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2025

1-13

基于集成卷積和圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)場預(yù)測

摘要：文章介紹了CompINet，一個結(jié)合圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)中力學(xué)場的框架。準確分析局部力學(xué)場（如應(yīng)力）對于預(yù)測復(fù)合材料性能、失效和制定修復(fù)策略至關(guān)重要。CompINet利用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的力量來捕捉復(fù)合材料的微觀細節(jié)，特別是纖維的位置和它們之間的距離。該框架在預(yù)測復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)中的微觀尺度機械場方面取得了顯著的準確性和一致性，而所需的數(shù)據(jù)量比現(xiàn)有的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法少20倍。CompINet在線性和非線性復(fù)合材料分析方面都提供了顯著的改進。PART01一...

2025

1-10

2024年Nature Communications水凝膠合集1（10篇）

文獻1：利用酶驅(qū)動的機械反應(yīng)來改變水凝膠的形狀NatureCommunications(IF14.7)PubDate:2024-01-04,DOI:10.1038/s41467-023-44607-y4D打印技術(shù)將3D打印和刺激響應(yīng)材料相結(jié)合，能夠高效構(gòu)建復(fù)雜的3D對象。然而，與智能軟材料不同的是，由于陶瓷的變形能力極弱，陶瓷的4D打印是一個巨大的挑戰(zhàn)。南方科技大學(xué)機械與能源工程系葛锜教授與西安交通大學(xué)原超副教授研究團隊報告了一種可行且高效的制造和設(shè)計方法，以實現(xiàn)陶瓷的直接4...

2025

1-9

仿心臟瓣膜的柔軟抗疲勞水凝膠 - 2500萬次超高疲勞壽命

水凝膠具有高含水量和良好的生物相容性，其中抗疲勞性能的優(yōu)劣是決定水凝膠應(yīng)用的關(guān)鍵。近年來，研究人員提出了多種抗疲勞水凝膠的設(shè)計策略，其中一類是通過添加纖維來實現(xiàn)高疲勞性能，然而纖維往往會導(dǎo)致較高的彈性模量，失去與生物組織匹配的柔順性。近日，西安交通大學(xué)唐敬達教授團隊仿照心臟瓣膜組織的軟基質(zhì)-彎曲膠原纖維的復(fù)合結(jié)構(gòu)，制備了針織纖維-PVA復(fù)合水凝膠，同時實現(xiàn)了高疲勞門檻值與低模量，并將該復(fù)合水凝膠制成了心臟瓣膜假體，具有2500萬次的超高疲勞壽命。論文以Asoftａndfati...

2025

1-9

共晶高熵合金相界亞種相關(guān)的高溫疲勞開裂機理

共晶高熵合金相界亞種相關(guān)的高溫疲勞開裂機理在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域，高熵合金因其在強塑性調(diào)控上展現(xiàn)出的潛力而受到關(guān)注。然而，相界作為潛在的薄弱點，可能會引發(fā)高熵合金疲勞開裂。近期，伯明翰大學(xué)、南京航空航天大學(xué)以及牛津大學(xué)的研究團隊合作探究了高熵合金相界亞種相關(guān)的高溫疲勞開裂機理，研究成果以“FCC/B2phaseboundaryvariant-sensitivefatiguecrackinginaeutectichighentropyalloyathightemperature”為...

2024

12-24

金屬材料高溫力學(xué)試驗下材料的微觀結(jié)構(gòu)演變與力學(xué)性能關(guān)系

金屬材料在高溫環(huán)境下工作時，其力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)都會發(fā)生明顯變化。金屬材料高溫力學(xué)試驗是研究金屬材料在高溫條件下性能變化的重要手段，通過試驗可以揭示材料的微觀結(jié)構(gòu)演變與力學(xué)性能之間的關(guān)系。一、基本原理高溫力學(xué)試驗是在高溫條件下對金屬材料施加外力，觀察并記錄其變形行為和破壞模式。通過這種試驗，可以評估金屬材料在高溫環(huán)境下的強度、塑性、韌性等力學(xué)性能。二、微觀結(jié)構(gòu)演變在金屬材料高溫力學(xué)試驗過程中，金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化，主要包括以下幾個方面：晶粒長大：高溫下，金屬晶粒的...

2024

12-17

基于缺陷特征與機器學(xué)習(xí)的增材制造鈦合金高周疲勞壽命預(yù)測

基于缺陷特征與機器學(xué)習(xí)的增材制造鈦合金高周疲勞壽命預(yù)測劉堯，高祥熙，朱思銚，何玉懷，許巍*中國航發(fā)北京航空材料研究院，北京100095近年來，增材制造技術(shù)不斷提升，但增材制造件內(nèi)部隨機分布的缺陷仍難以避免。微小缺陷對疲勞性能的影響難以通過傳統(tǒng)物理模型準確預(yù)測。隨著缺陷特征復(fù)雜性和數(shù)據(jù)維度的增加，依賴于物理公式的模型預(yù)測變得愈發(fā)困難，尤其針對考慮氣孔缺陷的增材制造材料高周疲勞壽命預(yù)測中，傳統(tǒng)模型的適用性顯著降低。這種局限性迫切需要引入基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學(xué)習(xí)方法，通過挖掘缺陷特征...

2024

12-13

髖關(guān)節(jié)植入物耐久性測試：摩擦磨損試驗機的核心作用

髖關(guān)節(jié)植入物作為髖關(guān)節(jié)疾病治療中的關(guān)鍵醫(yī)療器械，其耐久性和長期使用效果直接關(guān)系到患者的康復(fù)和生活質(zhì)量。為了確保髖關(guān)節(jié)植入物的安全性和可靠性，必須進行嚴格的耐久性測試。其中，摩擦磨損試驗機在這一測試過程中發(fā)揮著核心作用。一、摩擦磨損試驗機的工作原理摩擦磨損試驗機是一種專門用于模擬和測試材料或構(gòu)件在摩擦磨損條件下的性能的設(shè)備。對于髖關(guān)節(jié)植入物而言，該設(shè)備通過模擬人體行走、跑步等運動狀態(tài)，對植入物進行摩擦磨損測試。設(shè)備主要由摩擦對、運動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和測量系統(tǒng)組成。摩擦對通常由模擬...

2024

12-10

如何優(yōu)化芯片剝離力學(xué)性能以提高封裝可靠性？

芯片剝離力學(xué)試驗性能是半導(dǎo)體封裝過程中的關(guān)鍵指標，直接關(guān)系到封裝的可靠性和使用壽命。優(yōu)化芯片剝離力學(xué)性能可以有效提高封裝的可靠性，確保芯片在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行。一、理解芯片剝離力學(xué)試驗試驗性能性能主要涉及芯片與封裝材料之間的粘附強度和界面特性。在封裝過程中，芯片與封裝材料之間的粘附強度必須足夠高，以確保在高溫、濕度等惡劣環(huán)境下芯片不會發(fā)生剝離或脫層現(xiàn)象。二、優(yōu)化材料選擇選擇高性能粘合劑：使用高性能的粘合劑可以提高芯片與封裝材料之間的粘附強度，減少剝離風(fēng)險。優(yōu)化封裝材料：選擇...

2024

11-25

如何通過動態(tài)疲勞測試優(yōu)化外科植入物的設(shè)計？

外科植入物，如人工關(guān)節(jié)、牙科種植體等，在人體內(nèi)承受長期的動態(tài)載荷，因此其設(shè)計必須充分考慮耐久性和可靠性。外科植入物動態(tài)疲勞測試作為一種模擬實際使用條件下植入物受力情況的測試方法，對于優(yōu)化外科植入物的設(shè)計具有重要意義。一、理解動態(tài)疲勞測試的重要性外科植入物動態(tài)疲勞測試能夠模擬植入物在實際使用中受到的周期性載荷，從而評估其抗疲勞性能。通過這種測試，可以發(fā)現(xiàn)植入物設(shè)計中的潛在弱點，并進行針對性的改進，以提高其在實際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和壽命。二、設(shè)計合理的測試方案確定測試參數(shù)：根據(jù)植入物...

2024

11-20

高溫環(huán)境下的材料強度與韌性：高溫力學(xué)試驗機的應(yīng)用解析

在高溫環(huán)境中，材料的強度和韌性是決定其可靠性和耐久性的關(guān)鍵因素。為了深入了解材料在高溫條件下的力學(xué)性能，高溫力學(xué)試驗機成為了重要的工具。本文將詳細解析高溫力學(xué)試驗機在高溫環(huán)境下評估材料強度和韌性的應(yīng)用，以及它如何幫助科研人員和企業(yè)優(yōu)化材料性能。一、高溫力學(xué)試驗機的工作原理高溫力學(xué)試驗機通過精確控制試驗環(huán)境的溫度和應(yīng)力條件，對材料進行拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能測試。其核心部件包括加熱系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、力學(xué)加載系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)負責(zé)將試驗環(huán)境加熱至預(yù)設(shè)的高溫，溫控系統(tǒng)則確...

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