陶瓷基复合材料拉伸力学性能试验方法研究

本文以2D SiC/SiC、2.5D C/SiC与SiC/SiC拉伸试样为研究对象,通过试验方法对比了数字图像相关(DIC)、引伸计、应变片三种应变测量方式的测量结果,得出更准确可靠的应变测量方法;通过对比单调拉伸与循环加-卸载两种载荷形式下的试验结果,结合声发射信号,分析了不同载荷形式对测试结果的影响;针对PIP制备工艺,研究了同一构型对C/SiC与SiC/SiC两种材料的适用性。

应变加载历史对推进剂力学性能的影响

对经不同应变幅值及不同次数往复拉伸后的复合固体推进剂试件进行单向拉伸试验,结合扫描电子显微镜断面观察与往复过程中原位观察结果,分析了应变加载历史对推进剂力学性能的影响。结果表明,颗粒与基体之间的脱湿程度由应变决定,往复拉伸应变幅值控制着损伤的范围,存在一个应变阈值,当往复拉伸应变幅值超出此阈值时,往复拉伸造成的损伤会影响推进剂的整体力学性能。

周期加载对VEC-304细胞株迁移、增殖分布的影响

在弹性膜上接种VEC-304,融合生长后擦去周边细胞形成一规则圆斑,使用弹性膜周期加载装置,对生长在弹性膜上的VEC-304圆斑施以15%拉伸应变,经显微镜观察,计算机图像处理了解细胞增殖、迁移时间过程及增殖细胞在应变场中的分布,细胞银染了解细胞形态及细胞连接情况,免疫荧光染色观察增殖细胞的分裂极。结果发现:(1)随加载时间延长圆斑沿与应变垂直向伸展成椭圆形,24h两径出现明显差异;(2)随时间增加圆斑面积扩大,但实验组沿与加载垂直方向的增大较沿加载方向为大;(3)细胞有丝分裂器(中心粒)位于细胞短轴即加载方向;(4)加载后细胞较对照组排列紧密,细胞间距更小,且出现较为明显的重叠生长现象。VEC-304在应变场中的运动迁移、增殖具有方向依赖性,周期加载可以促进细胞间连接。

16Mn/Zn抗震复合材料的单向拉伸与循环变形行为

采用复合铸造工艺将16Mn钢和工业纯锌制备出双金属层状抗震复合材料,并对其在不同条件下的单向拉伸性能和循环变形行为进行了研究.研究表明:在单向拉伸条件下,应变速率对复合材料试样的应力-应变曲线影响不大;在0.5%、1%、1.5%应变下所对应的拉压应力随循环次数的增多而增大,材料出现循环硬化行为,并且循环应变的提高使材料的循环硬化行为逐渐明显,进一步循环使拉压应力趋于稳定;16Mn钢/锌抗震复合材料试件具有滞回特性,使结构适应反复载荷作用下的内力和变形,起到减震的作用.

钢/锌层状复合材料的力学性能与耗能行为

对复合铸造法制成的钢/锌层状复合材料在不同条件下的单向拉伸和低周疲劳实验进行了研究。结果表明:锌的加入使钢/锌复合材料的塑性得到提高,同时其强度与钢相比有所降低。在单向拉伸条件下,拉伸速度对钢/锌复合材料试样的应力-应变曲线影响不大。在±0.5%,±1.0%,±1.5%应变范围内,所对应的拉压应力随着循环次数的增多而增大,表明材料出现循环硬化行为,并且循环应变的提高使材料的循环硬化行为逐渐明显,进一步循环使拉压应力趋于稳定。

电沉积宽晶粒尺寸分布纳米镍的拉伸变形组织与变形行为(英文)

选用直流电沉积制备平均晶粒尺寸为27.2 nm，宽晶粒尺寸分布（5~120 nm）的纳米镍（简称宽晶纳米镍），在室温采用拉伸应变速率（）突变法测量其应变速率敏感指数（m）。 发现m随的减小而增加，特别在小于2×10-5 s-1时，m快速增加，m在=5×10-6 s-1时达到0.054，表明塑性变形过程中晶界扩散、晶界滑移很可能被激活。在室温进行循环加载-卸载拉伸测试，结果表明宽晶纳米镍晶内存储位错的能力十分有限，当拉伸应力达到1052 MPa，应变为7.8%时，晶内位错密度达到饱和。通过对拉伸断口附近的TEM观察。

动态拉伸及动态循环加载实验技术

本文介绍了多种动态拉伸及动态拉-压循环加载实验技术,并对各自的优缺点及应用作了简要的评述.

循环张应力对牙周膜细胞基质金属蛋白酶-8和13表达的影响

目的以同一频率下不同力值、不同时间的循环张应力对人牙周膜细胞(HPDLC)中的基质金属蛋白酶(MMP)-8、13表达的影响,探讨生物力介导下牙周组织细胞外基质代谢调节的分子机制和牙周组织改建的分子生物学基础。方法对培养在弹性硅胶膜6孔板上的HPDLC施加0.1Hz,硅胶膜形变率分别为6%、12%和18%的周期性循环张应力,分别在加载2、6、12 h后检测HPDLC的MMP-8、13的表达。结果体外培养的HPDLC的生长方向顺应力的方向改变,HPDLC表达MMP-8、13。MMP-8在加载6%、12%形变率循环张应力后,表达量随时间增加而明显增加;加载18%形变率组,各时间段的表达量都增加,但12h较6h表达水平低。MMP-13在6%形变率的循环张应力刺激下,表达量随时间增加而增加;在12%、18%形变率组,各时间段表达量都增加,12h较6h表达水平低,但差异没有统计学意义。结论循环张应力可影响HPDLC中MMP-8、13的表达水平,MMP-8、13可能参与正畸力下牙周组织的改建。

周期性张应力对牙周膜细胞内LIF和LIFR的表达影响

目的:观察周期性张应力作用下牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,HPDLC)中白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)、白血病抑制因子受体(leukemia inhibitory factor receptor,LIFR)及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的表达变化。方法:通过建立HPDLC体外应力加载系统,对培养在弹性膜6孔板的HPDLC施加0.1 Hz,硅胶膜形变率为18%的周期性张应力,分别在加载48、72 h后利用定量逆转录聚合酶链反应( qRT-PCR)检测HPDLC的LIF,LIFR和ALP的表达变化。结果:HPDLC在加载周期性牵张力后,细胞生长方向顺应力方向而发生改变,LIF和LIFR的表达明显增加,ALP的表达明显减低。结论:周期性循环张力可诱导 HPDLC 中LIF,LIFR表达增强,为LIF,LIFR可能参与正畸力下牙周组织的改建提供依据。

周期性张应力对牙周膜细胞内基质金属蛋白酶-8和13表达的影响

目的:观察周期性张应力作用下牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,HPDLC)中基质金属蛋白酶(MMPs)的表达变化。方法:通过建立体外应力加载系统,对培养在弹性膜六孔板的HPDLC施加0.1Hz,硅胶膜形变率分别为6%、12%、18%的周期性张应力,分别在加载2、6、12h后利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western Blot技术检测HPDLC的MMP-8,MMP-13的表达变化。结果:HPDLC在加载周期性牵张力后,细胞生长方向顺应力方向而发生改变,MMP-8和MMP-13的表达明显增加。结论:周期性循环张力可诱导HPDLC中MMP-8、MMP-13表达增强,为MMP-8、MMP-13可能参与正畸力下牙周组织的改建提供了依据。

Chaboche混合硬化模型在大应变-变路径加载条件下的参数标定

为确定Chaboche混合硬化模型在大应变-变路径加载条件下的待定参数,提出了一种新的参数标定方法。首先,针对Al2024-T351铝合金设计了单轴等应变幅值拉压循环实验,得到了相应的应力-应变滞回曲线,通过推导混合硬化模型主控方程进行实验数据拟合,获得了随动硬化规律。随后,基于光滑圆棒料(SRB)单向拉伸试验的流动应力曲线和外推模型,将应力-应变关系外推至大应变范围。最后,利用保留前述随动硬化规律的Chaboche模型对大应变范围内的SRB流动应力曲线进行拟合,得到最终的Chaboche混合硬化模型参数。实验验证表明,所标定的Chaboche混合硬化模型能很好地预测大变形-变路径加载条件下材料的硬化行为。

高低周循环弯曲金属梁强度弱化至破坏的模拟

基于全程耗散新弹塑性模型,给出金属梁高低周弯曲疲劳破坏的全程统一模拟结果.在不涉及通常引入的损伤变量及特设失效判据的基础上,直接表征金属梁在循环弯曲过程中弯曲强度全程渐变弱化直至丧失的复杂行为.在考虑金属材料从强化到软化转变的基础上,导出金属梁在循环弯曲过程中截面上非均匀应力-应变和弯矩-曲率的显式关系,并分析金属梁的非线性循环弯曲响应及强度弱化效应,由此直接导出破坏循环数随曲率幅值变化的弯曲疲劳特征曲线,无须借助较为耗时的有限元手段.数值结果表明模型预言与梁循环弯曲的实际疲劳特征一致.

新型周期性细胞压缩牵张仪的研制与应用

目的设计制作一种新型细胞加载系统,能在相同条件下对细胞施加压缩应力或者牵张应力。方法利用弹性膜片应力应变呈线性关系的原理,进行细胞加力装置和微电脑运动控制器的设计。结果设计的细胞加载系统可精确控制施加应力大小和频率,初步的细胞加载试验表明设计达到预期效果。结论利用此新型周期性细胞压缩牵张仪建立的细胞加载模型,可模拟口腔正畸临床中,牙槽骨一侧细胞受压,一侧细胞受牵张的现象。