一种涂层-单晶界面应力应变测量方法、装置及设备

    公开(公告)号:CN114937480B

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202210751281.9

    申请日:2022-06-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及界面应力计算领域,特别是公开了一种涂层‑单晶界面应力应变测量方法、装置、设备及计算机可读存储介质,通过接收模拟自变量,所述模拟自变量包括积分点坐标、温度及热暴露时间;根据所述模拟自变量,通过预设的力学/物理性能参数‑空间坐标函数,确定目标力学/物理性能参数;将所述目标力学/物理性能参数输入受试带涂层单晶合金的有限元模型中,使所述有限元模型根据所述目标材料力学/物理性能参数及预设的边界条件输出对应的应力应变场数据;其中,所述有限元模型沿厚度方向依次包括基体区、扩散区及涂层区。本发明实现了界面附近物理属性的连续过渡,更加贴近实际情况,也就大大提升了应力应变场的计算准确度。

    一种定曲率薄膜的弹性模量的测量方法及系统

    公开(公告)号:CN118443500A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410669992.0

    申请日:2024-05-28

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明所提供的定曲率薄膜的弹性模量的测量方法,是通过获取第二定曲率薄膜的法线方向一侧的多个不同预设间距的压点和第二定曲率薄膜中每个压点的弹性模量;通过线性拟合压点的不同预设间距和压点的弹性模量,生成模量间距模型;通过同样的方式获取第一定曲率薄膜的法线方向一侧的多个不同预设间距的压点,并获取第一定曲率薄膜中每个压点的弹性模量,将不同预设间距的压点以及每个压点的弹性模量输入至模量间距模型中,得到第一定曲率薄膜法线方向的弹性模量。相比于现有技术,通过构建模量间距模型确定定曲率薄膜压痕实验在不同位置的基本规律,结合实际测验数据得出曲面真实的弹性模量,以解决了不规则定曲率薄膜弹性模量的测量计算问题。

    一种具有刚度梯度微结构分布的仿生柔性压力传感器

    公开(公告)号:CN115235660A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210879959.1

    申请日:2022-07-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有刚度梯度微结构分布的仿生柔性压力传感器,包括:至少3个导电层,各导电层依次重叠排列;若干个凸包微结构,位于相邻两个导电层之间,且凸包微结构具有导电性;凸包微结构可变形以改变凸包微结构与导电层接触面积;不同层的凸包微结构的刚度不同而出现不同程度的变形。由于传感器在受到较小压力时,刚度较小的凸包微结构受压变形而改变电阻,当压力增大时,刚度较大的凸包微结构受压变形而改变电阻。压力在较大范围内变化,均能进行检测,实现大量程的效果。由于凸包微结构的顶面呈曲面型,压力的微小变化也能导致凸包微结构的顶面面积较大的变化,从而具有较高的灵敏度。因此,传感器实现了大量程和高灵敏度的兼顾。

    一种滤及元素扩散的涂层失效分析方法、装置及设备

    公开(公告)号:CN115099100A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210751250.3

    申请日:2022-06-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及界面物质属性传递计算领域,特别公开了一种滤及元素扩散的涂层失效分析方法、装置、设备及计算机可读存储介质,通过接收元素扩散边界条件;所述元素扩散边界条件包括扩散系数、边界浓度、温度及热暴露时间;根据所述元素扩散边界条件,确定目标元素浓度;根据所述目标元素浓度,通过预存的耦合元素浓度的界面强度退化函数,确定目标结合强度;将所述目标结合强度输入受试热障涂层的有限元模型中,使所述有限元模型根据所述目标结合强度及预设的边界条件输出对应的损伤参量。本发明通过所述元素扩散边界条件对所述目标元素浓度进行实时计算,为长时高温服役环境下的涂层的界面强度评估提供更精准的预测,提高涂层失效分析的准确率。

    一种发动机燃烧室壁面冷却试验装置

    公开(公告)号:CN115266108B

    公开(公告)日:2024-07-09

    申请号:CN202210910166.1

    申请日:2022-07-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本申请公开了一种发动机燃烧室壁面冷却试验装置,包括:各自独立的可拆卸连接的流量调节器1、压力调节器2、散热器3、高温炉5、试验件6和信号采集器8;试验件6包括试验件主体61和测温热偶电容503;试验件主体61为中心为空腔505的空心柱形,试验件主体61内外壁面之间分布有贯通试验件主体61的再生冷却通道504,试验件主体61内壁506中安装有测温热偶电容503;试验件主体61的第一端中的再生冷却通道504、散热器3、压力调节器2、流量调节器1和试验件主体61的第二端中的再生冷却通道504依次通过冷却介质管道9连通。本申请各构件均是各自独立的模块,便于替换,扩展性强,同时,试验装置的模块化使得各构件结构简单,容易组装,所需成本更低。

    一种纸基MEMS新型超疏水振动传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115265753B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202210878714.7

    申请日:2022-07-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纸基MEMS新型超疏水振动传感器及其制备方法,传感器包括:纸基框,设置有通孔;纸基块,位于所述通孔内;4个纸基梁,两端分别连接所述纸基块和所述纸基框,在4个纸基梁上分别设置4个微米级V型槽,且4个微米级V型槽内分别设置4个导电层,由于2个微米级V型槽的开口朝向纸基梁的一侧,另外2个微米级V型槽的开口朝向纸基梁的另一侧。当纸基块受到力移动时,纸基梁弯曲,则2个微米级V型槽的开口张得更开,对应的导电层的电阻增大,另外2个微米级V型槽的开口趋近于闭合,对应的导电层的电阻减小。采用纸作为基底材料并形成导电层,制备步骤简单,且成本较低。

    一种纸基MEMS新型超疏水振动传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115265753A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202210878714.7

    申请日:2022-07-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种纸基MEMS新型超疏水振动传感器及其制备方法,传感器包括:纸基框,设置有通孔;纸基块,位于所述通孔内;4个纸基梁,两端分别连接所述纸基块和所述纸基框,在4个纸基梁上分别设置4个微米级V型槽,且4个微米级V型槽内分别设置4个导电层,由于2个微米级V型槽的开口朝向纸基梁的一侧,另外2个微米级V型槽的开口朝向纸基梁的另一侧。当纸基块受到力移动时,纸基梁弯曲,则2个微米级V型槽的开口张得更开,对应的导电层的电阻增大,另外2个微米级V型槽的开口趋近于闭合,对应的导电层的电阻减小。采用纸作为基底材料并形成导电层,制备步骤简单,且成本较低。

    一种具有压力与应变双感知功能的超疏水柔性纸基传感器

    公开(公告)号:CN115265858A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202210718526.8

    申请日:2022-06-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有压力与应变双感知功能的超疏水柔性纸基传感器,包括:纸基底,纸基底上设置有沟槽;超疏水导电层,设置于沟槽的内壁及边缘;超疏水绝缘层,设置于纸基底上超疏水导电层之外的区域;其中,超疏水导电层上形成岛‑桥微结构,岛‑桥微结构中的桥包括:第一桥体和第二桥体,第一桥体和第二桥体分别位于沟槽两侧的内壁上。由于超疏水导电层和超疏水绝缘层连接并铺满整个纸基底,隔绝了水,使得水无法进入到纸基底内,又由于纸基底上形成沟槽,且超疏水导电层设置于沟槽的内壁及边缘,当纸基底受压或应变而发生形变时,沟槽的间距会发生变化,从而导致超疏水导电层的电阻发生变化,实现压力与应变感知功能。

    一种受藤蔓植物启发的仿生柔性应变传感器

    公开(公告)号:CN115200463A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210825764.9

    申请日:2022-07-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种受藤蔓植物启发的仿生柔性应变传感器,包括:弹性基体,螺旋状复合导电纤维,所述复合螺旋导电纤维内嵌在所述弹性基体中;所述螺旋状复合导电纤维为仿生螺旋状复合可拉伸导电纤维;第一电极、所述第一电极与所述螺旋状复合导电纤维一端连接,并从所述弹性基体一端引出设置;第二电极、所述第二电极与所述螺旋状复合导电纤维另一端连接,并从所述弹性基体另一端引出设置。本发明可适用于应变范围大的检测,结构相对简单、工艺要求不高、成本低,易于批量生产。

    一种粘塑性材料的相场断裂模拟方法、装置及设备

    公开(公告)号:CN115064228A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210751289.5

    申请日:2022-06-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及粘塑性材料应力应变及失效破坏模拟领域,特别是公开了一种粘塑性材料的相场断裂模拟方法、装置、设备及计算机可读存储介质,通过接收受试粘塑性材料的初始变形场数据及材料加载历程数据;根据所述材料加载历程数据对所述初始变形场进行载荷步的逐步加载,得到终场累计变形能密度场数据;其中,每完成一个载荷步的计算,生成对应的应力应变场及相场,并通过所述应力应变场确定对应的累计应变能密度场后,根据所述累计应变能密度场对所述相场进行修正,得到断裂相场;并根据所述材料加载历程数据、所述应力应变场及所述断裂相场进行下一个载荷步的计算。本发明更加贴近粘塑性材料承受载荷的实际情况,提高模拟准确度。

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