在架构结合接口中快速穿透裂的传播,使用机电发光SAO/E涂层分析
Chiara Morano1, Nao Terasaki2, Tianyi Gao3
1Department of Mechanical, Energy and Management Engineering, University of Calabria, Rende (CS) 87036, Italy.
ACS applied materials & interfaces
|August 10, 2023
概括
有空洞通道的生物灵感粘合剂关节提高了裂纹抵抗力. 这些通道屏蔽了裂纹尖端,并导致固定/脱落周期,提高了材料的性和性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 建筑材料提供可调节的机械性能.
- 生物灵感设计可以带来新的结构解决方案.
- 了解裂传播对于材料的耐用性至关重要.
研究的目的:
- 研究生物灵感粘合剂关节中的裂传播机制.
- 探索空洞圆柱形通道对裂生长的影响.
- 用实验数据验证模拟结果.
主要方法:
- 选择性激光烧结用于附着制造.
- 对于断裂力学进行双悬臂束测试.
- 有限元 (FE) 模拟来分析应变能量释放率 (ERR).
- 凝聚性区域建模用于裂固定/脱落.
- 机电发光 (ML) 涂层用于应力场可视化.
主要成果:
- 道调节ERR并提供裂纹尖端屏蔽.
- FE模拟预测了裂固定/脱落周期.
- 实验验证证证实了钉/脱钉行为.
- ML涂层揭示了裂过程中的短暂应力演变.
结论:
- 架构道显著影响裂的传播.
- 具有内部结构的生物灵感设计提高了粘合式关节的性能.
- 结合FEA和ML技术,为破裂力学提供了强大的洞察力.
