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Fatigue01:21

Fatigue

771
Fatigue occurs when materials rupture under repeated or fluctuating loads, even at stress levels far below their static breaking strength. It typically results in brittle failure, even for ductile materials. It is a critical consideration in designing machines and structural components subjected to repetitive or varying loads. The nature of these loadings can range from fluctuating loads like unbalanced pump impellers causing vibrations to repeatedly bending a thin steel rod wire back and forth...
771
Fatigue Strength of Concrete01:22

Fatigue Strength of Concrete

488
Fatigue, in the context of materials science and engineering, refers to the weakening or failure of a material caused by repeatedly applied loads, even if these loads are below the strength limit of the material. Fatigue strength in concrete is a critical property that influences its durability and longevity. Concrete can fail in two ways due to fatigue. Static fatigue or creep rupture occurs under a constant load or one that increases slowly. The other failure mode is due to cyclical or...
488
Members Made of Elastoplastic Material01:19

Members Made of Elastoplastic Material

328
The behavior of elastoplastic materials under bending stresses, particularly in structural members with rectangular cross-sections, is crucial for predicting material responses and understanding failure modes. Initially, when a bending moment is applied, the stress distribution across the section follows Hooke's Law and is linear and elastic. This distribution means the stress increases from the neutral axis to the maximum at the outer fibers, up to the elastic limit.
As the bending moment...
328

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アディティブ製造による耐疲労性高性能エラストカロリー材料

Huilong Hou1, Emrah Simsek2, Tao Ma2

  • 1Department of Materials Science and Engineering, University of Maryland, College Park, MD 20742, USA.

Science (New York, N.Y.)
|November 30, 2019
PubMed
まとめ

研究者は加熱製造を用いた 効率的なエラストカロリー冷却材料を開発しました この新しいアプローチはヒステリシスを大幅に減らし,固体冷却アプリケーションの冷却効率と耐久性を高めます.

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科学分野:

  • 材料科学
  • 熱力学について
  • 固体物理学

背景:

  • エラストカロリー冷却は,固体冷却のためにストレス誘発の相変換を使用します.
  • これらの変換におけるヒステリシスはエネルギー効率と材料の寿命を阻害します.
  • 低ヒステレス性の材料の開発は,実用的なエラストカロリー冷却に不可欠です.

研究 の 目的:

  • 熱力学的に効率的な冷却材料を最小限のヒステレスで作る
  • 材料の微細構造を正確に制御するために 添加物製造を活用する.
  • ニッケル-チタンベースのエラストカロリー材料の性能と耐久性を向上させる.

主な方法:

  • 局所的な溶融環境を用いたニッケル-チタン合金の添加物製造.
  • ナノ複合材料の微細構造を形成するために,元素粉末の近似混合.
  • ストレス-ストレスの行動,ヒステリシス,およびサイクル性能の特徴.

主要な成果:

  • 熱力学的に効率的で低ヒステリスのエラストカロリー材料を手に入れた.
  • 二重合金マトリックス内のニッケル豊富なインターメタリック化合物からなるナノ複合物マイクロ構造.
  • 準線形のストレス-ストレスの作用により 材料の効率が 4 倍から 7 倍に向上します
  • 100万回以上繰り返される 弾性カロリー性能を証明した.

結論:

  • アディティブ製造により,高性能のエラストカロリー材料の微細構造を正確に制御できます.
  • 開発されたニッケル-チタン材料はヒステレスが著しく減少し,効率が向上しました.
  • この進歩は 耐久的で効率的な固体冷却技術に 望ましい道を示しています