逻辑系统与模型系摘要:本文讨论了量子力学实际上解决的问题。其观点表明,在理解问题时忽略了时间及其过程的关键环节。量子力学历史的常见解释认为离散性仅在普朗克尺度上,而在宏观尺度上则转变为连续性甚至平滑性。这种方法充满了一系列看似悖论的悖论。它表明,量子力学的当前数学形式主义仅与其表面上已知的问题部分相关。本文接受的恰恰相反:数学解决方案是绝对相关的,并作为公理基础,从中推导出真实但隐藏的问题。波粒二象性、希尔伯特空间、量子力学的概率和多世界解释、量子信息和薛定谔方程都包括在该基础中。薛定谔方程被理解为能量守恒定律对过去、现在和未来时刻的推广。由此推导出的量子力学的现实问题是:“描述任何物理变化(包括任何机械运动)中时间进程的普遍规律是什么?” 关键词:能量守恒定律;希尔伯特空间;量子力学的多世界诠释;过去、现在和未来;量子力学的概率诠释;量子信息;薛定谔方程;时间;波粒二象性
摘要:复合材料层压板在制造和应用过程中产生的缺陷对复合材料结构的性能有很大影响。这些不良缺陷对静态和疲劳力学行为的影响在可靠性和可持续性评估中非常重要。从计算机断层扫描 (CT) 扫描到多尺度建模,开发了一种综合方法来评估主要缺陷,包括空隙和层板波纹。基于 CT 扫描结果,可以定量捕获空隙和层板波纹。可以使用表示体积元 (RVE) 模型和微观统计模型来分析这些缺陷,并使用可能性不确定性模型将它们对材料特性 (刚度、强度和断裂韧性) 的影响纳入宏观尺度模型。可以通过图像处理方法提取层板波纹信息,并在具有弯曲层板界面的有限元模型中明确描述它。可以使用自动网格生成方法,根据应力分析将粘结元素选择性地插入到关键界面中。利用混合规则考虑了孔洞和层板波纹对复合材料板层体积分数的影响。利用四点弯曲下的L形梁试验数据验证了综合方法的有效性。
如今,响应性材料以及主动结构系统被广泛用于开发前所未有的智能设备、传感器或执行器;它们的功能来自对环境刺激作出可检测反应的能力。根据所研究的响应性材料,触发刺激可以具有不同的性质,包括物理(温度、光、电场或磁场、机械应力等)、化学(pH、配体等)或生物(酶等)类型。这种响应性可以通过适当设计组成元素的中观或宏观排列来获得,就像在超材料中一样,也可以通过使用响应性材料本身来获得,其响应性来自其微观结构背后的化学性质。事实上,当分子水平的响应性得到适当组织时,纳米级响应可以在宏观尺度上被集体检测到,从而产生响应性材料。在本文中,我们通过概述智能聚合物的主要特征、特性和响应机制,以及从分子和连续尺度的角度提供机械建模视角,回顾了响应性聚合物的广阔世界。我们旨在全面概述最广泛使用的智能聚合物的主要特征和建模方面。活性材料的定量机械描述在其开发和使用中起着关键作用,使先进设备的设计成为可能,并根据所需的功能设计材料的微观结构。
在当前基于光的图案化技术中,图像被投射到感光材料上以在光聚焦的区域中生成图案。因此,图案的大小、形状和周期性由光掩模或投影图像上的特征决定,材料本身通常不会在改变特征方面发挥积极作用。相比之下,偶氮苯聚合物提供了一种独特的光图案化平台,其中偶氮苯基团的光异构化可以在分子、微观和宏观尺度上引起大量的材料运动。通过暴露于干涉光束可以产生稳定的表面浮雕图案。因此,可以以非常简单的方式在大面积上制造具有二维和三维空间控制的周期性纳米和微观结构。偏振光可用于通过不寻常的固体到液体的转变引导固体偶氮苯聚合物沿光偏振方向流动,从而允许使用光制造复杂结构。本综述总结了使用偶氮苯聚合物进行先进制造的最新进展。包括简要介绍偶氮苯聚合物的有趣的光学行为,然后讨论偶氮苯聚合物的最新发展和成功应用,特别是在微纳米制造领域。
如何快速可靠地克服挑战,以促进锂基盐在潜热存储技术中的开发?原位实时显微镜用于通过微观机制了解材料的理论和实验宏观性质之间的差异。尽管无机锂盐对空气/湿度敏感,且普遍认为 LiOH 在干燥环境或真空下会分解,所以不能用于在显微镜室内合成新材料,但仍证明了该方法在无机锂盐上的可行性。以 Li 4 Br(OH) 3(一种不常见的、有前途的相变材料)为例,调查了与理论能量密度 434 kWh/m 3 约 30% 的偏差来源。起始材料的水合/脱水是主要参数之一,应用温度协议,在形貌和性能方面引起与目标材料不同的偏差。如果不考虑这一标准,则可能会对设备在使用过程中的存储容量造成灾难性的影响。本研究重点介绍了避免这些缺陷的解决方案。尽管操作条件不同,但微观尺度上的结果与宏观尺度上的结果也得到了证明© 2020 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
这项研究展示了暗场 X 射线显微镜 (DFXM)(一种纳米结构的 3D 成像技术)在表征 GaN/AlN/Si/SiO 2 纳米柱顶部的新型氮化镓 (GaN) 外延结构以用于光电应用方面的潜力。纳米柱旨在使独立的 GaN 纳米结构聚结成高度取向的薄膜,因为 SiO 2 层在 GaN 生长温度下变软。在纳米级的不同类型的样品上展示了 DFXM,结果表明,通过这种生长方法可以实现取向极好的 GaN 线(标准偏差为 0.04)以及面积高达 10 10 平方毫米的区域的高度取向材料。在宏观尺度上,高强度 X 射线衍射表明 GaN 金字塔的聚结会导致纳米柱中硅的方向错误,这意味着生长按预期进行(即柱在聚结过程中旋转)。这两种衍射方法证明了这种生长方法对于微型显示器和微型 LED 的巨大前景,这些显示器和 LED 需要小岛状的高质量 GaN 材料,并提供了一种新方法来丰富对最高空间分辨率下光电相关材料的基本理解。
“多尺度方法在行动:从机器学习和图形到量子计算的现实未来”——Ilya Safro 教授,CIS,UD。在许多现实世界的问题中,由于不同尺度的数学(工程、社会、生物、物理等)模型和/或定律的差异,可以观察到问题的微观和宏观尺度之间存在巨大的尺度差距。多尺度算法的主要目标是创建一个问题层次,每个问题都以较少的自由度以不同的粗尺度表示原始问题。我们将讨论(非线性)支持向量机的多尺度框架,以及图形上的几个优化和挖掘问题以及它们在近期量子设备上的应用。我们将介绍一个基于代数多重网格元素的可扩展 SVM 多级框架,并展示模型训练计算时间的显着改进和其他优势。Ilya Safro 博士是计算机和信息科学系的副教授。在加入 UD 之前,他是克莱姆森大学计算学院的副教授和健康研究学院的教职学者,在那里他是算法和计算科学实验室的主任。Safro 博士在魏茨曼科学研究所获得了应用数学和计算机科学博士学位。2008 年至 2012 年,Safro 博士在阿贡国家实验室担任博士后和学者
部门逻辑系统和模型摘要:本文解决了该问题,量子力学实际上解决了。其观点表明,时间及其课程的关键联系在理解问题时被省略。量子力学历史上的普通解释仅在木板尺度上看到离散性,这在宏观尺度上转化为连续性甚至平滑度。这种方法充满了一系列看起来悖论。表明,量子力学的当前数学形式主义仅与其问题部分相关,这是表面上知道的。本文接受了相反的情况:数学解决方案是绝对相关的,并且是公理基础,从中推导了真实而隐藏的问题。波颗粒二元性,希尔伯特空间,量子力学,量子信息和schrödinger方程的概率和许多世界的解释都包括在该基础中。schrödinger方程被理解为能源保护定律对过去,现在和将来的时刻的概括。推论的量子力学的实际问题是:“在任何物理变化中描述时间过程的普遍定律是什么,因此包括任何机械运动?”关键词S:节能;希尔伯特空间;量子力学的许多世界解释;过去,现在和未来;量子力学的概率解释;量子信息; Schrödinger方程;时间;波粒二元性
建筑结构的响应以多尺度运动学为特征,其复杂关系及其对工程荷载响应的影响仍未完全了解,因此需要进一步研究。更确切地说,缺乏能够提供多尺度数据的实验方法仍然是一个关键问题。本文介绍了对定向能量沉积制造的薄壁拉胀金属晶格进行的压溃试验的实验和数值分析。这项工作重点关注发生在 (a) 晶胞微观尺度和 (b) 对应于均质连续体的宏观尺度上的两尺度应变局部化。感兴趣的结构被定义为 2D 拉胀线框的挤压,并允许应用专门用于识别两个考虑尺度上的运动学的改进的数字图像相关方案。具体而言,通过跟踪晶格交叉的变形来研究微观运动学,而从虚拟晶胞角的运动推导出宏观应变。结果表明,晶格的整体弹塑性响应完全由特定位置的塑性铰链形成所驱动,从而导致特征变形模式,并最终导致相邻晶胞的集体行为。配套有限元计算与实验结果非常吻合,因此能够评估建模假设、晶胞几何形状、应变率和几何缺陷对建筑材料整体响应的影响。
过去 20 年来,我们对基因调控特异性的认识发生了深刻变化。以前,人们认为调控因子控制着少数基因,通过“钥匙和锁”机制以精确的特异性识别。但最近,对调控因子结合位点占有率(无论是在 DNA 还是 RNA 靶标上)的全基因组探索揭示了每个研究调控因子的大量分子靶标列表。如此差的生化特异性表明每个调控因子控制许多基因,共同影响生物表型。在这里,我提出了第三种模型,即调控因子的生物特异性仅部分归因于“钥匙和锁”生物化学。相反,调控因子在微观尺度上影响许多基因,但大多数相互作用的生物学后果在中观尺度上被减弱:只有少数调控事件从微观传播到宏观尺度,其他调控事件因稳态机制而变得无关紧要。该模型得到了 microRNA 文献的充分支持,数据表明它扩展到其他调控因子。它一方面调和了来自生物化学和比较基因组学的矛盾观察结果,另一方面又调和了来自体内遗传学的矛盾观察结果,但这种概念上的统一却被常见的误解和违反直觉的图形显示模式所掩盖。要深刻理解基因调控,需要澄清概念,以及更适合的统计分析和图形表示。