Materials：“材料模拟与设计”栏目精选文章 | MDPI 编辑荐读

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本期编辑荐读为您精选了五篇发表在 Materials 期刊“Materials Simulation and Design (材料模拟与设计)”栏目的高引文章，内容涵盖混凝土断裂韧性、地质聚合物复合材料 II 断裂韧性、铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响和粉末冶金复合材料加工工艺参数优化等热门话题。希望能为相关领域的学者提供参考和新的思路，欢迎阅读。

01

Studies of Fracture Toughness in Concretes Containing Fly Ash and Silica Fume in the First 28 Days of Curing

含粉煤灰和硅灰混凝土在固化前28天的断裂韧性研究

Grzegorz Ludwik Golewski and Damian Marek Gil

https://www.mdpi.com/955252

在混凝土固化早期，其结构中可能出现的微裂纹会对复合材料的最终强度产生负面影响，并降低其断裂韧性。因此，针对混凝土材料复合结构从形成到固化时期的断裂韧性变化研究非常重要。本文对比研究了含有10%的非冷凝硅灰和含有0%、10%和20%的粉煤灰混凝土断裂韧性的结果，验证了粉煤灰和硅灰组合添加剂的加入有利于提高混凝土的早期断裂韧性。

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02

Evaluation of Mode II Fracture Toughness of Hybrid Fibrous Geopolymer Composites

混合纤维地质聚合物复合材料 II 型断裂韧性的评价

Sallal R. Abid et al.

https://www.mdpi.com/958436

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本文检验了混合纤维地质聚合物复合材料在模式 II 下的断裂韧性情况。研究通过实验合成并测试了8种地质聚合混合物，用于评估混合钢和合成纤维对于 II 型断裂响应的影响。试验结果表明，钢纤维对提高断裂韧性具有至关重要的作用，随着缺口深度的增加，断裂韧性呈近似线性下降的趋势，并且使用双缺口立方体试样的断裂韧性远高于巴西缺口圆盘试样。此外，在盘状试样中伴随的拉伸应力可能导致 I 型断裂先于 II 型断裂发生。

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03

Between-the-Holes Cryogenic Cooling of the Tool in Hole-Making of Ti-6Al-4V and CFRP

钛合金Ti-6Al-4V和碳纤维增强聚合物制孔过程中刀具的孔间低温冷却

Asif Iqbal et al.

https://www.mdpi.com/990996

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因轻质材料具有高强度重量比，被广泛应用于工程领域。轻质材料的实际应用通常需要钻孔处理，但钻头的热损伤会导致刀具寿命缩短。基于此，本文提出了一种仅对麻花钻在钻孔之间进行冷却的新技术，其应用的低温冷却剂不会对工件材料产生影响。这项技术应用于碳纤维增强聚合物 (Carbon Fibers Reinforced Polymer, CFRP) 和钛合金 (Ti-6Al-4V) 这两种常用的高强度轻质材料钻孔。实验发现，孔间低温冷却在抑制刀具磨损，降低推力与单位能耗，提高碳纤维复合材料钻孔质量等方面具有巨大潜力，并且还可使钛合金和孔间低温冷却产生更好的表面光洁度和更少的特定切削能量消耗。

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04

The Influence of Tool Shape and Process Parameters on the Mechanical Properties of AW-3004 Aluminium Alloy Friction Stir Welded Joints

工具形状和工艺参数对AW-3004铝合金搅拌摩擦焊接接头力学性能的影响

Anna Janeczek et al.

https://www.mdpi.com/1147516

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铝合金具有优越的力学性能因而被广泛应用于多个行业。由于采用摩擦搅拌焊接技术所生产的接头质量非常高，因此这项技术逐渐受到了学术界和相关产业的重视。为了提高EN AW-3004接头的机械性能，本文研究了搅拌摩擦焊的焊接条件，具体研究内容为工具销的形状及焊接参数，焊接和转速对所生产接头的影响。研究结果表明，采用锥形螺纹销时材料流出量最少，制成的接头机械性能较差；使用圆柱形螺纹工具销制成的接头拉伸强度和伸长率更好。此外，转速可能是改善焊接条件和铝合金接头力学性能的关键参数。

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05

Parametric Optimization for Improving the Machining Process of Cu/Mo-SiC_P Composites Produced by Powder Metallurgy

改进粉末冶金Cu/Mo-SiC_P复合材料加工工艺参数

Emine Şap et al.

https://www.mdpi.com/1068928

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复合材料具有柔韧性、重量轻、强度高等优点，因而在众多关键的应用领域中受到了广泛关注。但由于难以实现其结构的完整性，复合材料相关的加工进程仍面临巨大挑战。本文利用粉末冶金法制备了不同增强比的Cu/Mo-SiC_P复合材料，并研究了其切削加工性能。研究结果显示，切削刀具的主要失效模式是后刀面磨损、积屑瘤和月牙洼磨损，强化率是所有响应参数的主导因素。未来的研究可以尝试在铜和几种金属中使用不同的增强比来制造复合材料。

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   Materials 期刊介绍

主编：Maryam Tabrizian, McGill University, Canada

期刊主要关注材料科学与工程研究相关领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等。

2021 Impact Factor	3.748
2021 CiteScore	4.7
Time to First Decision	15.3 Days
Time to Publication	38 Days

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赖寿强 博士研究生

厦门大学

张清云 博士研究生

北京交通大学

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