摘要 — 从硅上外延生长的氮化镓 (GaN) 开始,设计、制造并表征了集成压电换能器的预应力微谐振器。在夹紧梁中,众所周知,拉伸应力可用于增加谐振频率。在这里,我们计算了预应力梁中平面外弯曲模式的模态函数,并推导出一个模型来预测谐振频率和压电驱动因子。我们表明,理论和实验结果之间可以获得良好的一致性,并推导出机电转换的最佳设计。最后,我们的模型预测了由于拉伸应力导致的品质因数增加,这已通过真空下的实验测量得到证实。这项研究展示了如何利用外延工艺产生的材料质量和初始应力。
人们对聚二乙炔的机械荧光变色行为进行了深入研究:通过二乙炔前体的光聚合获得的蓝色非发光固相在机械刺激下转化为红色发光固相。受这些化合物作为微尺度力探针的巨大潜力的启发,机械荧光变色在微藻生物技术中得以实现。事实上,微流控芯片中的机械诱导可以削弱细胞包膜并促进微藻产生的高附加值化合物的提取。据报告,基于聚二乙炔的机械荧光变色传感器能够检测微通道中施加在微藻上的应力。设计了一种三乙氧基硅烷二乙炔前体,它在紫色低发射相中光聚合,并在机械应力下转化为红色高发射相。此后,制定了一项协议,以化学方式在微流体通道中接枝一层聚二乙炔层,并最终证明,在有限区域内压缩莱茵衣藻微藻时,摩擦应力会通过聚二乙炔的机械荧光变色响应显示出来,导致荧光显著增强,最高可达 83%。这种微尺度力探针原型为微流体环境中的微尺度应力检测奠定了基础,它不仅适用于微藻,还适用于任何机械响应的细胞样本。
作者所属机构:瑞士苏黎世大学儿童医院儿童发展中心(von Werdt、Schmid、Naef、Liamlahi、Latal、Ehrler);瑞士苏黎世大学儿童医院儿童研究中心(von Werdt、O'Gorman、Schmid、Naef、Kretschmar、Liamlahi、Latal、Ehrler);瑞士苏黎世大学法医医学研究所法医毛发分析中心(Binz);瑞士苏黎世大学儿童医院 MR 研究中心(O'Gorman);瑞士洛桑大学初级保健和公共卫生中心(Unisanté)生物统计学部(Rousson);瑞士苏黎世大学儿童医院外科部儿科心脏中心儿科心脏病学(Kretschmar);大学研究优先计划(URPP),发展和学习中的自适应大脑回路(AdaBD),瑞士苏黎世大学(Latal、Ehrler)。
这里的r和l分别是圆柱体的半径和长度,η是流体的粘度,κ是培养基的渗透性。darcy从Poiseuille的定律开始对渗透率进行解释,该定律从Poiseuille定律开始,该定律适用于空缸,并预测Q POIS =πr4 p/(8ηl)。他认为,在介质中,只有沿着非交流薄通道,半径r c r的每个流量才有可能,并且可以将渗透率鉴定为κ〜N CH r 2 c,n ch n CH,每个单位表面的开放通道数量[2] [2]。这种经验定律不仅适用于沙子中流动的水,还适用于嵌入多孔培养基中的所有牛顿流体[3](即具有强烈的异质性的复杂结构,例如土壤,岩石或沙子[4-7])。确实,对于这种流体,n Ch是压力无关的,因为在每个通道中,对于任意的弱压力而言发生了。对于另一类的流体,例如悬浮液[8],凝胶[9],重油[10],浆液或水泥[11],这不是这种情况。对于这些流体,随着施加的压力p而生长。实验[13,14]和数值模拟[15-17]表明,Darcy定律确实被修改:低于阈值压力P 0没有流量,而在其上方,该流量随着p非线性生长。观察到三个流动状态[18,19]:i)最初,流动在p -p 0中线性生长,渗透率很小,〜1 /r 2; ii)对于较大的压力,流量为(p-p 0)β
制造应变和随后的残余应力是薄壁结构行为的关键因素,因为它们会引起屈曲、翘曲和失效。本文通过研究使用定向能量沉积的薄壁结构的增材制造,提出了对这些特征进行实验和数值分析的综合方法。使用红外和光学摄像机在整个部件和整个过程中识别制造过程中的温度和平面位移场的现场测量值。与大多数现有方法不同,本文的创新之处在于无需停止制造即可确定位移场,这大大简化了对过程的监控。此外,还开发了该过程的数值建模来研究残余应力的形成。所提出方法的创新之处在于通过将热问题和机械问题解耦,实现了相当短的计算时间,这对于参数研究来说很有趣。结果是相关的,因为计算出的温度和位移场与现场测量值非常吻合。补充屈曲分析还表明,该模型能够预测何时由于过度偏离计划挠度而必须停止制造。因此,所提出的模型可用作选择给定部件的合适工艺参数的工具。
原子的精确排列和性质驱动凝结物质中的电子相变。为了探索这种微弱的联系,我们开发了一种在低温温度下工作的真正双轴机械变形装置,与X射线衍射和运输测量值兼容,非常适合分层样品。在这里我们表明,TBTE 3的轻微变形对其电荷密度波(CDW)具有显着影响,并具有从C到A / C参数驱动的方向转变,A = C附近的微小的同存区域,并且没有空间组的变化。CDW过渡温度t c在a = c 1 r的线性依赖性中,而间隙从共存区域中饱和。这种行为在紧密结合的模型中得到很好的解释。我们的结果质疑RTE 3系统中的间隙和T C之间的关系。此方法为研究中共存或竞争的电子订单的研究开辟了新的途径。
研究描述:到2050年,当二氧化碳排放量应达到零以限制气候变化时,城市将占全球人口的68%。因此,城市是需要通过适应和缓解措施来保护人类免受气候变化的关键地方。科学文献记录了技术,政治,基础设施或基于自然的气候解决方案。然而,关于气候变化的科学文献的快速增长散布在许多科学学科,例如城市地理,社会科学和工程学,这使得难以获得在哪些条件下以及为什么在哪些条件下起作用的结构化概述。
匹兹堡大学通过基于扫描分解的基于扫描模拟的反馈 - 馈线控制执行摘要摘要大大降低了激光粉池床融合添加剂制造的融化池和微观结构的变化:管理当地几次对激光粉末床融合(L-PBF)添加剂生产性能的影响是最高核心的一项优先级。因此,该程序的目的是开发一种基于仿真的反馈馈电控制方法,以维持整个L-PBF部分的熔体池和微观结构的一致性。特定的研究目标包括:(1)基于通过不同过程参数产生的测量熔体池维度开发经过实验验证的计算流体动力学(CFD)模型; (2)开发有效的混合CFD和FEM(有限元方法)模型,以模拟多轨,多层方案; (3)开发基于迭代模拟的反馈 - 馈线控制模型。该项目中的重点材料是基于镍的合金inconel 718,它广泛用于高温核应用中,例如核反应堆核心和热交换器。拟议的研究旨在解决核能社区中L-PBF进程的资格和更广泛采用的关键障碍。核芯和热交换器等核应用通常包含不同尺寸的几何特征,这会导致熔体池和微观结构在整个零件过程中差异很大。拟议研究中的关键创新是开发了混合CFD-FEM模拟模型,该模型为此基于反馈 - 反馈控制方法。通过使用准确的扫描分辨过程模拟,通过调整过程参数(激光功率和扫描速度)来最佳控制熔体池尺寸,预计熔体池和微观结构将在整个复杂部分中更加一致。通过减少新的L-PBF产品开发中昂贵的实验数量,可以以较低的成本进行熔体池和微观结构一致性的巨大改进,以更有效地执行资格。大多数L-PBF热过程模拟模型使用CFD或FEM;但是,前者是准确的,但在计算上非常昂贵,而后者是有效的,但不足以捕获熔体池的尺寸和温度,而随着局部几何形状的变化。在拟议的CIFEM(CFD施加的FEM)过程仿真模型中,瞬态热场是根据高保真CFD模拟计算的,并通过深度学习来推断。这些温度值是根据局部热环境所包含熔体池的局部FEM区域施加的,而其他地方的热传导则由FEM求解。开发的基于CIFEM的工艺模拟预计将是基于CFD的模拟效率的30-50倍,同时保持熔体池和温度场的预测准确性。使用CIFEM模型最佳地控制局部过程参数,预计熔体池尺寸的变化将减少50-70%,从而导致更一致的微观结构。因此,该项目将解决社区中的基本优先事项之一,并有助于促进更广泛的L-PBF程序在安全至关重要的核应用中。首席调查员:Albert C. TO,Albertto@pitt.edu
陆军 STARRS(2009-2015)是美国陆军有史以来规模最大、最全面的心理健康研究项目。该项目旨在研究一系列复杂结果中的各种风险和恢复力(保护性)因素。陆军 STARRS 研究团队创建了一系列广泛的数据库,有可能取得突破性成果。这些数据库使科学家能够研究包括人口统计学、心理学、生物学、神经学、行为和社会领域在内的各种因素组合,以帮助确定士兵自杀行为和相关心理健康问题的风险和恢复力因素。该项目采用自适应方法设计,这意味着它会随着项目过程中新信息的出现而不断发展。为了产生可付诸行动的研究结果,研究团队在初步研究结果可用时与陆军分享,以便陆军可以将其应用于其正在进行的健康促进、风险降低和自杀预防工作。
自数十年以来,PCT基本上是在直流模式下执行的,在DC模式下,仅通过传导损失(Joule效应)获得功率芯片的自加热。如今,此类可靠性测试也在高压下进行切换模式进行,其中通过传导和开关损耗的组合获得加热[3,9,10,11]。 在过去十年中,在切换模式下仅进行了相对少量的测试。 由于在最后一个模式中的应力条件更代表了运行中应用的压力条件,因此应有的应力和降解应与操作条件更好地相关。 无论测试模式如何,目标是评估组件,包装和互连的行为和寿命。 然而,可以根据传导和开关损耗之间的相对重量来修改芯片上的热应力分布。 因此,不仅有必要比较如今,此类可靠性测试也在高压下进行切换模式进行,其中通过传导和开关损耗的组合获得加热[3,9,10,11]。在过去十年中,在切换模式下仅进行了相对少量的测试。由于在最后一个模式中的应力条件更代表了运行中应用的压力条件,因此应有的应力和降解应与操作条件更好地相关。无论测试模式如何,目标是评估组件,包装和互连的行为和寿命。然而,可以根据传导和开关损耗之间的相对重量来修改芯片上的热应力分布。因此,不仅有必要比较