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World File Search System断裂力学
疲劳是骨脆性和骨折之间缺失的环节
对于金属、陶瓷和复合材料等工程材料而言，疲劳是迄今为止最常见的失效原因。从断裂力学角度而言，疲劳意味着由于重复（周期性）施加载荷而导致材料机械阻力的下降，而该载荷本身不足以导致材料静态失效。疲劳失效定义为达到预定材料损伤或裂纹扩展水平所需的循环数或时间。对于工程结构（如桥梁），结构不仅设计为抵抗最大静态载荷，而且更重要的是，在需要修复之前，还要支撑一定数量的载荷循环（例如由日常交通引起）。尽管这些概念已被土木工程师广泛且实际地实施，但这些想法尚未彻底融入对骨骼作为结构材料的理解中，或融入人类脆性骨折的临床预防中。在骨骼研究中，主要的断裂机制仍不确定：骨骼是否更容易在循环载荷下因疲劳机制而断裂，就像大多数工程材料一样，还是它们更容易在单次过载下以静态断裂模式断裂，就像大多数关于骨骼脆性的研究所暗示的那样 1 ？有说服力的证据表明疲劳驱动裂纹扩展机制广泛参与骨折
飞机结构：分析与设计 – 在线（AERO0105）
• 基本设计概念：极限载荷、极限载荷、安全系数、安全裕度 • 飞机载荷：惯性载荷、载荷系数；设计练习 • 金属：产品形式、物理和机械性能、失效模式、设计允许值；热机械加工 • 纤维增强层压复合材料：产品形式、物理和机械性能；失效模式；设计允许值；加工 • 材料选择：铝、钛、钢、复合材料和新兴结构材料； • 静态强度设计：高载荷拉伸结构；组合载荷；设计练习 • 机械接头：螺栓和铆钉；粘合和焊接接头；凸耳和配件；设计练习 • 薄壁结构：紧凑梁的弯曲和扭转回顾 • 薄壁结构：薄壁梁剪切流分析简介 • 半张力现场梁；设计练习； • 有限元方法简介 • 屈曲和刚度要求设计：薄壁和组合结构的屈曲 • 部件设计：机翼和尾翼、机身、起落架、附件 • 损伤容限设计：结构裂纹扩展；断裂力学简介；临界裂纹长度；分析练习；大面积疲劳损伤；检查安排 • 耐久性设计：疲劳；分析练习；腐蚀 • 认证：分析和验证要求、部件和飞机测试要求
DuraMAT 2023 财年年度报告
聚合物降解、现场和室内降解相关性以及回收利用。这些项目帮助我们更好地了解新设计和新材料的潜在弱点和风险，并帮助我们更快地发现这些问题。建模、室内实验和特性以及室外现场研究的结合有助于建立长模块寿命的预测能力。外联和沟通工作正在进行中，在光伏可靠性研讨会 (PVRW)、IEEE 光伏专家会议 (PVSC)、硅研讨会、国际光伏科学与工程会议 (PVSEC)、RE+ 等许多会议上受邀和投稿演讲。从 2017 年到 2023 财年末，DuraMAT 发表了 75 篇期刊文章和 210 多场演讲。我们将继续举办混合网络研讨会、演讲和其他活动，以便我们保持可访问性、包容性和开放性。除了传统的学术出版物外，DuraMAT 还为我们的利益相关者开发了一套用于光伏可靠性研究的软件工具和数据集。这些包括材料、风荷载、断裂力学、水分扩散、辐照度等力学模型。所有这些都可以从 DuraMAT 数据中心访问。
一种计算高效的疲劳粘结区模型
术语：a cz ，粘结区长度；D c ，循环损伤；D s ，静态损伤；E ，弹性模量；K coh ，粘结刚度；G c ，单位面积总耗散能量；G p ，单位面积粘结区耗散塑性能量；N ，循环次数；N f ，粘结单元失效的循环次数；Δ N ，荷载包络线内的循环次数；N u ，所需的损伤更新次数；Γ o ，临界粘结能；δ c ，临界分离；δ 1 ，线性和梯形模型的形状参数；δ 2 ，梯形模型的第二个形状参数；δ p ，塑性分离；δ cyc ，循环分离；δ cyc max ，加载循环中达到的最大分离；δ ，CE 中的分离； δ max ，卸载开始时的分离；σ c ，临界内聚应力；σ ，内聚应力；σ Y ，屈服应力；σ max ，卸载开始时的应力；ϑ ，泊松比 缩写：CE，内聚元素；CZ，内聚区；CZM，内聚区模型；LEFM，线弹性断裂力学；TCZM，梯形内聚区模型；TSL，牵引分离定律
从添加剂制造中的第一原理
制造过程中的数字控制产生了显着数量的元数据。生产过程元数据（例如热和光学测量）比未录制的制造和反馈以进行故障检测能力更高的财产分级。本研究探讨了元数据如何使用物理扎根的模型（例如密度功能理论，环状可塑性和训练机器学习算法的断裂力学）设计抗疲劳结构。机器学习模型在训练有素的物理空间中非常有效。相比之下，机械模型对于诸如疲劳等复杂现象的计算成本上很高。我们展示了如何通过基于能量的标准在所有尺度上始终如一地施用疲劳，以及如何基于此概念来构建机械功能。能量机械函数允许在某些负载边界条件下从制造中对现有量的效应进行精确定量。由于机械函数是局部的，并且是机器学习模型的预测量表的量表，因此它可用于构建密度函数，以用于上述量表上疲劳性质的概率回归。由于沉积过程中数字控制和元数据生成的可用性，该分析应用于选择性激光熔融过程。
玻璃裂缝相位模型中的挑战
本文研究了模拟玻璃骨折中相位模型的挑战和潜力。相位场方法是断裂建模的变分方法，将裂纹视为扩散的界面，从而消除了对显式裂纹跟踪的需求。这项研究探索了其对玻璃的应用，玻璃具有独特的裂缝特性，由于其无定形结构和脆性。我们使用ABAQUS实施了AT1相位模型，并针对各种实验设置进行了验证，包括微型计算机和微柱测试，L形样品以及动态的拉伸裂缝场景。结果表明，与实验观察结果有很强的比对，可以准确捕获复杂的裂纹模式和动态断裂行为。关键参数（例如临界能量释放速率和内部长度尺度）显示出显着影响断裂模拟结果。虽然相位方法在推进玻璃断裂力学方面表现出希望，但挑战仍然存在于参数敏感性和整合更复杂的材料模型中。本研究强调了该方法的当前功能，并指出了未来的研究方向，以提高其在玻璃断裂模拟中的适用性和效率。
技术 - 海军研究实验室
永磁材料 声学匹配场处理 脉冲 X 射线照相术 氮化镓晶体管开发 经济性和可持续性 伽马射线照相术 断裂力学原理 分子结构分析和诺贝尔奖 合成润滑剂 海军用聚四氟乙烯 定量 X 射线荧光分析 改进的锅炉水处理 断裂试验技术 半绝缘砷化镓晶体 离子注入冶金术 氟化网络聚合物 磁性材料和半导体技术 低太阳吸光度船用涂料 快速固化防腐涂料 顶部伪装和防滑甲板涂料 高温防滑甲板 空间研究与技术 首次探测到太阳的远紫外光谱 首次探测到来自太阳的 X 射线 维京探空火箭计划 先锋计划 — 火箭先锋计划 — Minitrack 和空间监视先锋计划 — 卫星和科学 X 射线天文学太阳辐射 (SOLRAD) I 美国第一颗作战情报卫星 TIMATION 和 NAVSTAR GPS 高层大气遥感星载太阳日冕仪海事领域意识深空计划科学实验 (Clementine) 光波长干涉测量战术卫星自主系统龙眼无人系统氢燃料电池
A.S. 博士Kumosa 的简历
入门/高级复合材料、普通材料科学、工程师纳米技术、材料力学、有限元法、机械设计、断裂力学、固体力学行为、结构应力分析等 教育背景 - 学士/硕士和博士学位，应用力学和材料科学，波兰弗罗茨瓦夫理工大学，1978 年和 1982 年。 当前工作 - 丹佛大学约翰埃文斯教授，丹佛大学机械与材料工程系，2390 South York Street，丹佛，科罗拉多州 80208，电话：(303) 871-3807，传真：(303) 871-4450； mkumosa@du.edu - 中心主任，美国国家科学基金会产学研新型高压/高温材料与结构合作研究中心，https://erc- assoc.org/content/novel-high-voltagetemperature-materials-and-structures，https://www.linkedin.com/in/maciej-kumosa-b8659216/ 学术荣誉 - Ø 复合材料科学与技术 (IF 9.9，复合材料领域排名第一) 编辑委员会成员，自 2002 年起 Ø 结构耐久性与健康监测 Ø 纤维奖 - John Evans 教授，丹佛大学 (DU) 因杰出研究或其他创造性学术成就而获得的最高荣誉，2006 年 4 月。http://www.du.edu/news/06-19-06facultyawards.html - 工程学院最佳学者奖- 杰出教学奖，俄勒冈州研究生院 (OGI)，俄勒冈州波特兰，1992-93 年 一般兴趣
微裂纹和宏观裂纹的形成 - 船舶结构委员会
长度为一个晶粒直径数量级的解理微裂纹的形成被认为是断裂的初始步骤。假设解理所需的应力集中由厚的滑移带或孪生带提供，并计算这些屈服带的临界宽度。例如，在晶粒半径为 10-2cm 的铁中，临界滑移带宽度为 2 x 10-scm，该值与微裂纹附近的观察结果相一致。裂纹形成的第二阶段涉及微裂纹的半连续扩展，以形成不稳定的宏观裂纹。我们假定平面应变断裂发生在前进裂纹前方的屈服区域形成厚滑移带的条件下。需要做功来扩展初始微裂纹，并且该增量功用于计算线性断裂力学中所需的裂纹扩展力 GC。对于铁，微裂纹扩展力 'y 计算为 5 x 103 达因/厘米，GC 的最小值计算为 2.5 x 106 达因/厘米。这种方法强调了断裂所需的三个条件：1）应力和屈服带宽度的组合足以引起局部解理；2）系统中有足够的机械能来扩展裂纹；3）起始应力的临界值的发展，以便继续裂纹扩展。
机械工程技术选修课
ME 672 & L 复合材料制造 ME 673 工程材料回收 ME 680 & L 激光材料加工与设计 ME 702 能源与可持续性 ME 709 损伤生物力学 ME 710 机械工程师的六西格玛 ME 719 基本燃烧理论 ME 725 机械振动与声学 ME 728 高级电子材料 ME 729 & L 计算机辅助机械系统分析 ME 730 工程系统建模 ME 731 热交换器的高级设计 ME 737 机器人与控制 ME 739 高级机械设计 ME 745 热系统设计 ME 747 基于微计算机的机械系统 ME 749 FEM 在机械工程中的应用 ME 750AE 流体流动与热传递的计算建模 ME 750AF 自动驾驶汽车 ME 750AG 室内空气污染与模拟 ME 750AI 材料相变 ME 752 失效分析方法与工具 ME 753 能源系统的先进材料 ME 758 非线性控制机电系统 ME 760 断裂力学 ME 762 聚合物复合材料 ME 775 微机电系统简介 ME 782 CFD 和传热的工程应用