摘要:二元Ti-Zr同质合金因具有高结构稳定性和良好成形性而成为激光定向能量沉积的潜在候选材料。针对其强度不足的问题,基于团簇模型设计了一系列不同Mo含量的Ti-Zr-Mo合金,并利用激光定向能量沉积技术在高纯钛基体上制备了该合金。研究了Mo含量对激光定向能量沉积合金组织和性能的影响。结果表明,所有设计合金的组织均为近等轴β晶粒,无明显织构。然而,随着Mo含量的增加,晶粒逐渐细化,晶格常数逐渐减小,有效提高了设计合金的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,但略微削弱了延展性和成形性。从性能和成形质量来看,Ti 60.94 Zr 36.72 Mo 2.34(at.%)合金的力学性能、摩擦学性能、化学性能和成形性能匹配良好,广泛应用于航空发动机零部件。
Although the application of fiber-reinforced concrete (FRC) beams turns back to a few decades ago (Adhikary & Mutsuyoshi, 2006 ; Masuelli, 2013 ; Soltanzadeh et al., 2015 ), significant efforts also have been made to increase the strength and ductility of concrete in construction and building structures since sustainable infrastructure is cru- cial for economic development (Aldwaik &阿德利,2016年)。与其他纤维增强的复合结构(çelik&König,2022; Rafiei&Adeli,2017b; Shafighfard等,2021)一样,最近已证明FRC结构是拥有比正常混凝土更具特殊耐药性和强度的能力。能够预测钢纤维 - 增强混凝土(SFRC)束的结构行为是研究人员在攻击其性能时面临的众多挑战之一(Rafiei等,2017; Singh,2016; Venkateshwaran&Tan,2018)。在众多的弯曲参数中(Gribniak等,2012; Gribniak&Sokolov,2023),延展性比引起了研究人员的注意,因为它的能力反映了结构元素对弯曲载荷的反应。另一个重要的弯曲度量是弯曲载荷能力(峰值负载),该指标已通过数值模拟,实验研究和机器学习(ML)基于基于的预测技术进行了研究。一些研究人员已经对SFRC梁进行了数值和/或分析研究,以降低与实验研究相关的劳动和/或材料成本(Jeong&Jo,2021;Júnior&Parvin,2022)。tan等。Yang等。 (2020)Yang等。(2020)纵向钢筋比率和残留拉伸强度是SFRC梁柔性性能的参数研究中考虑的典型变量。使用纤维来增强拉伸强度并不比连续加固在改善混凝土束的力矩容量方面更有效,但是与普通的RC梁相比,纤维增强型会增加僵硬和强度(Mobasher等人,2015年)。(2022)进行了SFRC材料特性对弯曲性能的影响的参数分析,发现弯曲延展性受到RC梁中高体积分数的影响。对具有不同纤维纵横比,方向和梁尺寸的SFRC梁的三维(3D)模型表明,由于弯曲增强的峰值载荷增加了较高的分布纤维,因此在拉伸应力方向上定向纤维。此外,具有较低纤维增强比的较小梁显示出较高的峰值载荷(Al-Ahmed等,2022)。实验研究通常被认为是数值工作(Pereira等,2020)的组成部分,以验证它们提供的结果。
成分复杂的材料在极端环境下表现出了非凡的结构稳定性。其中,最常想到的是高熵合金,其化学复杂性赋予了硬度、延展性和热弹性的不寻常组合。与这些金属-金属键合系统相比,离子键和共价键的加入导致了高熵陶瓷的发现。这些材料还具有出色的结构、热和化学稳定性,但功能特性种类繁多,能够实现连续可控的磁、电子和光学现象。从这个角度来看,我们概述了高熵陶瓷在极端环境下功能应用的潜力,其中内在稳定性可能为固有硬化设备设计提供一条新途径。在辐射、高温和耐腐蚀领域,回顾了当前关于高熵碳化物、含锕系元素陶瓷和高熵氧化物的研究,其中局部无序的作用被证明可以创造自修复和结构坚固的途径。在此背景下,概述了创造未来在恶劣环境下运行的电子、磁性和光学设备的新策略。
坚固而坚韧的材料是轻量化、节能应用(如电动汽车和航空航天应用)所必需的。最近发现,异质结构具有前所未有的强度和延展性,这在我们的教科书中的材料科学中被认为是不可能实现的。如此优异的机械性能是由一项新的科学原理实现的:异质变形诱导 (HDI) 强化和加工硬化。异质结构 (HS) 材料由流动应力相差巨大(> 100%)的异质区域组成。区域间相互作用在软区域产生背向应力,在硬区域产生正向应力,从而共同产生 HDI 应力。HS 材料具有显著的协同效应,其综合性能超出了混合物规则的预测。重要的是,HS 材料可以通过现有的工业设施大规模低成本生产。新材料科学和有前景的应用正在推动 HS 材料作为一个新兴领域的快速发展。为了有效地设计出性能优越的 HS 材料,有许多基本问题需要探究。要解决这些问题,需要实验材料科学、计算材料科学和力学界的共同努力。
在本文中,提出了由高模量碳纤维增强聚合物(CFRP)层压板增强的结构钢梁的剪切和弯曲行为。完全,在3分弯曲测试设置下测试了18个钢样本,包括6个不加强的梁作为对照样品和12个具有简单支撑的强化钢梁。使用键合系统加强所有标本。研究了不同参数的影响,包括钢梁的长度,样品的截面大小,CFRP层压板的数量以及CFRP层压板的位置。基于预期的故障模式,在张力法兰,压缩法兰和梁网的表面上实现了粘合的层压板。在测试的梁中观察到了弯曲,剪切和侧向屈曲失败的三种故障模式。这些实验的主要目标是评估负载能力,梁延展性和初始刚度的增强。结果表明,加强钢梁的产量载荷,最终负载能力和能量吸收分别提高了15%,29%和28%。最后,为了预测测试结果并比较实际和预测的阀门,进行了分析和数值研究。
木材工程:主席:Bohumil Kasal,德国弗劳恩霍夫木材研究所;Mariapaola Riggio,美国俄勒冈州立大学 在 ASTM E119 防火测试中对全尺寸无保护 CLT 地板和墙壁的半搭接接头进行分析,作者:Seung Hyun Hong ……………………………………………………………………………. 104 可构造木材-混凝土复合连接器,作者:Mohammad Derikvand …. 105 按无损检测荷载分类的地下黄杨 C LT 面板,作者:Rafael Azambuja …………………………………………………………………………………………………………………………… 113 Franz Dolezal 撰写的“带饰面层的 CLT 声学行为预测简化方法的开发”……………………………………………………………………………………………… 115 Omar Espinoza 撰写的“支持美国交叉层压木材行业的知识管理系统”…………………………………………………………………………………………………… 123 Daniel Llana 撰写的“回收木材作为结构木材产品原材料。特点、情况和研究案例:爱尔兰和西班牙”………………………………………………………… 124 Igor Gavric 撰写的“多层 CLT 建筑容量设计中不同延展性水平的连接延展性需求”…………………………………………………………………………… 131
研究了直接能量沉积制备的 AlSi10Mg 合金的断裂和拉伸行为。在室温下沿不同裂纹平面方向和载荷方向测试了三点弯曲断裂韧性和拉伸试样。在进行机械加工和测试之前,打印样品在 300 ◦ C 下进行 2 小时的热处理以释放残余应力。进行了微观结构和断口图分析,以研究每种裂纹取向的断裂机制和裂纹扩展路径。在裂纹平面方向上观察到断裂韧性的显著差异。裂纹取向在 XY 方向的试样具有最高的断裂韧性值( J Ic = 11.96 kJ / m 2 ),而 ZY 裂纹取向(垂直于打印方向)具有最低的断裂韧性值( J Ic = 8.91 kJ / m 2 )。断裂韧性的各向异性主要与沿熔池边界的优先裂纹扩展路径有关。在熔池边界处,孔隙优先出现,微观结构变粗,且 Si 含量较高,导致该区域的延展性较差,且抵抗裂纹扩展的能力较差。
摘要:连续冷却转变 (CCT) 图广泛用于钢的热处理,用于表示材料在不同冷却速度下冷却时会出现哪种类型的相。CCT 图是根据对相对较小的测试样品(本研究中为直径为 4mm 和长度为 11mm 的圆柱形)的膨胀测量结果构建的。这项工作的主要目的是证明在确定 CCT 图后使用微体积(一个样品 1.4 × 10 − 7 m 3)的微型拉伸试验评估拉伸试验性能的可能性,并扩展标准 CCT 图以包含有关强度、延展性和加工硬化系数估计值的信息。微型拉伸试验 (MTT) 是最近由于实验材料可用性低而开发出来的,并且已经成功用于金属的局部力学性能表征。绘制了采用激光定向能量沉积 (L-DED) 工艺制备的 42CrMo4 钢、传统制造的市售 42CrMo4 钢(用于比较传统加工和 AM 制备)以及采用选择性激光熔化 (SLM) 工艺沉积的 H13 工具钢的 CCT 图。
摘要:2型糖尿病(T2D)和骨质疏松症(OP)是造成健康和经济负担的发病率和死亡率的主要原因。最近的流行病学证据表明,这两种疾病通常彼此相关,而T2D患者的骨折风险增加,使骨骼成为糖尿病的额外靶标。对于其他糖尿病并发症发生,晚期糖基化最终产物(年龄)和氧化应激的积累增加代表了解释T2D中骨骼脆弱性的主要机制。这两种情况都直接或间接(通过促进微血管并发症)会损害骨骼的结构延展性并对骨骼的转换产生负面影响,从而导致骨质质量受损,而不是降低骨密度。这使糖尿病引起的骨骼脆弱与其他形式的OP明显不同,并且代表了断裂风险地层的主要挑战,因为BMD的测量或使用常见的OP算法的使用量很差。我们审查并讨论了T2D中骨骼脆弱性的年龄和氧化应激对骨骼脆弱性的病理生物生物生物生物的作用,从而提供了一些有关如何改善T2D患者断裂风险预测的指示。
本手册按照四大类故障进行组织:断裂、腐蚀、磨损以及本文的主题——变形。金属被广泛用作工程材料的原因之一是它们不仅强度高,而且通常能够通过变形来响应载荷(应力)。事实上,冶金工程的很大一部分都与强度和延展性的平衡有关。因此,在分析其他类型的故障时经常会观察到变形,而考虑变形可能是分析的一个重要部分。变形过程中会吸收能量,在某些情况下,吸收的能量也可能是一个重要因素。此外,应该注意的是,并非所有的变形都必然构成“故障”。本文首先考虑真正的变形故障,即变形不应该发生时发生的情况,并且变形与功能故障有关。然后,介绍故障分析中对变形的更一般考虑。在这里,变形是指部件形状发生变化但没有材料损失的情况。变形是指导致扭曲的过程。当结构或部件变形,使其无法再支撑预期承载的负载、无法执行预期功能或干扰其他部件的操作时,就会发生扭曲故障