铁电材料的疲劳失效行为

在航空航天、核能发电等重大装备技术领域,作为高温传感/驱动/能量收集器件的敏感材料——铋层状结构铁电(BLSF)陶瓷在复杂载荷环境下的疲劳失效问题严重限制着器件寿命和可靠性的提高.本文以BLSF陶瓷的应用需求为背景,围绕铁电材料的疲劳裂纹扩展与电畴极化翻转及其相互作用机制等关键问题,综述了铁电材料在热、力、电三种载荷及其耦合作用下疲劳失效行为的研究现状,并根据当前铁电材料的一些新发展、新应用对其未来研究方向进行了展望,旨在为高性能、长寿命铁电/压电器件设计提供参考.

低周-超高周复合循环疲劳实验及寿命模型研究

复合循环疲劳是燃气轮机叶片和压力容器构件广泛存在的一种疲劳破坏形式。本文以不锈钢S310为研究材料,分别进行了低周疲劳实验、超高周疲劳实验、低周-超高周复合循环疲劳实验,并基于疲劳实验结果和损伤累积理论提出了低周-超高周复合循环疲劳寿命预测方法。通过多组数据与多个复合循环疲劳寿命预测模型的对比,发现本文所提模型在复合循环疲劳寿命预测中具有较小的平均误差和分散性。