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World File Search System弯曲变形
由可调仿生离子极化诱导的软水凝胶中的巨型离子柔性
柔韧性具有应变梯度诱导的机械电性转换，使用不受其晶体对称性限制的材料，但是最新的外部电代材料表现出非常小的外部电代电相系数，并且太脆，无法承受大的变形。在这里，受到生物体的离子极化的启发，本文报告了软性水凝胶的巨大离子旋转电离，其中离子极化归因于弯曲变形下的阳离子和阴离子的不同转移速率。发现频率被水凝胶中的阴离子 - 阳离子对和聚合物网络的类型很容易调节。具有1 M NaCl的聚丙烯酰胺水凝胶可实现≈1160μCm-1的创纪录的外部系数，甚至可以通过与离子对和额外的额外的聚卵链协同作用。此外，由于其固有的低模量和高弹性，水凝胶作为纤维外材料可以承受更大的弯曲变形，从而获得更高的极化电荷。然后证明了一个软弹性传感器，以通过机器人的手识别物体识别。发现大大拓宽了外部电源，以使柔软，仿生和生物相容性材料和应用。
3D 打印拉胀结构辅助压电能量收集与传感
可穿戴电子系统的快速发展需要一种可持续的能源，这种能源可以从周围环境中获取能量，而不需要频繁充电。压电聚合物薄膜具有柔韧性、良好的压电性，以及由于其固有极化而具有的与环境无关的稳定性能，是制造压电纳米发电机 (PENG) 以从环境中获取机械能的理想选择。然而，由于分子极化和不可拉伸性，它们的大部分应用仅限于基于 3-3 方向压电效应的按压模式能量收集。在本研究中，通过在基于聚合物薄膜的 PENG 上 3D 打印拉胀结构，PENG 的弯曲变形可以转化为良好控制的平面内拉伸变形，从而实现 3-1 方向压电效应。首次将膨胀结构的同向弯曲效应应用于柔性能量收集装置，使以前未开发的薄膜弯曲变形成为一种有价值的能量收集装置，并将 PENG 的弯曲输出电压提高了 8.3 倍。膨胀结构辅助的 PENG 还被证明是一种传感器，可通过安装在人体和软机器人手指的不同关节上来感应弯曲角度并监测运动。
海军舰船夹层结构X型接头的设计
在许多采用纤维复合材料夹层结构的海军舰艇中，上层建筑的端舱壁与甲板连接处都存在 X 型接头，而内部舱壁则位于甲板下方的同一垂直平面内。该接头在垂直方向上承受交替的拉伸和压缩载荷，分别使船体梁产生上拱和下垂弯曲变形。当芯材为聚合物泡沫时，此类接头通常通过在接头附近的甲板面板中插入更高密度的芯材来加强。本文旨在改进此类 X 型接头的设计基础，重点是防止芯材在压缩载荷下破碎，同时确保在拉伸载荷情况下具有足够的损伤容限。文中报告了大量材料试验，通过实验室试验和数值建模研究了应变分布，并提供了芯材插入件的设计指导。
考虑弹簧元件的可卷曲 OLED 显示装置的机械建模
摘要：随着弯曲程度的增加，柔性显示器已发展为可弯曲、可折叠和可卷曲的显示器。由于脆性电极（例如氧化铟锡（ITO））的存在，在剧烈的弯曲变形下容易破裂和分层，降低电极的机械应力已成为关键问题。因此，柔性显示器中脆性电极的机械应力主要从弯曲半径的角度进行分析。另一方面，为了制作可卷曲的显示器，需要各种机械部件（例如滚轮和弹簧）来卷起或伸展可卷曲显示装置的屏幕。由于这些机械部件，可卷曲显示器中的脆性电极受到由于回缩力而产生的过大拉伸应力以及滚轮产生的弯曲应力。在本研究中，考虑了装置的边界条件，对可卷曲 OLED 显示器的机械变形进行了建模。引入了一种基于经典梁理论的分析模型，以研究可卷曲显示器的机械行为。此外，还利用有限元分析（FEA）分析了装置中机械部件对脆性电极的影响，并提出了通过控制显示面板中粘合剂的刚度来提高可卷曲显示器机械可靠性的策略。
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。
氧化石墨烯改性MnO2复合电极用于高性能柔性准固态锌离子电池
由于锌资源丰富、成本低、安全性高，可充电锌基电池 (ZIB) 在大规模储能行业引起了广泛关注。然而，ZIB 的电化学性能仍需进一步提高以满足日益增长的储能需求。本文采用水热法制备了氧化石墨烯 (GO) 修饰的 MnO 2 复合电极 (MnO 2 -GO/GF)，并以聚丙烯酰胺 (PAM) 为准固体电解质组装成柔性锌基电池。所提出的电池表现出优异的充放电时间超过 13,200 秒，并且在 2,000 次充放电循环后保持率为 100%。除了良好的抗弯曲变形能力外，柔性准固态 Zn//PAM//MnO 2 -GO 电池在 10 mA ⋅ cm − 2 时表现出优异的电池容量 1250.4 (0.1 mAh ⋅ m − 2 )，经过 5,000 次循环后仍具有 91.6% 的稳定性。结果表明，所提出的 MnO 2 -GO/GF 电极具有优异的电化学性能和稳定性，在由 ZIB 供电的下一代柔性可穿戴设备中具有巨大潜力。
鳞状皮肤的生物屈曲
摘要 天然的抗弯曲装甲结合了坚硬的、离散的鳞片，附着在软组织上，提供独特的表面硬度（用于保护）和柔韧性（用于不受阻碍的运动）组合。鳞片状皮肤现在是一种鼓舞人心的合成防护材料，它具有吸引人的特性，但在柔韧性和防护性之间仍然存在有限的权衡。特别是，弯曲鳞片状皮肤，使鳞片在内弧面，会卡住鳞片并使系统显著变硬，这在手套等系统中是不可取的，因为手套的鳞片必须覆盖手掌侧。大自然似乎已经通过创造可以形成皱纹和褶皱的鳞片状皮肤解决了这个问题，这是一种非常有效的机制，可以适应大的弯曲变形并保持弯曲柔顺性。这项研究的灵感来自这些观察：我们探索了软膜上的刚性鳞片如何以受控的方式弯曲和折叠。我们使用离散元建模和实验相结合的方式研究了不同屈曲模式的屈曲能量和稳定性。具体来说，我们展示了鳞片如何诱导稳定的 II 型屈曲，这对于皱纹的形成是必需的，并且可以提高仿生保护元件的整体弯曲柔顺性和灵活性。
ssc-453 使用... 进行船体分段焊接变形分析
15.船舶结构委员会及其成员机构赞助的补充说明 16.摘要 本文提出了一种基于固有应变理论结合有限元法预测加筋曲板焊接变形的有效方法（等效载荷法）。该方法可以预测加筋曲板焊接变形的各种模式，例如角变形、面内收缩、纵向和横向弯曲变形，并考虑按制造阶段进行的焊接顺序。等效载荷是通过积分固有应变分量来确定的，固有应变分量是在使用最高温度和约束程度计算的热影响区附近计算的。通过弹性分析计算了等效载荷下的曲板加筋焊接变形，并与实验和热弹塑性有限元分析进行了比较。用所提方法计算的加筋曲板焊接变形与试验和有限元分析结果有较好的一致性。实践证明，所提方法具有较高的效率和准确性。用所提方法可以预测实船曲型双底分段的焊接变形。本方法高效、准确，为预测结构形状复杂度较高的实船船体分段焊接变形提供了有力的解决方案。17.关键词 铝结构 海洋结构 铝设计 铝加工
鱼骨主动外倾角风洞测试...
提出了鱼骨主动弯曲 (FishBAC) 变形结构。这种新颖的、受生物启发的概念由四个主要元素组成：一个柔顺的骨架核心、一个预张紧的弹性基质复合材料柔顺蒙皮、一对与不可反向驱动的卷轴滑轮耦合的拮抗肌腱作为驱动机构，以及一个非变形主翼梁。FishBAC 概念能够产生翼型弯曲的大变化，因此被提议作为一种适用于固定翼飞机、直升机、风力涡轮机、潮汐涡轮机和倾转旋翼机的大型、连续可变弯曲解决方案。为了考虑该概念相对于现有技术的空气动力学性能，使用 FishBAC 概念对具有平整后缘襟翼的 NACA 0012 基线翼型和具有连续变形后缘的相同基线翼型进行了比较。在斯旺西大学的低速风洞中对一系列弯曲变形和攻角进行了测试。发现这两种方法都能产生类似的升力系数，但阻力结果的比较表明 FishBAC 几何形状的阻力显著降低。在通常用于固定翼和旋翼应用的攻角范围内，升力效率提高了 25% 左右。
采用 ssc-453 对船体分段进行焊接变形分析...
15. 船舶结构委员会及其成员机构赞助的补充说明 16. 摘要 本文提出了一种基于固有应变理论和有限元法的加筋曲板焊接变形预测方法（等效载荷法）。该方法可以预测加筋曲板焊接变形的各种模式，例如考虑按制造阶段进行的焊接顺序的角变形、面内收缩、纵向和横向弯曲变形。等效载荷是通过积分固有应变分量来确定的，固有应变分量是在使用最高温度和约束程度计算的热影响区附近计算的。用弹性分析计算了等效载荷作用下的曲线加筋板焊接变形，并与试验和热弹塑性有限元分析进行了比较。用所提方法计算的加筋曲板焊接变形与试验和密集有限元分析的结果有很好的一致性。事实证明，所提方法具有很高的效率和准确性。该方法可以预测实际船舶的弧形双底分段的焊接变形。该方法高效、准确，为预测结构形状复杂程度较高的实际船舶分段焊接变形提供了有力的解决方案。17. 关键词 铝结构，海洋结构，铝设计，铝加工