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1. In-situ characterizations and mechanism analysis of mechanical inhomogeneity in a prismatic battery module
方形电池模组中力学不均匀性的原位特征和机理分析
翻译：李红刚
图1.(a) 二维和(b) 三维的表面形貌；(c) 模块内的胶带和气凝胶。
Zhong X, Yang L, Li N, et al. In-situ characterizations and mechanism analysis of mechanical inhomogeneity in a prismatic battery module, Journal of Power Sources 2022; 548: 232053.
2. Internal damage evolution investigation of C/SiC composites using in-situ tensile X-ray computed tomography testing and digital volume correlation at 1000 ℃
通过X射线计算机断层扫描及数字体相关方法分析C/SiC复合材料在1000℃原位拉伸下的内部损伤演化
翻译：王焕芳
陶瓷基复合材料（CMCs）具有许多制造缺陷，这会严重影响其高温力学性能。该文采用X射线计算机断层扫描方法表征了室温及1000℃原位拉伸时，机织C/SiC复合材料的内部损伤演化情况。作者对不同载荷下复合材料的三维几何形貌进行可视化重建，提取内部损伤参数。同时，在室温和1000℃拉伸条件下，采用数字体相关（DVC）方法对复合材料内部的三维变形场进行了监测。结果表明，室温下试样的失效主要是由于纤维束的拔出；1000℃时，裂纹倾向于穿透纤维，导致试样相对平坦的断裂。裂纹的快速扩展导致了层间空隙的互连和层间分离的形成。另外，测量的三维变形场可以预测试件在最终破坏之前的破坏模式和断裂位置。
图2.（a）室温及1000 ℃的载荷-位移曲线；（b）C/SiC复合材料的三维重构形貌；（c）1000 ℃拉伸条件下，C/SiC复合材料的三维位移场（W）和应变场（εzz）。
Niu G, Zhu R, Lei H, Zhang R, Wang P, Qu Z, Fang D. Internal damage evolution investigation of C/SiC composites using in-situ tensile X-ray computed tomography testing and digital volume correlation at 1000 ℃. Compos. Part A- Appl. S. 2022;163. 107247.
3. Static Aeroelastic Behavior of an Adaptive Laminated Piezoelectric Composite Wing
自适应层压压电复合材料机翼静气动弹性行为
翻译：强钰钊
该文研究了应用自适应材料修改均匀机翼的静气动弹性行为的效果。机翼结构被简化为夹层结构，在上层蒙皮和下层蒙皮都铺有压电层。同时感知机翼根部载荷的反馈系统将给压电致动器施加一个恒定电场。该文研究了纯扭转变形和纯弯曲变形的修改，就像各向异性复合后掠翼的情况一样。研究发现使用压电致动器的自适应结构可以改变机翼静态气动弹性行为，即适当选择的反馈增益可以增加或减少气动弹性发散速度。这一概念也可用于主动改变机翼的升力效果。该研究结果表明压电自适应结构修改静态气动弹性行为的能力受到压电材料的物理属性限制以及它与母体结构结合的方式的限制。
图3.（a）处于初始攻角的均匀后掠复合材料机翼
(b)发散边界与无量纲参数等高线图
Citation: Weisshaar, T.A., & Ehlers, S.M. (1990). Static aeroelastic behavior of an adaptive laminated piezoelectric composite wing.
4. Evaluation of damage evolution of impacted composite laminates under fatigue loadings by infrared thermography and ultrasonic methods
基于热成像和超声波技术的冲击后复合材料层合板疲劳损伤评估方法
翻译：李爱家
随着民用航空飞机的快速发展，低速冲击-损伤成为飞机结构的主要损伤形式（例如工具跌落对蒙皮的撞击），为此该文针对复合材料层合板发展了一种冲击后疲劳损伤评估方法。首先，研究人员设计了用于试验的低速冲击装置和压缩-压缩疲劳试验装置，值得注意的是作者在冲击装置中加入了高速热成像仪，用于采集冲击过程中的温度响应，如图4（a）所示。紧接着，试样经过了不同能量的低速冲击后作了应力比为10的压缩-压缩疲劳试验，作者使用了热成像仪和DIC设备采集了疲劳温度数据和位移数据，同时使用超声波扫描采集了声信号。通过对位移场、温度场和声信号的处理，该文获得了疲劳载荷下的刚度、温度和分层损伤的演化规律，结果表明：刚度和温升演化均呈现“快速-缓慢-快速”的三个阶段，冲击损伤区域面积在疲劳载荷下从冲击损伤处向两个自由边扩展直至试样的坍塌破坏，如图4（b）所示。
图4.（a） 低速冲击试验装置；（b）冲击损伤区域在疲劳载荷下的扩展
Hongliang Tuo, Tao Wu, Zhixian Lu, Xiaoping Ma. Evaluation of damage evolution of impacted composite laminates under fatigue loadings by infrared thermography and ultrasonic methods - sciencedirect. Polymer Testing 2021;93:106869.
5. An Interlocking Fibrillar Polymer Layer for Mechanical Stability of Perovskite Solar Cells
一种用于提升钙钛矿太阳能电池机械稳定性的互锁纤维聚合物层
翻译：张美合
随着钙钛矿太阳能电池光电转化效率近年来持续飙升，拓展其作为便携式与可穿戴设备供能电源的商业应用迫在眉睫。柔性电池的机械稳定性在其中起到了决定性作用，然而根据实验数据发现，钙钛矿电池断裂能（Gc）低于1.5J/m2，不及铜铟镓硒电池（CIGS），非晶硅电池及有机太阳能电池。为提升柔性钙钛矿太阳能电池内部抗断裂性能，该文介绍了一种界面工程技术，在钙钛矿层与空穴传输层（HTL）之间诱导生成纳米纤维网络，从而延迟在机械载荷下界面处的脱粘，并同时增强界面电荷迁移率与导电性。其中这种纳米纤维网络即为PCDTBT分子，该分子通过Π-Π键相互作用进行自组装，并形成更长的原纤维，使得长纳米纤维在PCDTBT薄膜内形成纤维网络。通过双悬臂梁（DCB）测试可发现，原纤维网络通过诱导裂纹偏转而阻碍裂纹的扩展，从而获得了更高的界面结合强度，断裂能增加为原来的1.7倍。当然光电性能测试结果也表明引入互锁纤维聚合物层的柔性钙钛矿太阳能电池具有更为优异的光伏性能与机械稳定性，无纤维网络电池光电转化效率仅9.21%，而引入互锁纤维聚合物层的电池光电转化效率提升至14.34%。
图5.（a）钙钛矿层和PCDTBT层之间界面处的脱粘表面上的扫描电镜图像；（b）通过DCB测试测量界面处的断裂能量，并根据界面处是否存在原纤维，提供脱粘机构的示意图；（c）钙钛矿表面上的拓扑AFM图像.；（d) PCDTBT表面上的拓扑AFM图像。
Jeong S, Lee I, Kim T S, et al. An Interlocking Fibrillar Polymer Layer for Mechanical Stability of Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. Interfaces 2020; 7(23): 2001425.
6. The Effect of Adhesive Thickness on the Mechanical Behavior of a Structural Polyurethane Adhesive
胶粘剂厚度对聚氨酯结构胶力学行为的影响
胶接结构因其减重特性在汽车与和飞机等产品上的应用越来越广泛，而胶接结构的力学性能受到胶粘剂厚度的影响。现有研究多针对环氧结构胶粘接的薄层结构，该文通过开展双悬臂梁测试（DCB）与单搭接剪切测试，研究了不同聚氨酯胶粘剂厚度对胶接结构力学性能的影响。双悬臂梁测试结果表明，试样均在胶层中发生内聚破坏（图6（b）），随着胶粘剂厚度的增加，其内部在断裂前产生更大的塑性区域，从而具有更大的断裂韧性（图6（e））。单搭接剪切测试结果表明，剪切强度随着胶粘剂厚度的增加而降低，失效位移随着胶粘剂厚度的增加而增大（图6（f））。该文对单搭接强度的变化做出了理论上的解释，包括胶粘剂较厚时其内部更多的空隙与缺陷，以及粘结界面更大的剪切应力。另外，图6（d）展示了单搭接接头的破坏形貌，当胶粘剂较薄时从其中间破坏，胶粘剂较厚时则从靠近粘结界面处破坏，即胶粘剂厚度影响胶层破坏位置。该文为3D打印胶接结构的破坏行为分析提供了参考。
图6.（a）DCB测试试样示意图；（b）不同胶粘剂厚度的DCB试样测试结果；（c）单搭接剪切试样示意图；（d）不同胶层厚度单搭接剪切试样破坏形貌；（e）DCB测试的断裂韧性-胶粘剂厚度关系；（f）单搭接剪切测试的剪切强度/失效位移-胶粘剂厚度关系。
M. D. Banea, L. F. M. da Silva, R. D. S. G. Campilho, The Effect of Adhesive Thickness on the Mechanical Behavior of a Structural Polyurethane Adhesive, The Journal of Adhesion 91 (2022) 331-346.
