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2024
03-01

血管力學生物學2023年度研究進展
心血管疾病是危害人類生命健康最嚴重的疾病之一。《中國心血管健康與疾病報告2020》顯示，我國心血管疾病現有患病人數為3.3億，年死亡人數超過400萬例。心血管病治療的巨額費用已成為家庭、社會和國家的沉重負擔。因此，深入探討心血管疾病發生、發展的機制及其防治是“面向人民生命健康”的國家重大需求問題。心血管系統是以心為動力泵、血管為網絡的力學系統，力學因素在調控心血管系統生理狀態或病理進程中起到至關重要的作用。血管壁細胞會受到多種形式的力學刺激（環境）因素，如剪切應力（shearstress）、周期
2024
02-20

高分子材料疲勞壽命預測與評估
隨著科技的不斷進步和工程領域的快速發展，高分子材料以其性能和廣泛的應用領域，成為了現代工業重要的一部分。然而，高分子材料在長期使用過程中，常常會受到各種外界因素如溫度、濕度、機械應力等的影響，從而發生疲勞損傷，最終導致材料失效。因此，對于高分子材料疲勞壽命的預測與評估，就顯得尤為重要。一、疲勞壽命預測模型疲勞壽命預測是高分子材料領域研究的熱點之一。研究者們通過建立多種疲勞壽命預測模型，來預測材料在不同環境和使用條件下的壽命。這些模型通常基于材料的力學性能、環境因素、加載方式等多個因素，綜合考慮材
2024
01-24

高溫力學試驗中的安全防護措施與操作規范
在進行高溫力學試驗時，必須嚴格遵守安全防護措施和操作規范，以確保試驗人員的人身安全和試驗結果的準確性。以下是關于高溫力學試驗中的安全防護措施與操作規范的詳細介紹：一、安全防護措施實驗室應具備良好的通風系統，以確保有害氣體或燃燒產物能夠及時排放，避免對試驗人員造成危害。試驗過程中應嚴禁吸煙和使用明火，以防止火災或爆炸事故的發生。同時，應定期檢查氣瓶等易燃易爆物品的使用情況，確保其安全可靠。試驗人員應穿戴適當的個人防護裝備，如防火服、手套、護目鏡等，以防止高溫、輻射等對人體造成傷害。實驗室應配備完善
2023
12-20

SIBR及相關彈性體在臭氧老化過程中的開裂、微觀結構和力學性能變化
苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠（SIBR）是一種具有低滯后和高路面附著力特性的新型輪胎胎面橡膠，被廣泛應用于汽車制造領域。在實際的大氣環境服役過程中，臭氧容易與SIBR分子鏈中大量的不飽和雙鍵結構發生化學反應使其性能劣化，嚴重影響輪胎使用壽命。為了研究SIBR在臭氧老化后的力學性能變化，青島科技大學橡膠塑料重點實驗室的XiaoleiWang等人利用顯微鏡-紅外技術監測了臭氧老化后橡膠微觀結構的變化，并采用萬能試驗機研究了SIBR、SSBR和NdIR在臭氧老化前后的力學性能差異性。在臭氧老化過程中，
2023
12-19

水凝膠拉伸試驗的原理、方法與技術應用
水凝膠拉伸試驗的原理主要是基于材料力學中的拉伸試驗，通過施加沿縱軸方向的靜態拉伸負荷，直至樣品被拉斷，在此過程中設備會自動生成樣品形變的應力-應變曲線。通過應力-應變曲線可以得到拉伸強度、拉伸斷裂應力、拉伸屈服應力以及拉伸彈性模量等。水凝膠拉伸試驗的方法通常包括以下步驟：制備水凝膠樣品：根據需要，可以選擇合適的水凝膠材料和制備方法，如溶膠-凝膠法、乳液聚合法等，制備出具有一定形狀和尺寸的水凝膠樣品。安裝樣品：將制備好的水凝膠樣品安裝到拉伸試驗機上，確保樣品的放置位置和方向正確。施加拉伸負荷：通過
2023
12-15

外科植入物疲勞試驗中的應力分析與壽命預測
在醫學領域，外科植入物如人工關節、植入式心臟起搏器等在病患的治療中扮演著關鍵的角色。這些植入物的性能與壽命直接影響到患者的健康與生活質量。因此，對它們進行外科植入物疲勞試驗，以及通過這些試驗進行應力分析和壽命預測，就顯得尤為重要。疲勞試驗是通過對植入物施加一定量的周期性應力或應變，以模擬其在人體內長期運行過程中的真實環境。這可以幫助我們更好地理解植入物的機械性能，預測其在使用過程中的壽命，以及可能出現的任何疲勞損傷。在外科植入物疲勞試驗中，應力分析是一個關鍵環節。通過對試樣施加不同的應力水平，可
2023
12-14

增材制造PET和ABS聚合物的疲勞和斷裂
通過增材制造(AM)制備微小零件目前在許多工業領域中發揮著越來越重要的作用。然而，AM獲取的零件的機械性能通常比在傳統生產工藝中獲得的零件更差，AM獲得的聚合物零件的斷裂與疲勞機制也比傳統制造的零件更加復雜。基于此，波蘭MilitaryUniversity的Kluczynski等人針對AM獲得PET和ABS聚合物開展了系統的斷裂與疲勞實驗，深入研究了增材制造構件的失效機理，探究了與增材制造過程相關的孔洞、分層等缺陷對材料抗斷裂和抗疲勞性能的影響。DIC方法可以觀察到制造聚合物的斷裂全過程，有助于
2023
12-14

一種鈦合金疲勞和保載疲勞中微結構和損傷演化的準原位EBSD觀測方法
裂紋萌生和損傷演化是疲勞研究的一個核心科學問題，然而限于已有的研究手段，鮮有關于循環載荷作用下材料微結構特征和損傷演化的直接觀測報導。本文將傳統的試驗機（MTS試驗機）與電子背散射衍射（Electronbackscattereddiffraction,EBSD）觀測技術相結合，發展了一種準原位EBSD觀測方法，并研究了深海載人潛水器耐壓艙用Ti-6Al-4VELI合金在疲勞和保載疲勞載荷下微結構和損傷演化行為。研究表明：①滑移系傾向于發生在具有較大基面滑移或柱面滑移施密特因子（Schmidfac
2023
12-07

髓內釘彎曲試驗的實驗方法與標準流程
髓內釘彎曲試驗是評估髓內釘性能和生物相容性的重要方法之一。下面介紹實驗方法和標準流程，包括試驗設備、樣品準備、試驗過程和結果分析等方面。一、實驗設備需要使用專門的試驗設備，包括萬能材料試驗機、溫度控制箱、數據采集系統和試樣支架等。萬能材料試驗機可以模擬人體在不同生理條件下的力學性能，溫度控制箱用于保持試樣在恒溫下的狀態，數據采集系統記錄試驗過程中的數據，試樣支架用于固定試樣并防止其在試驗過程中移位。二、樣品準備在進行髓內釘彎曲試驗前，需要準備一定數量的試樣，包括不同規格和材料的髓內釘。試樣的尺寸
2023
11-25

汽車可靠性研發：金屬材料和結構的基本力學性能
汽車金屬材料和結構的力學性能對于車輛的基本性能、安全性和耐久性至關重要。這包括材料的強度、剛度、沖擊韌性、疲勞壽命、腐蝕抵抗性、重量、成本、可加工性以及隔音和吸震性能等多個方面。制造商在設計和制造過程中需要綜合考慮這些因素，選擇合適的材料和結構，以實現安全可靠、輕量化、高性能的汽車產品。1、金屬材料的失效形式和力學性能金屬材料的失效形式與其力學性能密切相關，了解和控制這些失效形式對于設計和制造可靠的結構和組件至關重要。不同應用領域和條件下可能需要不同的金屬材料和力學性能，以確保材料在特定環境和載
2023
11-17

深入了解原位雙軸拉伸試驗機的測試原理
原位雙軸拉伸試驗機的測試原理是基于材料力學和彈性力學的基礎理論，通過在試樣上施加兩個方向的拉力，來模擬實際工程應用中材料的雙軸拉伸行為。在原位雙軸拉伸試驗中，試樣通常被放置在一個平面上，由四個執行器來施加拉力。這四個執行器對稱分布在試樣的中心周圍，可以精確控制試樣的中心位置，并消除額外彎曲應力的風險。在試樣上施加的拉力可以通過測力傳感器、擴大器和數據處理系統進行測量。常用的測力傳感器是應變片式傳感器，這種傳感器能將彈性元件的應變轉換成電信號輸出，從而測量出試樣所受的力。原位雙軸拉伸試驗機的測試原
2023
11-11

高頻疲勞試驗機可以評估材料和零部件的疲勞性能
高頻疲勞試驗機是用于材料和零部件疲勞性能測試的重要設備。通過模擬實際工作條件下的交變應力，可以評估材料和零部件的疲勞性能，從而為產品設計、材料選擇和質量控制提供可靠的依據。高頻疲勞試驗機主要由驅動系統、測試系統、控制系統和應力控制系統組成。驅動系統包括變頻器和電機，用于提供試驗所需的動力；測試系統包括力傳感器和位移傳感器，用于實時監測試樣的應力和位移；控制系統包括PLC和觸摸屏，用于控制試驗過程的自動化；應力控制系統則根據測試結果反饋調整應力的大小。它的原理是通過對試樣施加交變應力，使其在一定頻
2023
11-05

眼角膜拉伸試驗材料和方法詳細說明
眼角膜拉伸試驗是評估眼角膜彈性、韌性和強度的重要方法之一。通過對眼角膜進行拉伸，可以了解眼角膜在不同應變率下的力學性能，為眼科醫學、生物醫學工程等領域的研究提供重要依據。一、實驗原理眼角膜拉伸試驗是通過拉伸眼角膜來測量其力學性能的實驗。在實驗中，需要對眼角膜樣品進行加載，使其產生拉伸應變。通過對樣品進行測量和分析，可以得到眼角膜在不同應變率下的彈性模量、屈服強度等力學性能參數。二、實驗材料和方法1.實驗材料本實驗所用的眼角膜樣品來自羊只，經過妥善保存和處理，以保證實驗的準確性和可靠性。2.實驗設
2023
10-26

動態熱機械分析儀在塑料和橡膠材料研究中的重要性
動態熱機械分析儀在塑料和橡膠材料的研究中具有重要意義。通過動態熱機械分析，可以深入了解塑料和橡膠材料的熱膨脹系數、彈性模量、粘彈性等機械性能，以及這些性能隨溫度、載荷、頻率等條件的變化情況。這對于材料的研發、生產和使用都具有重要的指導意義。在塑料材料的研究中，動態熱機械分析可以揭示材料的熱穩定性和機械性能，為材料的配方優化、工藝改進和質量控制提供依據。例如，通過動態熱機械分析，可以評估不同配方和工藝條件下的塑料材料的熱膨脹系數和彈性模量，以預測其在不同溫度和應力條件下的行為表現。在橡膠材料的研究
2023
10-21

高分子疲勞試驗是高分子材料設計和優化的重要手段
高分子疲勞試驗是研究高分子材料在周期性負荷作用下的疲勞性能和耐久性的重要實驗方法。這種試驗方法對于評估高分子材料在實際使用中的穩定性和安全性具有重要意義，同時也是高分子材料設計和優化的重要手段。高分子疲勞試驗的主要步驟包括樣本制備、疲勞加載程序和數據處理。樣本制備是關鍵步驟之一，需要選取具有代表性的高分子材料樣品，并對其進行必要的處理，以使其符合試驗要求。疲勞加載程序則是通過控制試驗機對樣本進行疲勞加載，一般采用循環彎曲或拉伸的方式進行。在每個循環周期內，試驗機會對樣本施加一定程度的負荷，并記錄
2023
10-18

心臟支架疲勞測試對評估心臟支架的使用壽命和安全性有意義
隨著心血管疾病患者的增多，心臟支架成為一種常見的治療手段。然而，支架的疲勞性能是影響其使用壽命的重要因素，因此心臟支架疲勞測試顯得尤為重要。心臟支架疲勞測試的原理是采用機械負荷或壓力循環方式模擬人體心臟的收縮與舒張過程。通過這種方式，可以測試心臟支架在不同負荷條件下的力學性能，包括支撐力、順應性、彈性等。測試方法包括靜載測試、疲勞測試和爆破測試。靜載測試主要測試心臟支架在靜息狀態下的承載能力，疲勞測試則通過周期性加載方式模擬心臟支架在人體內的實際工作狀態，檢測支架的疲勞壽命。爆破測試則是在超過支
2023
10-08

【科研資訊】數據-物理模型驅動的超高周疲勞壽命預測方法
現代工程裝備呈現長壽命服役的發展趨勢，結構超長壽命預測對安全可靠服役至關重要。超高周疲勞是結構超長壽命服役需要考慮的失效模式，人們通過研究疲勞裂紋萌生與擴展機理，建立了超高周疲勞壽命的物理模型；近年來，人工智能與疲勞研究的結合為壽命預測提供了新思路，但數據量不足、純數據驅動未有效融合物理模型仍是制約疲勞壽命預測的難題。針對這些問題，華東理工大學朱明亮教授、軒福貞教授等人提出了數據-物理模型驅動的超高周疲勞壽命預測框架（圖1），通過選擇結構材料的小樣本疲勞壽命數據，使用Z參量壽命模型進行數據擴展，
2023
09-22

固態電池，最新Science！
與用于日常手機和電動汽車的傳統鋰離子電池相比，固態電池(SSBs)具有重要的潛在優勢。在這些潛在優勢中，有更高的能量密度和更快的充電速度。由于沒有易燃有機溶劑，固體電解質分離器還可以提供更長的壽命、更寬的工作溫度和更高的安全性。SSBs的一個關鍵方面是其微觀結構對質量傳輸驅動的尺寸變化(應變)的應力響應。在液體電解質電池中，正極顆粒中也存在成分應變，但在SSBs中，這些應變導致膨脹或收縮的電極顆粒與固體電解質之間的接觸力學問題。在陽極側，鋰金屬的電鍍在與固體電解質的界面上產生了自己的復雜應力狀態
2023
09-21

疲勞試驗機?為什么要注重工作環境的選擇
隨著社會的發展，各行業的要求也越來越高，其中測試儀器的使用技術不斷改善，生產設備的功能逐漸完善，成為廣泛應用的儀器。測試機器的種類有多種，有拉伸、彎曲、疲勞試驗機等。以下是疲勞試驗機工作環境的注意事項：1.潮濕情況在測定材料的力學性能時，濕氣對設備零件多少有些影響，會導致測定結果。很多人懷疑為什么高濕度的環境會影響測量，因為空氣潮濕，設備采用鋼鐵材質，長期在潮濕的環境中，零件的材質分子被氧化生銹等，影響設備的正常測量。因此，作業人員進行測量時，在選擇環境時必須重視場所的濕度。2.溫度測定場所的溫
2023
09-18

浙大謝濤/趙騫Nature：水凝膠“變形金剛”
刺激響應形變聚合物在軟機器人、醫療設備、航空航天結構和柔性電子等新興應用領域展現出其前景。它們的外部觸發變形行為為許多設備應用提供了必需的按需可控性。但具有諷刺意味的是，在植入式醫療設備等要求苛刻的應用中，實現外部觸發（例如加熱或光）在實際應用中已經成為最大的挑戰。某些形變聚合物依賴自然存在的刺激（例如植入式設備中的人體溫度）作為觸發器。雖然它們不需要外部刺激，但也失去了主動控制恢復行為的能力。自然觸發但可主動控制的形變行為具有很大吸引力，然而這兩個屬性之間存在相互沖突。在這里，浙江大學謝濤教授

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