Study on fracture behavior of ferroelectric ceramics under combined electromechanical loading by using a moiré interferometry technique

This paper discusses an in situ observation of fracture behavior around a crack tip in ferroelectric ceramics under combined electromechanical loading by use of a moiré interferometry technique. The deformation field induced by the electric field and the stress concentration near the crack tip in three-points bending experiments was measured. By analysis of the moiré images it is found that under a constant mechanical load, the electric field almost has no effect on the crack extension in the case that the directions of the poling, electric field and crack extension are perpendicular to each other. When the poling direction is parallel to the crack extension direction and perpendicular to the electric field, the strain decreases faster than that calculated by FEM with and without electrical loading as one goes away from the crack tip. In addition, as the electric field intensity increases, the strain near the crack tip increases, and the strain concentration becomes more significant. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10132010, 10025209, 10232023)     

压电材料V型切口端电弹场奇异性的实验研究

考虑了由电场和应力集中而引发的压电材料切口端的奇异性问题。通过云纹干涉法测量机电耦合载荷作用下三点弯试验中V形切口尖端的变形场,并利用该结果近似确定切口尖端的占主导地位的奇异性指数。结果表明:正电场使切口张开,切口端的奇异性指数随着切口角度的增大而下降。该结果与有限元法的计算结果定性相符,说明云纹干涉法能够用于判断切口端奇异性状况。     

新型高倍显微镜云纹测量技术及其应用

本文介绍了两种新型的高倍显微镜云纹测量技术,即激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)云纹法和扫描电子显微镜(SEM)云纹法.阐述了LSCM云纹和SEM云纹的形成及测量原理,同时对此两种云纹法加以对比,比较其各自的特点.此外,还对两种云纹法的应用进行探讨,针对测量物体表面变形和表征物体表面周期性结构特征这两类应用领域,分别以测量多晶铝合金板的残余变形和识别日本纹白蝶翅膀表面结构为例介绍LSCM云纹法的应用,以识别绿带翠凤蝶翅膀表面结构为例介绍了SEM云纹法的应用.实验结果证明了LSCM云纹法和SEM云纹法的可行性、灵活性及高灵敏度特性,均为高效、无损的全场测量技术,在微纳米尺度力学特性测量和表征方面有广泛的应用前景.     

高分辨率电镜微米云纹法及其应用

文中就云纹干涉法,电子束云纹法,原子力云纹法,扫描电镜云纹法,聚焦离子束云纹测量微区变形的原理和适用性进行了讨论.应用1200线/毫米的云纹光栅并结合云纹干涉法,电子束云纹法,原子力云纹法,扫描电镜云纹法测量QFP和BGA型电子封装组件的热变形.提出一种新型聚焦离子束云纹法,在MEMS结构上制栅形成FIB扫描云纹,成功的实验结果表明这种方法的可行性.     

基于数字图像相关方法的材料力学实验教学探索

实验教学是培养学生实践和创新能力的重要手段,如何在有限的实验学时条件下,开展丰富高效的力学实验、关联更多的理论知识点是材料力学教学改革亟需解决的问题。本文引入数字图像相关（digital image correlation, DIC）方法,以带孔低碳钢拉伸和高温镍基合金热变形测量等试验为例,对材料力学实验教学进行改革探索。实践表明,基于DIC方法的实验教学可充分发挥出DIC全场变形可视化、测量过程简单、快速精确等优势,显著调动了学生的学习兴趣,加深了学生对多个关联知识点的理解,同时启迪了学生的科学创新意识。     

电子显微镜散斑照相技术

提出了一种新颖的人工亚微米/纳米散斑制作技术.采用超声波分散亚微米/纳米颗粒,然后利用范德华力、静电力和毛细力将其吸附在试件表面.在特定分辨率的扫描电镜下,物体表面的亚微米/纳米颗粒可以看作是亚微米/纳米散斑.此外,发展了一种测量面内亚微米/纳米级变形的电子显微镜散斑照相技术.详细介绍了人工制作亚微米/纳米散斑和电子显微镜散斑照相技术,实验验证了技术的可行性     

SEM扫描云纹法的相移技术研究

提出一种扫描电镜(SEM)扫描云纹法的相移新技术,通过SEM系统控制电镜电子束扫描线移动,对获取的云纹图像实现0-2π范围内的四步相移,从而获得了更高的位移测量灵敏度。同时对SEM扫描云纹法的测量原理以及相移实验技术的原理进行了详细的阐述。并将该技术应用到电子封装试件栅的相移分析中。实验结果证明了该方法的可行性,该方法为微米云纹法的条纹处理提供了一种新途径。     

一类半整数自由度级的非线性共振及其在电力系统中的应用

本部分讨论下列两自由度实系统:(?) (1)其中“·”代表 d/(dt),λ_1>0,λ_2>0,ε为正小参数,k_1(t) 和 k_2(t) 是周期为(2x)/v 的周期函数.同时假设,f_1(x),f_2(x),k_1(t),k_2(t)都是足够光滑的.系统(1)包括双机电力系统为其特例.在§4中将叙述本文的结果在双机电力系统上的应用.本文关心的问题是在状态 x_1和 x_2之间,是否会发生周期与 k_1(t),k_2(t) 的周期相同的振动现象,以及具体的计算方法.为此,需要有 x 的方程.在 λ_1=λ_2时问题特别简单,     

振幅型高温云纹光栅的制作工艺研究

本文首次提出了双镀层振幅型高温云纹光栅的制作工艺，并应用此工艺在铍青铜、不锈钢材料上制作高温栅，并且分别进行了５５０℃长时间氧化实验和７５０℃的短时间氧化实验，实验结果表明，此工艺是可行的。     

高温全息光栅的制作工艺研究

本文提出了应用双镀层光刻法制作高温全息光栅的新工艺。此工艺范围广,制栅对象可选择陶瓷、石英等耐高温的非金属材料,也可选择耐高温合金等金属材料。高温实验结果表明.双镀层高温全息光栅具有较好的抗氧化能力,可作为高温变形测量的基本元件使用。