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2025
04-22

水凝膠表征技術(shù)分享
水凝膠（Hydrogel）是一種由三維交聯(lián)高分子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的功能性軟材料，其最大特點是能夠吸收并保持大量水分（通常含水量超過80%），同時維持固態(tài)結(jié)構(gòu)，兼具固體力學性能與液體滲透特性。水凝膠其高含水量和力學性能（如彈性、粘彈性、自愈合性）使其在生物醫(yī)學、柔性電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。力學測試是評估水凝膠性能的核心手段，以下是主要測試方法及技術(shù)要點：1.壓縮測試目的：測量彈性模量、抗壓強度、能量吸收能力。適用場景：仿生軟骨、組織工程支架的力學適配性評估?？纱┐鱾鞲衅髦兴z的耐壓穩(wěn)定性測試。實驗方法：樣品
2025
04-09

【知識科普】心血管生物力學與力學生物學2022年研究進展
心血管系統(tǒng)是脊椎動物胚胎發(fā)育的第一個功能器官系統(tǒng)，其主要功能是運輸、控制和維持全身的血流。由于不斷暴露在來源于血流量和壓力的多種機械力下，心血管系統(tǒng)是最容易受到機械力學刺激的系統(tǒng)之一。在這種情況下，心血管系統(tǒng)中的細胞由于心臟跳動產(chǎn)生的脈動變化以及血流產(chǎn)生的剪切應(yīng)力等一直地受到力學刺激。一方面，流體剪切應(yīng)力、血管壁機械牽張力、細胞與細胞之間的胞間力等外力組成了心血管系統(tǒng)的力學刺激。另一方面，心血管細胞力學描述了心血管的細胞或組織彈性的動力學。心肌組織是由心肌細胞、心臟成纖維細胞、細胞外基質(zhì)、血管等
2025
04-08

國產(chǎn)電磁試驗機品牌加速突圍：高頻動態(tài)技術(shù)驅(qū)動進口替代
國產(chǎn)試驗機品牌在電磁振動、材料疲勞測試等領(lǐng)域形成了差異化競爭力，以下是主要品牌及技術(shù)特點：一、頭部綜合型企業(yè)?凱爾測控專注于電磁高頻疲勞試驗機、原位雙軸試驗機等設(shè)備，技術(shù)覆蓋材料動態(tài)力學性能測試全場景，在汽車零部件、醫(yī)療器械領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。二、細分領(lǐng)域優(yōu)勢品牌?南京尼歐?在環(huán)境與可靠性試驗設(shè)備領(lǐng)域優(yōu)勢，其電磁兼容測試系統(tǒng)可模擬復雜電磁環(huán)境，服務(wù)于航空航天、電子電器等領(lǐng)域。三、科研轉(zhuǎn)化典型案例?凱爾測控自主研發(fā)拉伸試驗機，將電磁傳感技術(shù)應(yīng)用于材料形變測量，顯著提升國產(chǎn)設(shè)備精度與穩(wěn)定性。?技術(shù)趨勢?：
2025
04-01

微觀多尺度力學表征
微觀多尺度力學表征包括從納米、微米到宏觀不同尺度下的力學性能測試，比如原位觀測微觀結(jié)構(gòu)變化、裂紋萌生與擴展，以及如何將這些微觀現(xiàn)象與宏觀的力學數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來。多尺度力學表征的方法，包括不同尺度的測試技術(shù)，比如SEM、TEM、AFM與疲勞試驗機的結(jié)合，還有跨尺度數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)方法。然后是試驗過程中的注意事項，涵蓋樣品制備、設(shè)備校準、環(huán)境控制、數(shù)據(jù)采集、安全操作等方面。在材料疲勞研究中，結(jié)合微觀多尺度力學表征技術(shù)（如納米壓痕、原位電子顯微鏡、數(shù)字圖像相關(guān)DIC等），能夠揭示材料從原子/晶粒尺度到宏觀尺度的
2025
03-27

疲勞試驗機的分類和工作原理
疲勞試驗機是用于評估材料或結(jié)構(gòu)在循環(huán)載荷下疲勞性能的關(guān)鍵設(shè)備。根據(jù)加載方式、驅(qū)動原理和應(yīng)用場景的不同，疲勞試驗機可分為以下幾類：一、疲勞試驗機的分類1.按驅(qū)動方式分類機械式疲勞試驗機原理：通過機械傳動（如曲柄連桿、凸輪、偏心輪）產(chǎn)生周期性載荷。特點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但頻率較低（通常典型應(yīng)用：金屬材料、小型零部件的疲勞試驗。液壓伺服疲勞試驗機原理：利用液壓伺服系統(tǒng)控制作動器施加動態(tài)載荷，載荷范圍大，頻率較高（可達100Hz）。特點：載荷大（可達數(shù)千噸）、控制精度高，但維護復雜，需配套液壓源。典型
2025
03-26

水凝膠拉伸試驗的性能評估與材料優(yōu)化
水凝膠作為一種具有吸水、保水性能的高分子材料，在生物醫(yī)學、藥物釋放、組織工程、環(huán)境保護等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。然而，水凝膠的力學性能，特別是其拉伸性能，對其在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)至關(guān)重要。因此，通過水凝膠拉伸試驗來評估其性能并進行材料優(yōu)化，成為研究水凝膠材料重要的一環(huán)。一、水凝膠拉伸試驗的基本原理水凝膠拉伸試驗是通過施加外力使水凝膠樣品發(fā)生形變，同時測量并記錄其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，以評估其拉伸性能。這一過程中，關(guān)鍵參數(shù)包括拉伸強度、斷裂伸長率、彈性模量等，它們共同反映了水凝膠的韌性、彈性和抗撕裂
2025
03-24

水凝膠拉伸試驗的設(shè)備選擇與操作要點
一、設(shè)備選擇1、拉伸試驗機對于水凝膠拉伸試驗，選擇合適的拉伸試驗機至關(guān)重要。應(yīng)挑選具有足夠量程的設(shè)備，以適應(yīng)不同類型和規(guī)格水凝膠的測試需求。試驗機的精度也很關(guān)鍵，精度越高越能準確測量水凝膠在拉伸過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。像電子萬能試驗機這種具有高精度傳感器和控制系統(tǒng)的設(shè)備是較好的選擇。設(shè)備的功能應(yīng)多樣化，除了基本的拉伸測試功能外，還應(yīng)具備其他測力試驗功能的設(shè)備更好。2、夾具夾具的選擇需要考慮水凝膠的特性。水凝膠是一種柔軟且具有一定彈性的材料，所以夾具不能對水凝膠造成過度的擠壓變形。可選擇具有柔軟接
2025
03-20

開學季-凱爾測控為用戶奉上實驗室儀器開工指南！
疲勞試驗機長期停用后重新啟用時，需進行系統(tǒng)性檢查和維護，以確保設(shè)備安全性和測試數(shù)據(jù)的準確性。以下是需要注意的關(guān)鍵事項：01啟動前檢查①外觀與基礎(chǔ)檢查?檢查設(shè)備表面是否有銹蝕、灰塵或異物堆積，尤其是運動部件（如夾具、導軌等）。?確認設(shè)備固定螺栓、地腳螺絲是否松動，避免運行時振動引發(fā)位移。?檢查是否漏油、密封件是否老化。②電氣系統(tǒng)檢查?檢查電源線、控制線纜是否老化、破損，插頭插座是否氧化或接觸不良。?長期停用可能因潮濕導致電路板受潮，建議通電前用干燥氣吹掃或使用除濕設(shè)備。③潤滑與傳動系統(tǒng)?檢查導軌、
2025
03-19

多物理場耦合原位電化學監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和社會意義
多物理場耦合是指同時考慮多個物理場，比如電場、溫度場、應(yīng)力場等的相互作用。原位監(jiān)測應(yīng)該是在實際工作環(huán)境下實時監(jiān)測，而不是在實驗室模擬條件下。電化學監(jiān)測就是監(jiān)測電化學反應(yīng)的過程。所以這個系統(tǒng)應(yīng)該是一個能夠在真實環(huán)境下，實時監(jiān)測多種物理場作用下的電化學過程的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以用在以下行業(yè)或者研究領(lǐng)域。比如能源存儲，像電池、超級電容器這些，實時監(jiān)測在充放電過程中電極的變化，可能幫助優(yōu)化電池設(shè)計。然后是材料科學，研究材料的腐蝕、老化，或者新材料的性能。還有環(huán)境監(jiān)測，比如檢測污染物，或者廢水處理中的電化學
2025
03-18

機械臂自動化疲勞試驗機的優(yōu)勢有哪些？
傳統(tǒng)疲勞試驗機通常是固定式的，測試對象和加載方式可能比較單一。而機械臂的加入應(yīng)該能提供更多的自由度，可以模擬更復雜的運動軌跡和受力情況。比如汽車部件可能需要多方向的疲勞測試，機械臂可以調(diào)整角度和位置，這樣測試結(jié)果更接近真實使用情況。這是不是一個優(yōu)勢呢？應(yīng)該算，提高測試的真實性和準確性。然后，自動化帶來的效率提升。傳統(tǒng)方法可能需要人工更換樣品、調(diào)整參數(shù)，而自動化系統(tǒng)可以連續(xù)運行，自動更換試樣，記錄數(shù)據(jù)，減少人為干預。這樣不僅節(jié)省時間，還能減少人為錯誤，提升測試的一致性和重復性。這點也很重要，特別是
2025
02-21

如何選擇試驗機設(shè)備？一份專業(yè)且實用的選型指南
在材料科學、工程力學以及質(zhì)量檢測等領(lǐng)域，試驗機是檢測的工具，其選型的合理性直接關(guān)系到實驗結(jié)果的準確性和科研效率。然而，面對市場上眾多品牌和復雜的設(shè)備參數(shù)，如何選擇一款適合自身需求的試驗機設(shè)備？以下是一份專業(yè)且實用的選型指南，一、明確試驗需求：選型的首要任務(wù)試驗機的選擇應(yīng)從實驗需求出發(fā)，明確以下幾點：試驗類型：是靜態(tài)測試（如拉伸、壓縮、彎曲）還是動態(tài)測試（如疲勞、蠕變、松弛）？不同的試驗類型對設(shè)備的功能和精度要求差異顯著。例如，疲勞試驗需要高頻率、高精度的動態(tài)加載能力，而靜態(tài)測試則更注重設(shè)備的力值
2025
02-12

實驗室節(jié)后開工指南，請查收！
疲勞試驗機長期停用后重新啟用時，需進行系統(tǒng)性檢查和維護，以確保設(shè)備安全性和測試數(shù)據(jù)的準確性。以下是需要注意的關(guān)鍵事項：01啟動前檢查①外觀與基礎(chǔ)檢查?檢查設(shè)備表面是否有銹蝕、灰塵或異物堆積，尤其是運動部件（如夾具、導軌等）。?確認設(shè)備固定螺栓、地腳螺絲是否松動，避免運行時振動引發(fā)位移。?檢查是否漏油、密封件是否老化。②電氣系統(tǒng)檢查?檢查電源線、控制線纜是否老化、破損，插頭插座是否氧化或接觸不良。?長期停用可能因潮濕導致電路板受潮，建議通電前用干燥氣吹掃或使用除濕設(shè)備。③潤滑與傳動系統(tǒng)?檢查導軌、
2025
02-07

類聚合物網(wǎng)絡(luò)的非局部本征斷裂能
經(jīng)典的Lake-Thomas模型認為彈性體的斷裂是由于穿過裂紋面單層分子鏈的斷裂所引起，如圖1所示。當裂紋擴展時，分子鏈被逐漸拉伸狀態(tài)繼而斷裂。分子鏈斷裂所釋放的彈性能貢獻了彈性體的本征斷裂能(intrinsicfractureenergy）。然而，最近的研究發(fā)現(xiàn)Lake-Thomas模型所預測的本征斷裂能低估實際本征斷裂能約1-2個數(shù)量級。基于此，來自麻省理工大學趙選賀教授團隊，通過實驗和模擬研究了具有不同缺陷、分散度、拓撲結(jié)構(gòu)和長度尺度的二維和三維聚合物網(wǎng)絡(luò)的斷裂機制，證明了類聚合物網(wǎng)絡(luò)的本
2025
01-23

深入解析橡膠疲勞試驗機的工作原理與測試方法
一、橡膠疲勞試驗機的工作原理橡膠疲勞試驗機是一種專門用于測試橡膠材料疲勞性能的設(shè)備。其基本原理是利用交變應(yīng)力對橡膠材料進行疲勞測試，以模擬實際使用過程中可能出現(xiàn)的各種疲勞情況。在測試過程中，試樣被固定在兩個夾具之間，一個固定，一個可移動。通過向可移動夾具施加周期性的拉伸或壓縮載荷，使試樣產(chǎn)生交變應(yīng)變。這種交變應(yīng)變會模擬出試樣在實際使用中可能受到的反復應(yīng)力，從而評估其疲勞性能。不同類型的橡膠疲勞試驗機可能采用不同的工作原理。例如，低頻疲勞試驗機通?；陔娨核欧砉ぷ?，在材料的試驗過程中依靠液壓作
2025
01-13

基于局部應(yīng)變法考慮殘余應(yīng)力的表面硬化缺口件的兩點疲勞強度評估
背景簡介在制造齒輪、軸承或軸等高應(yīng)力部件時，通常使用表面硬化工藝來提高中低強度鋼的抗疲勞和耐磨性。因此，不均勻的材料特性（如強度和硬度梯度以及殘余應(yīng)力）被引入部件中。因此，硬化表面層比部件內(nèi)部的低強度芯材表現(xiàn)出更好的機械特性，因為它具有更高的強度和引入的壓縮殘余應(yīng)力，從而延長了疲勞壽命。與彈性變形行為不同，兩個材料區(qū)域的彈塑性不同，而表層表現(xiàn)出更高的屈服點，因此對塑性變形的抵抗力明顯更高。然而，根據(jù)部件的幾何形狀和施加的載荷，塑性變形可能首先發(fā)生在表面層或芯材中。由于組件中的材料特性不均勻，因此
2025
01-13

基于集成卷積和圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復合材料微觀結(jié)構(gòu)力學場預測
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)來預測復合材料微觀結(jié)構(gòu)中力學場的框架。準確分析局部力學場（如應(yīng)力）對于預測復合材料性能、失效和制定修復策略至關(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。該框架在預測復合材料微觀結(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在線性和非線性復合材料分析方面都提供了顯著的改進。PART01一.引言復合材料因其優(yōu)
2025
01-10

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)。南方科技大學機械與能源工程系葛锜教授與西安交通大學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4D打印。光固化陶瓷彈
2025
01-09

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)-彎曲膠原纖維的復合結(jié)構(gòu)，制備了針織纖維-PVA復合水凝膠，同時實現(xiàn)了高疲勞門檻值與低模量，并將該復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Asoftａndfatigue-resist
2025
01-09

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、南京航空航天大學以及牛津大學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”為題，在國際學術(shù)期刊《
2024
12-17

基于缺陷特征與機器學習的增材制造鈦合金高周疲勞壽命預測
基于缺陷特征與機器學習的增材制造鈦合金高周疲勞壽命預測劉堯，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)物理模型準確預測。隨著缺陷特征復雜性和數(shù)據(jù)維度的增加，依賴于物理公式的模型預測變得愈發(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)動的機器學習方法，通過挖掘缺陷特征參數(shù)與疲勞性能間的潛

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