适合表征亚微米级的成分和应变变化,这种变化发生在例如选择性半导体生长过程中或结构化之后。透射电子显微镜 (TEM) 结合能量色散 X 射线光谱法 (EDXS) 或电子纳米衍射可以提供具有纳米级分辨率的成分和晶格信息,但是这些技术需要破坏被分析的样品。相反,微拉曼光谱可以提供亚微米分辨率和高速,并且是非破坏性的。因此,微拉曼光谱可以成为研究 Si x Ge 1 − x − y Sn y 层中材料成分和应变的有效工具。为了通过拉曼光谱测量成分和应变,必须推导出拉曼光谱峰位置与材料成分以及应变之间的经验关系。之前对 Si x Ge 1 − x − y Sn y 合金拉曼位移的研究
中红外(mir)光电设备对于夜视,热感应,自动驾驶汽车,自由空间通信和光谱术等多种应用至关重要。为此,利用无处不在的基于硅的加工已经成为一种有力的策略,可以通过使用IV组葡萄球菌(GESN)合金来实现。的确,由于它们与硅的兼容性及其覆盖整个MWIR范围的可调带隙能量,GESN半导体是用于紧凑且可扩展的miR技术的领先者平台。然而,GESN大晶格参数一直是限制硅晶片上GESN外交质量的主要障碍。这些局限性进一步加剧了,因为GE 1 -X SN X层和SN内容的异质结构至少比MWIR应用相关的设备结构需要至少一个数量级。在此制度中,生长的层通常在显着的压缩应变下,这会影响带隙的直接性并在γ点增加其能量,从而阻碍了设备的性能并限制了miR光谱的覆盖范围。这种压缩应变的积累不仅会影响频带结构,而且还限制了SN原子在生长层中的结合,从而使SN含量的控制成为艰巨的任务。
令人惊讶的是,经过一个多世纪的使用,将啮齿动物用于科学研究,对于小鼠或大鼠变成成人的何时,没有明确,共识或一致的定义。具体而言,在成年海马神经发生的领域,该概念是中心的,有一种趋势要考虑到青春期标志着成年的开始,并且并不罕见地发现30天老鼠被描述为成人。但是,正如其他人前面讨论的那样,这意味着在这种特征的感知重要性上存在重要的偏见,因为功能研究通常是在很小的年龄进行的,当时神经发生峰值,无视中年和老动物,而中等古老的动物几乎没有新产生的新神经元。在本专题文章中,我们详细介绍了这些问题,并认为过去30年中有关小鼠和大鼠产后发育的研究允许建立一个青春期,以标志着成年的过渡,就像其他哺乳动物一样。大鼠和小鼠的青春期均在产后第60天结束,因此,这个年龄可以视为两种物种的成年开始。尽管如此,由于环境和社会状况,要考虑到成熟的个体间,相互应变的差异,如杰克逊实验室所建议的那样,三个月大的年龄可能是考虑小鼠和大鼠的善意成年人的一个更安全的选择。