骨科接骨板疲劳试验机(髋关节动态疲劳试验)-凯尔测控

2025

6-17

一、仿生设计：从人体关节到试验机的技术迁移人体关节生物力学特性运动模式：髋关节的屈伸/旋转、膝关节的滚动-滑动复合运动，以及关节软骨的弹性变形与润滑机制。润滑机制：边界润滑(蛋白吸附层)、混合润滑(流体动压与边界润滑共存)、弹流润滑(高接触压力下的流体膜形成)。试验机仿生设计实现运动副模拟：采用球-盘、球-凹面或定制化关节头-窝结构，复现人体关节的接触几何与运动轨迹。载荷与位移控制：通过伺服电机与力传感器，实现步态周期内的动态载荷(如髋关节峰值载荷达2.5倍体重)与位移同步控...

2025

6-12

高瞬变热循环载荷下带孔薄壁结构的疲劳断裂行为研究

高瞬变热循环载荷下带孔薄壁结构的疲劳断裂行为研究杜宸宇*，崔海涛*，张宏建**(南京航空航天大学能源与动力学院，江苏210016)1.研究背景随着现代航空技术的飞速发展，航空发动机的耐久性与可靠性指标正面临的严苛要求。作为发动机热端核心部件，热端静子部件在服役过程中承受着复杂的热循环载荷：在机动飞行时，部件表面承受剧烈的温度波动；而在巡航阶段，则持续暴露在高温环境中。这种复杂的工况导致热端静子部件主要产生两种疲劳行为：基于循环热应力的热疲劳（ThermalFatigue,TF...

2025

6-11

什么是氢脆？

氢脆（HydrogenEmbrittlement）是一种材料失效现象，指的是金属材料（尤其是高强度钢、钛合金等）在应力和氢的共同作用下，其塑性和韧性显著下降，从而导致脆性断裂的现象。简单来说，就是金属“吸”了氢之后，变得又“脆”又“弱”，在远低于正常断裂强度的应力下就可能突然发生断裂，而且常常没有明显的塑性变形先兆，危险性很高。以下是氢脆的关键点：核心机制：氢原子非常小，能够渗透进入金属的晶格内部。在应力（外加应力或残余应力）的作用下，氢原子会迁移并聚集在金属内部的微观缺陷处...

2025

6-11

水凝胶特性及应用

水凝胶是一类具有交联亲水网络和高含水量的仿生、仿生和生物功能材料。水凝胶的化学、结构和功能可以被操纵以用于潜在的应用，例如药物输送、形状变形、形状记忆、软执行器、传感器、人造肌肉、软机器人和组织工程（仅举几例）。这些令人着迷的材料越来越引起了许多研究人员的兴趣，导致有关水凝胶的论文数量激增。大多数传统水凝胶由于网络和交联分布不均匀而较弱。由于缺乏能量耗散机制，它们在机械负载下变得脆弱易碎。长期以来，人们需要设计增韧和能量耗散机制来提高水凝胶的强度、韧性和抗疲劳性。例如，通过掺...

2025

6-11

水凝胶，最新Nature Chemistry！

异质水凝胶可控液-液相分离及其随后的定向相变特性对于细胞外基质(ECM)的凝聚介导组装至关重要。这种时空可控的ECM组装可用于开发基于凝聚层的聚合物组装策略，以生成能够模拟ECM复杂结构和生物物理特征的仿生材料。受原弹性蛋白结构的启发，华南理工大学边黎明教授、赵鹏超教授以及香港中文大学王一教授开发了一个由交替排列的疏水基团和共价交联结构域组成的设计极简模型。通过提高疏水基团的价态并增强其相互作用强度，他们可以控制组装程度以增强相分离特性，从而模拟原弹性蛋白的细胞外凝聚过程，包...

2025

6-11

多功能关节摩擦磨损试验机：模拟复杂运动环境下的关节磨损行为

在人工关节置换和生物医学工程领域，准确评估关节假体的磨损性能是保障植入物长期可靠性的关键。多功能关节摩擦磨损试验机作为一种测试设备，能够高度仿真人体关节在日常活动中的复杂运动状态和力学环境，为关节假体的研发、优化和性能评估提供科学依据。人体关节在日常活动中承受着多种形式的运动，包括屈伸、旋转、滚动和滑动等，同时伴随着复杂的力学载荷变化。多功能关节摩擦磨损试验机的特殊之处在于其能够精确模拟这些复杂的运动模式。通过运动控制系统，它可以精确控制关节假体的运动轨迹、速度、角度和加速度...

2025

6-9

水凝胶机械性能测试：压缩、拉伸、断裂、剥离！

生物医用水凝胶作为现代生物医用材料的重要类别之一，其在使用前必然要经过严格的性能评估检测。通常，水凝胶的性能检验内容一般包含物理特性、化学特性、生物特性等。其中，作为材料的基本性质之一，力学性能是水凝胶作为材料使用的一项重要指标。本期，EFL将带大家了解水凝胶力学性能相关测试方法（拉伸、压缩等）的简要原理及用途，让非相关专业研究人员能更好地理解和应用这些测试方法。01压缩测试用于确定材料在施加断裂载荷下的性能，通过使用压盘或通用测试机上的专用工装对试样（一般为长方体或圆柱几何...

2025

6-5

水凝胶综述

1.水凝胶的基础特性与调控机制定义与结构：水凝胶是由亲水性聚合物通过共价交联形成的三维网络结构，能够吸收并保持大量水分（5%-90%）。其核心性能由平衡含水量（EWC）、水状态和交联密度决定。EWC的计算公式为：EWC=溶胀凝胶总质量/溶胀凝胶中水的质量×100%自由水（可冻结）和结合水（与聚合物氢键结合）的比例通过差示扫描量热法（DSC）分析，直接影响材料的渗透性和血栓形成风险。生物相容性机制：水凝胶的高含水量（40%）使其表面接近生物组织的亲水性，减少蛋白质吸附和免疫排斥...

2025

6-4

CoCrFeNi高熵合金在准静态单轴拉伸条件下的载荷-位移及真实应力-应变特性

研究背景高熵合金性能优异，但目前研究多基于单轴应力状态，无法准确反映其在复杂应力下的真实力学行为。CoCrFeNi高熵合金的双轴力学性能研究几乎是空白。因此，开展其准静态和动态双轴拉伸试验，对揭示其复杂应力下的力学性能具有重要意义。西北工业大学团队发表文章，研究了高熵合金在动态和比例加载下的双轴拉伸行为。研究发现应变率和应力状态对其力学性能有显著影响研究人员准静态单轴试验件设计依据国标GB/T228.1-2021《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》，动态单轴试验件设计依...

2025

5-29

清华先进材料实验室攻克镍基单晶高温合金蠕变碳化物跨尺度原位解析难题

研究背景镍基高温合金在各种环境下的性能表现与其微观结构密切相关，但传统表征技术存在明显局限。例如，单束扫描电子显微镜（SEM）难以兼顾高分辨率与大视场成像，导致无法全面统计纳米级碳化物的分布特征。多束SEM虽提高了通量，却无法同时获取形貌与成分信息，从而限制了研究者对碳化物空间分布、界面行为及动态演化规律的深入理解。此外，传统方法依赖人工标注海量图像数据，效率低下且难以精确量化Re元素对碳化物粗化的影响。为此，清华大学先进材料实验室开发了一种创新的单束高通量SEM技术，结合改...