胶结界面失稳破坏及应力动态传递的实验和理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11672301
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    102.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0804.接触、摩擦与表界面力学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Due to simple operation of the tensile test method of joint plates and wide application of joint system in aerospace, machinery, electronics and other fields, the researches on the tensile test method of joint plates have been undergoing the extensive attention. At the same time, joint system is an optional element of the structure design of advanced materials, and its strength and failure behavior are closely dependent of the physical and geometrical characteristics, bonding properties and service environment etc., and contains the frontier scientific problems in solid mechanics and cross areas, so a lot of researches on the strength and failure problems for the joint system have been carrying out. Pre-experimental study of the applicant shows that the instability failure of bonding interface layer is a main feature of the joint system destruction. In the project, for the strength and failure problems of the metal plate/polymer glue system, we plan to study the dependence of joint system strength on the joint layer thickness systematically, from the experiment, modeling and computation, and study the dependence of instability characteristics of bonding layer on the layer thickness, as well as study the stress dynamic redistribution characteristics within the connected plate. Through this project research, the physical mechanism of the interface layer instability and failure will be clarified, and the strength size effect of the ultrathin interfacial bonding layer of the joint system will be characterized, and the physical mechanism of the structure catastrophe led to by dynamic redistribution of transient stresses at instantaneous interfacial failure etc. will be revealed.
由于胶结板拉伸试验方法操作简便以及胶结体系在航空航天、机械、电子等领域的广泛应用,因此对该试验方法的研究受到广泛重视。同时,胶结体系是先进材料结构设计的备选要件,其强度和破坏行为又密切地依赖胶层的物理与几何特性、界面结合特性以及服役环境等,蕴含着固体力学及交叉领域的前沿科学问题,因此人们开展了对胶接体系强度和失效问题的大量的研究。通过申请者的前期初步实验研究发现,胶结界面层的失稳破坏是胶结体系破坏的主要特征。本项目针对金属板块/聚合物胶层体系的强度和破坏问题,从实验、建模和计算三方面系统地研究胶结体系的强度对胶层厚度的依赖关系;研究胶层的失稳特征对胶层厚度的依赖关系;研究胶层失稳破坏过程中,胶结件内应力的动态传递特征。试图通过本项目的研究,阐明界面层失稳破坏的物理机制、刻划超薄胶结界面层情况下胶结体系强度的尺度效应、揭示界面破坏瞬间应力的动态再分配诱导结构灾变的物理机制等。

结项摘要

通过对项目四年的研究,实现了下列核心目标:提出了一种能够合理地表征胶接性能的圆柱形斜截面胶结的实验试样,可充分体现胶结界面由胶接性能主导破坏的力学行为,克服了以往搭接板式的胶结试样由应力奇异性主导失效的缺点;通过系统地实验研究,揭示出了胶结体系胶结强度的跨尺度力学行为和灾变失效特征及其非平衡、非稳定和能量耗散等力学机制;提出了一种应变梯度粘弹性跨尺度力学理论并成功地用以刻画胶结体系的动态强化-软化力学行为;把对胶结体系胶结界面的跨尺度力学理论和方法成功地应用于对发动机叶片先进热障涂层和生物多级材料的强化-软化表征;为了进一步揭示出胶结体系胶结界面的强化-软化机理,还从分子动力学模拟和内聚力模型等效出发系统地研究了金属/陶瓷界面的破坏机制。在项目执行过程中共发表学术论文32篇,其中SCI收录论文30篇。

项目成果

期刊论文数量(32)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
两端固定轴扭转变形的级数解法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    《力学与实践》
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    史文谱;刘盛翔;黎和俊
  • 通讯作者:
    黎和俊
A Method to Determine Material Length Scale Parameters in Elastic Strain Gradient Theory
弹性应变梯度理论中确定材料长度尺度参数的方法
  • DOI:
    10.1115/1.4045523
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Applied Mechanics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jingru Song;Yueguang Wei
  • 通讯作者:
    Yueguang Wei
Experimental Studies on Strengthening and Failure Mechanism for the Metal/Silicone Rubber/Metal Bonding System
金属/硅橡胶/金属粘接体系强化及失效机理的实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    International Journal of Applied Mechanics
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Jingchuan Li;Lihong Liang;Xiaoming Liu;Hansong Ma;Jingru Song;Yueguang Wei
  • 通讯作者:
    Yueguang Wei
Back-stress-induced strengthening and strain hardening in dual-phase steel
双相钢的背应力诱导强化和应变硬化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Materialia
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    X.L. Liu;Q.Q. Xue;W. Wang;L.L. Zhou;P. Jiang;H.S. Ma;F.P. Yuan;Y.G. Wei;X.L. Wu
  • 通讯作者:
    X.L. Wu
Special Topic: Current Progress in Solid Mechanics and Physical Mechanics, Preface
专题:固体力学和物理力学的最新进展,前言
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Sci China Tech Sci
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wei YueGuang
  • 通讯作者:
    Wei YueGuang

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其他文献

Size effect and geometrical effect of solids in micro-indentation test
微压痕试验中固体的尺寸效应和几何效应
  • DOI:
    10.1007/bf02487454
  • 发表时间:
    2003-02-25
  • 期刊:
    Acta Mechanica Sinica
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    魏悦广;王学峥;赵满洪;郑哲敏;白以龙
  • 通讯作者:
    白以龙
利用CBR确定面心立方金属材料的表面弹性参量
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏悦广
  • 通讯作者:
    魏悦广
Size-dependent interface adhesive energy and interface strength of nanostructured systems
纳米结构系统的尺寸依赖性界面粘合能和界面强度
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Surface and Coatings Technology
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    魏悦广
  • 通讯作者:
    魏悦广
Size-dependent interface adhesive energy and interface strength of nanostructured systems
纳米结构系统的尺寸依赖性界面粘合能和界面强度
  • DOI:
    10.1016/j.surfcoat.2013.10.045
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Surface and Coatings Technology
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    魏悦广
  • 通讯作者:
    魏悦广
Size effects of elastic modulus of fcc metals based on the Cauchy-Born rule And nanoplate models
基于Cauchy-Born法则和纳米板模型的面心立方金属弹性模量的尺寸效应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Acta Mech. Solida Sinica
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏悦广
  • 通讯作者:
    魏悦广

其他文献

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魏悦广的其他基金

建立跨尺度粘弹性理论及用于表征先进材料的强化-软化行为
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    310 万元
  • 项目类别:
考虑离散与连续关联的跨尺度方法及对先进材料变形机理的表征
  • 批准号:
    11432014
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    400.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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