本综述旨在回顾有限元法在优化工艺参数和提高粉末床熔合增材制造工艺部件的机械性能方面的应用。回顾了粉末床熔合过程模拟中的最新有限元模型。详细总结了宏观层面上激光束熔化或电子束熔化过程的数值建模方法。具体而言,阐明了零件模型预处理、工艺参数、网格方案和温度相关材料特性的重要性。还讨论了用于降低计算成本的模拟技术。然后回顾并讨论了现有的粉末床熔合过程模拟中的有限元模型。根据熔池和打印部件的特点对模拟结果进行分类。然后通过实验结果验证了模拟结果。最后,阐述了有限元法在材料设计、过程监控和控制以及工艺优化等其他增材制造问题方面的意义。总结了现有有限元模型的缺点。并提出了优化PBF工艺参数的潜在新方法。
激光粉床融合工艺越来越多地用于通过熔化并在快速移动的精细焦点激光束下熔化金属零件。需要快速估计所得温度场,融合区尺寸和冷却速率,以确保用最小缺陷的偏置精确零件制造。在这里提出了一个新型的三维分析传热模型,该模型可以在这里迅速可靠地以零件尺度模拟激光粉末床融合过程。体积热源项的构建是为了分析模拟熔体池的演化,其深度与宽度比相当。所提出的分析模型可以模拟零件尺度上的多个轨道和图层的构建速度明显要比文献中报道的所有数值模型要快得多。发现融合区形状和尺寸和冷却速率的计算结果与实验报告的结果非常吻合,该结果是在三种具有多种多样特性的常用合金的构建中,SS316L,TI6AL4V和ALSI10MG。基于分析计算的结果,提供了一组易于使用的过程映射,以估算多个过程条件,以获得一组目标融合区域二月,而无需试用和错误测试。
图 3 – 传统、L-PBF 和 L-DED 处理的 Fe-Co 的屈服强度和延展性特性与特定工艺的名义冷却速率的关系图。
背景:RTS,S/AS01 是最先进的抗疟疾疫苗,目前正在马拉维、加纳和肯尼亚进行试点实施,估计每年将有 360,000 名儿童接种疫苗。在本研究中,我们将评估 RTS,S/AS01 与蚊帐的使用情况并估算成本效益。方法:使用 RTS,S/AS01 III 期试验和蚊帐流行率数据来确定马拉维利隆圭城市/城郊和农村地区疫苗接种的效果。使用成本数据计算三年内各种干预措施的成本效益。结果:由于蚊帐可降低疟疾发病率,并且假设疫苗效力均一,因此未使用蚊帐的参与者从 RTS,S/AS01 疫苗接种中获得的相对效益大于使用蚊帐的参与者。同样,由于利隆圭农村地区的疟疾发病率高于利隆圭市区,因此疫苗干预在农村地区的影响力和成本效益更高。我们估计,在利隆圭农村地区,为一名未使用蚊帐的儿童接种疫苗可在三年内预防 2 59 例(1 62 至 3 38 例)疟疾病例,相当于每例预防费用为 10 08 美元(7 71 至 16 13 例)。相反,为一名使用蚊帐的儿童接种疫苗可预防 1 59 例(0 87 至 2 57 例),相当于每例预防费用为 16 43 美元(10 16 至 30 06 例)。估计为利隆圭农村地区的 30,000 名儿童提供 RTS,S/AS01 的费用为 782,400 美元,可在三年内预防 58,611 例(35,778 至 82,932 例)疟疾病例。据估计,与仅提供疫苗的干预措施相比,提供疫苗接种和蚊帐(为没有蚊帐的人)的联合干预措施可预防更多疟疾病例,且成本效益同样高。解释:为了最大限度地预防疟疾,可以将疫苗接种和蚊帐分发计划结合起来。资助:环境、宿主遗传学和抗原多样性对疟疾疫苗效力的影响(1R01AI137410-01)
北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 Priyanka Agrawal 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 Mageshwari Komarasamy 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 Yongo Sohn 中佛罗里达大学材料科学与工程系和先进材料加工与分析中心,美国佛罗里达州奥兰多 Rajiv S. Mishra 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心,美国德克萨斯州登顿 北德克萨斯大学先进材料与制造工艺研究所,美国德克萨斯州登顿
显示出最高的拉伸应力,超过 800 MPa。Bodner 等人在 [33] 中报告了 Inconel 625 和 AISI 316L 的层内多材料结构中残余应力水平同样升高的情况。此外,图的上部区域显示拉伸应力从马氏体时效的左边缘开始,延伸到整个梯度区域,并在朝向 AISI 316L 区域的大约一半处减小,在试样的右边缘处发现应力减小到无应力区域。减小的
7.1 Principles and values in ethical assessment of national vaccinations ................................................................... 34 7.1.1 Human value .................................................... 34 7.1.2 Non-Stigmatization ............................... 7.1.4诚信.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................
摘要 许多工艺都可用于制造功能梯度材料。其中,增材制造似乎是命中注定的,因为它可以近净成形制造复杂几何形状,并且有可能在一个部件中应用不同的材料。通过逐层调整起始材料的粉末成分,可以实现宏观的阶梯式梯度。为了进一步改善阶梯式梯度,必须提高原位混合程度,但根据现有技术,这种提高是有限的。本文介绍了一种通过应用激光重熔 (LR) 来提高熔池中原位材料混合程度的新技术。在激光粉末床熔合工艺中,使用纯铜和低合金钢研究了分层 LR 对界面形成的影响。随后进行了横截面选择性电子显微镜分析。通过应用 LR,混合程度得到增强,材料之间的反应区厚度也增加了。此外,界面处还形成了额外的铜和铁基相,导致化学成分梯度比没有 LR 的情况更平滑。Marangoni 对流和热扩散是观察到的效果的驱动力。
摘要:生命微生物的给药是特别感兴趣的,就益生菌的微生物提供了对患者的健康益处的益生菌微生物。有效剂型需要保留微生物活力,直到给药为止。可以通过干燥来提高存储稳定性,并且由于其易于给药和良好的患者依从性,片剂是一种特别有吸引力的最终固体剂型。在这项研究中,研究了通过流体床喷雾剂干燥酿酒酵母的酿酒酵母,因为益生菌的糖果疗法是多种多样的。流化的床颗粒可以比一方面的冻干更快地干燥,另一方面比喷雾干燥更高,这是两种主要使用的微生物生命干燥的技术。酵母细胞悬浮液喷涂到普通片剂赋形剂的载体颗粒上,即磷酸二氨基二硫酸二酸酯(DCP),乳糖(LAC)和微晶纤维素(MCC)。测试了不同的保护剂,例如单,二糖和多糖,但也测试了脱脂奶粉和一只醛醇;从其他干燥技术中知道,它们本身或化学相似的分子可以稳定生物结构,例如细胞膜,从而提高脱水过程中的生存。随着海藻糖和脱脂奶粉的合并使用,生存率是使用保护添加剂的300倍。除了这些配方方面,还考虑了过程参数(例如入口温度和喷雾速率)的影响。颗粒产物的粒度分布,水分含量和酵母细胞的生存能力进行了表征。已经表明,微生物的热应力尤其重要,例如,可以通过降低入口温度或增加喷雾速率来减少。但是,诸如细胞浓度之类的制剂参数也影响了生存。结果用于指定在流体化床颗粒过程中微生物存活的影响因素,并得出它们的联系。颗粒,并评估了微生物的存活,并将其与达到的片剂拉伸强度联系起来。使用LAC实现了整个考虑过程链中微生物的最高生存率。
增材制造金属的机械性能各向异性有几个物理原因。这些原因包括但不限于方向依赖的晶粒和相形态、晶体结构、定向孔隙率/缺陷以及与熔池、分层微观结构相关的异质性。所有这些在大多数增材制造工艺中都很普遍,很难区分它们在机械各向异性中的作用。本综述重点介绍那些试图或合理地隔离其中一个或两个来源的研究,而不是简单地报告机械性能的趋势。这不是一份涵盖所有增材工艺或机械性能的详尽综述;主要评估的是激光粉末床熔合 (LPBF) 金属和拉伸试验结果(模量、屈服强度、极限拉伸强度、伸长率和断裂表面分析)。总之,LPBF 合金的各向异性拉伸性能的主要来源是晶体结构、各向异性微观结构形态、熔合缺陷不足和熔池宏观结构。在各向异性微观结构中,与相和特征(例如晶界 α、沉淀物等)的优先分布相比,拉长的晶粒似乎是次要的。各向异性模量和屈服强度主要由晶体织构引起。晶体塑性模拟支持了这一点。各向异性伸长主要由各向异性微观结构形态、未熔合缺陷和熔池宏观结构引起。支持这一点的证据来自遵循这些特征的断裂表面。熔池宏观结构是最难通过实验从其他各向异性源列表中分离出来的。一组激光工艺参数和合金的发现并不具有指导意义。在将拉伸各向异性的原因与特定来源联系起来之前,必须对上述来源进行表征。需要制定表征和操纵晶体织构、孔隙率、晶粒和相形态以及熔池宏观结构的策略,以更好地理解和控制 AM 金属中的机械各向异性。