裂缝是在各种人造结构(例如人行道,桥梁,核电站壁和隧道天花板)上观察到的常见问题。发生结构元素分为不同的碎片时,发生裂纹,代表当混凝土承受超出其拉伸能力的力时缓解应力的机制[1]。这是一种恶化过程的症状,可以削弱混凝土或使其承受过度的压力,从而导致其失去完整性[2]。发生裂缝时,垂直于裂缝的拉伸应力消除了[3]。由于混凝土的异质材料结构和脆性行为,人们广泛认为,裂纹最终会在结构的寿命中出现。建筑代码明确承认这一点,以确保尽管形成了破裂,但结构可以忍受预定的服务寿命的负载。混凝土裂纹会导致严重的后果,例如降低强度和刚度,降低了美学,耐用性较短和防水损害[4]。由于裂缝而导致的刚度丧失会导致结构元素的其他变形和位移。
脑类器官是模拟大脑某些三维 (3D) 细胞结构和功能方面的重要模型。能够记录和刺激电生细胞活动的多电极阵列 (MEA) 为研究脑类器官提供了显著的潜力。然而,传统的 MEA 最初是为单层培养而设计的,记录接触面积有限,仅限于 3D 类器官的底部。受脑电图帽形状的启发,我们开发了用于类器官的微型晶圆集成 MEA 帽。光学透明的外壳由自折叠聚合物小叶和导电聚合物涂层金属电极组成。通过力学模拟指导的微型胶囊聚合物小叶的可调折叠,可以实现对不同大小的类器官进行多功能记录,并且我们验证了对 400 至 600 m 大小的类器官进行长达 4 周的电生理记录以及对谷氨酸刺激的反应的可行性。我们的研究表明,3D 壳 MEA 为高信噪比和 3D 时空脑类器官记录提供了巨大潜力。
摘要 量子纠缠为研究原子核等强相关系统的底层结构提供了独特的视角。在本文中,我们使用量子信息工具分析核壳模型中轻和中等质量的铍、氧、氖和钙同位素的结构。我们对壳模型价空间的不同均分采用不同的纠缠度量,包括单轨道纠缠、互信息和冯诺依曼熵,并确定与核单粒子轨道的能量、角动量和同位旋相关的模式纠缠模式。我们观察到单轨道纠缠与价核子的数量和壳层的能量结构直接相关,而互信息则突显了质子-质子和中子-中子配对的迹象。质子和中子轨道在所有测量中都是弱纠缠的,事实上,在所有可能的价态空间均分中,它们的冯·诺依曼熵最低。相反,具有相反角动量投影的轨道具有相对较大的熵。这一分析为设计更高效的量子算法以应对嘈杂的中尺度量子时代提供了指导。
摘要:电弧增材制造 (WAAM) 是一种基于气体保护金属电弧焊的增材制造工艺。它允许通过控制焊珠的沉积和堆叠来制造大体积金属部件。除了近净成形的金属部件制造外,WAAM 还应用于结构部件(例如壳体几何形状)的局部加固。然而,此过程可能会导致不希望的热诱导变形。在这项工作中,通过实验和瞬态热机械有限元模拟研究了半圆柱壳体几何形状的 WAAM 加固引起的变形。在实验中,将焊珠施加到样品上,同时使用热电偶测量其热历史。使用位移传感器记录正在发生的变形。实验数据用于校准和验证模拟。使用经过验证的模型,可以预测样品的温度场和变形。随后,使用模拟来评估不同的沉积模式和壳体厚度与由此产生的部件变形之间的关系。调查显示,壳体厚度与变形之间存在非线性关系。此外,焊道的方向和顺序对变形的形成有显著影响。然而,这些影响随着壳体厚度的增加而减弱。
高胚胎死亡率令人担忧,因为这会影响商业鸵鸟养殖。通过对孵化雏鸟进行适当的干预,可以提高存活雏鸟的数量。从南非奥茨胡恩研究农场的商业配对繁殖鸵鸟群中收集了 2,683 枚受精蛋的数据,其中报告了 169 只雏鸟。受精蛋在孵化第 41、42 和 43 天被随机分成三组。共有四种处理方法:达到高潮并自行破壳的雏鸟(T1)、在出现第一次外部啄壳迹象时被协助达到高潮的雏鸟(T2)、在出现第一次外部啄壳迹象时从蛋壳中取出的雏鸟(T3)以及 43 天后在内部啄壳但未能在外部啄壳的蛋破裂(T4)。孵化时进行了临床测量(心率、体温和水肿)。雏鸡在第 7 天称重,然后在第 28、84、147、227、300 和 365 天称重。在内啄后得到帮助的雏鸡孵化时间更长。自行孵化的雏鸡心率为每分钟 115 次 (bpm),低于其他治疗组的 132 次/分钟。孵化后第二天,雏鸡体重下降了约 4%。第一周,雏鸡体重从 0.85 公斤增加到 1.11 公斤。在 147 天时,与蛋壳破裂的雏鸡相比,在两次治疗之间自行孵化的雏鸡体重高出 12.6%,而外啄后去除蛋壳的雏鸡体重高出 24.6%。雏鸡通过达到高潮而受益,但对于难以孵化的雏鸡,这项研究为孵化场操作员提供了在特定阶段进行监测和协助对于提高孵化率至关重要的指导。
2020 年至 2021 年,中国科学院武汉植物园和英国皇家植物园的研究人员在英国、西班牙和中国收集了 20 种壳斗科植物的橡子。他们模拟了动物进食的影响,小心地去除了高达 96% 的橡子营养储备,但不损害胚胎。然后种植受影响的种子,并监测其从发芽到幼苗生长的发育情况。这项研究发表在《生态学杂志》上。
在过去的几十年中,已经开发了一个假定的固体 - 壳有限元素的家族,并具有固体和壳有限元素的丰富益处以及特殊处理,以避免锁定现象。这些元素已被证明在具有各种本构模型的薄3D结构的数值模拟中是有效的。当前的贡献包括发达的线性和二次固体 - 壳元素与铝合金的复杂各向异性可塑性模型的组合。常规二次各向异性产量函数与涉及强各向异性的金属材料形成过程的模拟中的准确性较小。对于这些材料,可以使用晚期非二次产量功能(例如Barlat针对铝合金提出的各向异性产量标准)对塑料各向异性进行建模。在这项工作中,将各种二次和非季度各向异性屈服函数与线性八节点六个节六个固体 - 壳元素和线性六节点棱柱形固体 - 壳元素以及它们的二次对应物结合使用。将所得的固体 - 壳元素实现到Abaqus软件中,以模拟圆柱杯的基准深度绘图过程。对预测结果进行了评估,并将其与文献中获得的实验结果进行了比较。与使用常规二次各向异性产量函数相比,由开发的固体 - 壳元素与非二次各向异性产量功能的组合给出的结果表明,与实验相吻合。
对于功率高达 120W 的低功率设备,混合 DC-DC 转换器已成为表面贴装技术 (SMT) 的首选组装方式。虽然许多转换器的要求只能通过定制设计和内部设计解决方案来满足,但对标准现成 DC-DC 转换器的需求仍在不断上升。混合 DC-DC 转换器比当今的任何 SMT 组装技术都小得多,重量也更轻。混合组装的可靠性仍然是一个挑战,但自 80 年代中期许多用户放弃混合技术并采用 SMT 进行新设计以来,组装过程已取得显著改善。得益于行业标准规范 MIL-PRF- 38534(参考1)以及随着时间的推移而获得的许多经验教训,今天制造的混合设备可以以最高的信心完成长达 18 年的太空任务。近年来,随着卫星设计人员寻找最小化尺寸和质量的方法,混合 DC-DC 转换器已进入太空应用领域。随着混合 DC-DC 制造商对卫星功能接口要求有了更好的了解,新的混合转换器中融入了更多功能特性。此外,新一代混合砖、IR 的 S、M3G 和 LS 系列提供了完整的设计分析和资格测试报告。这使得混合 DC-DC 转换器对设计人员更具吸引力,因为它们不仅在非经常性工程工作方面,而且在文档和资格方面都大大降低了非经常性成本,并缩短了交货时间。卫星电源系统要求随着转换器设计不断获得传承,预计新标准混合转换器的使用将继续上升。
罗盘穿越和当地吸引力方位校正。水准测量:目的和应用、各种术语的定义、水准测量仪器、水准测量方法、在水准仪中记录观测值、用 HI 和升降法计算降低的水准、轮廓的定义、不同地形轮廓的特征以及轮廓图的应用。现代测量工具:经纬仪、全站仪、GIS、GPS 和遥感介绍。3 建筑材料 09 石材:石材介绍、石材用途、优质建筑石材的特点、不同石材的可用性、适用性和性能。砖:石工和砖工的比较、砖的优点、优质砖的特点、砖的标准测试以及砖的现场测试。石灰:石灰的分类、处理石灰的注意事项。水泥:普通水泥的基本成分、水泥的物理性质、水泥的现场检查、水泥的储存及其用途。木材:木材介绍、干燥的重要性、木基产品。钢材:介绍、不同形式钢材的用途、可销售的钢材形式。骨料:分类、来源、机械性能。沥青:分类、性能。塑料:塑料的性能、塑料的类型和用途。
1 太平洋西北研究所,美国华盛顿州西雅图 2 华盛顿大学,美国华盛顿州西雅图 3 西华盛顿大学香农角海洋中心,美国华盛顿州安娜科特斯 4 波特兰州立大学环境科学与管理系,美国俄勒冈州波特兰 5 科罗拉多学院,美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯 6 加利福尼亚大学海洋科学系,美国加利福尼亚州圣克鲁斯 7 俄勒冈大学分子生物学研究所,美国俄勒冈州尤金 8 华盛顿大学基因组科学系,美国西雅图 9 自然资源部,斯蒂拉瓜米什部落,美国华盛顿州阿灵顿 10 自然与文化资源部贝类项目,华盛顿州图拉利普部落,美国图拉利普 11 华盛顿大学华盛顿海洋酸化中心,美国华盛顿州西雅图 12 爱德华王子岛渔业、旅游、体育与文化部,加拿大爱德华王子岛 * 这些作者的贡献相同