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金属中的框架控制单线裂变...
摘要本文着重于工程离子聚合物 - 金属复合材料（EIPMC）传感器的建模和开发，用于应用机器人/机器人辅助手指康复治疗等应用中的应用和触觉测量。具体来说，要量身定制设备的灵敏度，使用聚合物表面磨损技术制造的EIPMC被用作感应元素。开发了增强的化学电力力学模型，该模型捕获了磨损过程对不同负载条件下多物理传感行为的影响。使用扫描电子显微镜成像和循环伏安法和计时仪法对制造的传感器进行表征。结果显示出电化学性能的显着改善，包括电荷存储，双层电容和表面电导。最后，创建了由不同的EIPMC变体组成的原型姿势姿势手指传感器，并在姿势和触觉实验下验证其性能。量身定制的EIPMC传感器显示，与对照IPMC相比，开路电压响应增加了，在姿势变化下，在触发变化下，在触觉变化下，在3.2倍的峰值响应下，在触觉载荷过程中较高敏感响应的峰值较大，表明EIPMC传感器的可行性更为敏感。
课程
t下雨•“工程研究项目的企业家分析”，那不勒斯大学费德里科二世，意大利，2016年2月29日。•2016年3月2日，意大利的那不勒斯大学Federico II的“介绍Matlab”。•“沟通和传播您的研究工作”，那不勒斯大学费德里科二世，意大利，2016年3月14日至16日。•“ Tecnologie Generali dei Metitali”，那不勒斯大学Federico II，意大利，2016年3月29日。•“制造过程的监视，那不勒斯大学费德里科二世，意大利，2016年5月24日。•“ gestione Strategica dell'innovazione”，那不勒斯大学费德里科二世，意大利，2月28日，马佐。•2017年3月30日，意大利的那不勒斯大学费德里科二世，“多尺度和多物理学”。•“高级制造的研究趋势”，那不勒斯大学费德里科二世，意大利，16-21，2018年2月。•“ FEM：从基本到工业应用到工业应用的旅程”，那不勒斯大学费德里科二世，意大利，2018年4月5日。•“ Trattamenti Supriclici”，那不勒斯大学Federico II，意大利，2018年6月7日。
实验室一览 - 劳伦斯利弗莫尔国家实验室
世界顶级高性能计算设施之一 劳伦斯利弗莫尔是顶级高性能计算设施利弗莫尔计算 (LC) 的所在地。LC 拥有超过 3.28 百亿亿次浮点运算的峰值计算能力和众多 TOP500 系统，包括排名第一的 2.79 百亿亿次浮点运算 El Capitan 系统、294+ 千万亿次浮点运算 Tuolumne 系统和 125 千万亿次浮点运算 Sierra 系统。这些旗舰超级计算机支持 GPU，能够以前所未有的分辨率生成 3D 多物理场模拟，满足各种关键任务需求。LLNL 还与 Cerebras Systems 和 SambaNova 等行业合作伙伴合作，将尖端人工智能硬件与顶级高性能计算机相结合，以提高模型的保真度并管理不断增长的数据量，从而提高速度、性能和生产力。LC 平台由我们经 LEED 认证的创新基础设施、电力和冷却设施提供支持；存储基础设施包括三种文件系统和世界上最大的 TFinity 磁带档案库；以及最高质量的客户服务。我们的软件生态系统展示了我们在许多大型开源项目中的领导地位，从带有 Lustre 和 ZFS 的 TOSS 到获得 R&D 100 奖的 Flux、SCR 和 Spack。
针对水生病原体的 THz 检测优化 PCF 架构：增强水质监测
水生细菌对人体健康构成严重危害，因此需要一种精确的检测方法来识别它们。一种考虑到水生细菌危害的光子晶体光纤传感器已被提出，并且其在 THz 范围内的光学特性已被定量评估。PCF 传感器的设计和检查是在使用“有限元法”(FEM) 方法的程序 Comsol Multiphysics 中计算的。在 3.2 THz 工作频率下，所提出的传感器在所有测试情况下的表现都优于其他传感器，对霍乱弧菌的灵敏度高达 96.78%，对大肠杆菌的灵敏度高达 97.54%，对炭疽芽孢杆菌的灵敏度高达 97.40%。它还具有非常低的 CL，对于霍乱弧菌为 2.095 × 10 −13 dB/cm，对于大肠杆菌为 4.411 × 10 −11 dB/cm，对于炭疽芽孢杆菌为 1.355 × 10 −11 dB/ cm。现有架构有可能高效且可扩展地生产传感器，为商业应用打开大门。创新在于优化结构参数，以提高光纤对细菌存在的敏感性，从而改善太赫兹波和细菌细胞之间的相互作用。它针对细菌大分子吸收峰来提高灵敏度。局部场增强可能来自优化，它将 THz 振动集中在细菌相互作用更多的地方。通过改善散射，结构改变可以帮助通过细菌特征性的散射模式识别细菌。这些改进提高了传感器对痕量细菌的检测。这些因素结合起来可提高传感器对水生细菌的检测能力。在水环境中，这将带来更精确、更高效的检测，有助于实时监测细菌污染。这些发展可能会对公共卫生和水质控制产生重大影响。
实验和仿真研究：RRAM中的切换
摘要：已经研究了非易失性存储器电阻随机记忆（RERAM）的未来应用。reram由于其简单的结构，低压，快速切换速率，高密度堆积以及易于集成到CMOS处理中，引起了很大的兴趣。已被证明是过渡金属氧化物。由于其Fab-Frignstriments和10的介电常数为10，ZnO是几种最有前途的材料之一。AW（Electerode）/ZnO/ITO是在这项研究中使用多人模拟软件在这项研究中构建和模拟的。重新拉氏素的设计均具有对称和不对称的金属连接。研究了各种设备的当前伏特型热性能以及基础过程。也进行了AFM，SEM和RBS的分析。在ON状态期间，确实注意到，导热率较低的金属损失较小，从而产生高温。在W（Electrode）/ZnO/ITO设备中实现了通过压力接触测量的W（Electrode）/ZnO/ITO设备。也获得了1.3x10 5的电阻率，以出色的内存窗口性能证明了设备的弹性。因此，开发了系统并将其与模拟设备进行比较。
Nabaei, V.、Panuccio, G. 和 Heidari, H. (2020) 神经微探针设备建模用于缓解植入微运动故障。在：2020 IEEE 国际会议
摘要 — 大脑微运动是导致植入式神经接口失败的主要原因。有两种方法可以有效减少大脑微运动和组织损伤：（i）缩小植入式装置占地面积和（ii）选择柔性材料作为装置基板。为了满足这些要求，在本文中，我们使用 COMSOL Multiphysics 中的有限元法执行了两组建模。首先，我们对不同尺寸的不同材料（从硬材料（例如硅）到非常软的材料（例如 PDMS））的性能进行建模，以找到微探针的最佳尺寸和材料。对于装置尺寸优化，主要自由度是厚度，而最小柄宽度和长度分别取决于记录位置和目标记录点。基于不同基板对具有不同厚度（50 - 200 μm）和固定柄宽度（100 µm）的装置进行建模，我们表明，基于聚酰亚胺的微探针的安全系数为 5 到 15，最大冯·米塞斯应力为 248-770 MPa。此外，模拟表明，厚度为 50 μm 的聚酰亚胺基微探针，其安全系数为 5，应力为 248 MPa，在尺寸和材料方面提供了最佳解决方案。其次，为了分析设备形状因子，我们根据获得的最佳设计对不同的布局进行建模，发现最佳布局的冯·米塞斯应力为 134.123 MPa，用途广泛，适合用作微探针，尤其是用于缓解脑微运动的影响。关键词——脑植入装置、脑微运动、设备建模、小型化、机械灵活性、形状因子。
地下氢存储生物地球化学建模综合回顾：实现多尺度方法的进步
摘要：本文深入研究了地下储氢的生物地球化学建模方法。它深入研究了地下氢的复杂动力学，重点研究了小型（孔隙实验室规模）和储层规模模型，强调了捕捉多孔介质中的微生物、地球化学和流体流动动态相互作用以准确模拟存储性能的重要性。小规模模型提供了对局部现象（例如微生物氢消耗和矿物反应）的详细见解，并且可以根据实验室数据进行验证和校准。相反，大规模模型对于评估项目的可行性和预测存储性能至关重要，但目前还不能通过实际数据来证明。这项工作解决了从精细尺度到储层模型的过渡挑战，整合了空间异质性和长期动态，同时保留了生物地球化学的复杂性。通过使用 PHREEQC、Comsol、DuMuX、Eclipse、CMG-GEM 等多种模拟工具，本研究探索了建模方法如何发展以纳入多物理过程和生化反馈回路，这对于预测氢的保留、流动和潜在风险至关重要。研究结果突出了当前建模技术的优势和局限性，并提出了一种工作流程，以充分利用现有的建模功能并开发储层模型来支持氢存储评估和管理。
采用多材料形状优化和 3D 打印的先进永磁发电机拓扑：预印本
美国绝大多数公用事业规模的风力发电机组都依赖于外国采购的稀土永磁体，而这些永磁体容易受到供应链不确定性的影响。许多小型风力发电机原始设备制造商都致力于不断改进发电机设计，以降低材料和生产成本，并通过降低齿槽转矩和提高效率来提高性能。传统的设计和制造提供的机会有限。在这项工作中，我们利用聚合物粘结磁体和电气和结构钢的三维 (3D) 打印的最新进展，展示了 15 千瓦基线风力发电机的先进设计方法。我们探索了使用贝塞尔曲线的三种磁体参数化方法，从而产生对称、不对称和多材料磁体设计。我们采用多物理场方法，结合参数化计算机辅助设计建模、有限元分析和有针对性的抽样，以确定具有更多机会减少稀土材料、提高效率和最小化齿槽转矩的新型设计。结果表明，非对称极设计和多材料极设计提供了更大的机会，可以在与基线发电机性能相似的条件下将稀土磁体材料减少多达 35％，这表明超越传统对称限制并由 3D 打印允许的设计自由度有了更新的机会。
机械滥用下锂离子电池的安全性能和故障标准
摘要：随着全球对环境问题的关注，控制二氧化碳的排放已成为重要的全球议程。在这种情况下，新型能源车的开发（例如电动汽车）正在流动。但是，作为电动汽车的关键电源，机械滥用下的锂离子电池的安全性能引起了广泛关注。评估锂离子电池的安全性能需要深入研究。本文对锂离子电池机械滥用的最新实验和数值模拟进行了综述。它展示了实验研究的主要方法和结论，比较了准静态和动态负载下的不同反应形式，讨论了锂离子电池中应变率依赖性的原因，并描述了电荷（SOC）对机械滥用和机械滥用能力的安全性能以及机械滥用能力的影响。此外，本文结合了数值仿真研究的方法，分析了详细建模和均质建模方法的优点和缺点，总结了基于应变的内部短路故障标准，并审查了基于多物理学的数值预测模型。最后，它在研究电池组通过数值模拟的安全性能方面提供了最新的进展。
建模集成电池和电解仪系统的性能
摘要：可再生能源的每日和季节性波动都需要大规模的储能技术。最近开发的集成电池和电解器系统，称为Battolyser，满足两个时间尺度要求。在这里，我们开发了一个宏观的COMSOL多物理模型，以量化谷物溶解器原型的能量效率，该原型首次整合了镍 - 铁 - 铁 - 铁 - 铁电池和碱性电解酶的功能。当前原型的额定能力为5 AH，为了开发更大的增强系统，有必要表征巴托利亚省内发生的过程，并优化谷battolyser的各个组件。因此，需要一个模型可以提供快速筛选，以了解单个组件的性质如何影响巴托利溶剂原型的整体能量效率。使用实验结果验证了该模型，并比较了新的配置，并针对该实验室规模设备的扩展进行了优化的能量效率。基于建模工作，我们找到了铁电极的最佳电极厚度为3和2.25 mm，具有最佳的电极孔隙率在0.15-0.35的空隙范围内。此外，发现电解质电导率和间隙厚度对设备的整体效率具有很小的影响。