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hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
研究了通过定向能量沉积获得的打印 316L 不锈钢薄壁结构的机械性能。对从增材制造的方形管中获得的小样品进行现场拉伸和断裂试验,并以相对于部件构建方向的三个不同方向提取。尽管该工艺产生了强取向的微观结构,但与文献中常见的厚样品或抛光样品相比,打印样品表现出降低的各向异性。此外,使用一个简单的模型表明,通过仅考虑材料厚度变化模式(由层堆叠过程引起)可以解释降低的各向异性。使用经过调整的数字图像相关程序分析断裂试验,该程序根据实验计算的 J 积分评估样品的断裂韧性。使用时间反转,可以识别靠近裂纹路径区域的应变场。然后根据拉伸试验中确定的本构行为计算应力场。提出了一种正则化程序来强制应力平衡。最后,使用各种积分轮廓计算 J 积分,以验证其路径独立性。在此基础上,确定了近乎各向同性的断裂韧性。额外的扫描电子显微镜观察表明,断裂表面特征与样品方向无关。这种明显的各向同性可以通过驱动裂纹萌生和扩展的未熔合缺陷的各向同性分布来解释。
本研究采用材料挤出 (MEX) 技术,特别是多材料单挤出系统,通过混合 PLA 和 TPU 材料来制造功能梯度材料 (FGM)。该过程引入了旨在增强材料界面的梯度过渡。在拉伸和疲劳载荷条件下,对一系列浓度模式(按体积计从 20% 到 80% 的 FGM)进行系统评估。在制造过程中,对实验参数进行细致的控制,包括应力水平、应力比和频率。表征过程需要对 FGM 界面进行比较分析。结果显示,无论材料浓度如何梯度变化,界面强度都有显著增强。这种增强在从较软到较硬的材料成分过渡期间尤为明显。本研究的主要目标有两个:阐明材料在拉伸-拉伸载荷情况下的行为,并全面了解 FGM 界面的复杂性。
摘要:材料科学领域非常关注二维(2D)材料的研究,尤其着重于石墨烯(GR)及其各种同种异体(例如Graphynes(Gys))。在这项工作中,我们通过有限温度下的分子动力学模拟探索了单轴负载对GY结构的影响,这导致了在特定温度下产生的新阶段。我们在α-和[14、14、18] -Gys中确定了三个新阶段,我们将其命名为C 16 -GY,C 14 -GY和C 12 -GR。这些阶段具有在广泛温度(t≤4和300k≤t≤600K)中保持稳定的显着特性。此外,我们已经对这些新发现的阶段的机械性能进行了广泛的研究。通过有限温度下的分子动力学模拟,使用经验潜力,我们获得了对这些材料在不同温度条件下的行为方式的宝贵见解。我们的结果表明,与α-和[14、14、18] -Gys(46.63和43.98 N/m)相比,在室温(300 K),C 16-,C 16- gys在X-方向(58.85和65.88 n/m)中表现出很高的年轻模量。此外,这些新阶段表现出超过磷,德国烯,硅和Stanene的机械性能。重要的是,它们的机械稳定性和动态稳定性都得到了积极的确认。因此,这些材料是各种机械应用的有希望的候选者。■简介
可持续结构是一个重要的研究领域,特别是对于预期人类在月球或火星上长期存在而言。人类在月球上持续存在将需要已经存在于月球基地建造现场的建筑材料。任务有效载荷中与加固金属(钢筋)相关的高成本使得必须探索用于持久月球基地的替代加固方法。人类头发具有很强的抗拉强度,可用于任何长期任务。通过使用原本浪费的头发代替重金属,可以降低任务有效载荷和成本。针对一系列不同水泥成分测量了混凝土的可加工性、抗压强度和孔隙率。这些成分由普通波特兰水泥 (OPC)、月球风化层、去离子 (DI) 水和人类头发组合而成。发现随着头发浓度的增加,可加工性和孔隙率增加。抗压强度随着头发浓度的增加略有下降。
聚乳酸 (PLA) 是 3D 打印工艺中常用的材料。在材料挤出 (MEX) 技术中,最终的 3D 打印部件具有较低的机械性能。本研究的目的是研究经过退火的 3D 打印 PLA 样品的拉伸强度。考虑的变量是退火温度和退火时间,有三个温度水平:70 ℃ 、90 ℃ 和 110 ℃ ,以及两个退火时间:60 和 90 分钟。冷却速度设定为每小时 10 C,并在炉中冷却 24 小时。结果表明,退火显著影响拉伸强度,与未退火部件相比,退火部件的拉伸强度显著提高。与未经过退火的部件的拉伸强度值相比,退火部件表现出更高的拉伸强度。弹性模量趋于下降,工件尺寸在各个方向上略有收缩。在对患有足下垂的儿童踝足矫形器(AFO)进行退火实验的结果中发现,经过退火处理的踝足矫形器样品在各个方向上均有收缩,变化相对较小。当使用退火工件时,无需补偿工件尺寸。在 110 C 温度下进行 90 分钟的退火时,可获得最高的拉伸强度。与打印样品相比,退火样品的拉伸强度平均提高了 42%。该玻璃化转变温度越高,热值越高,这将影响塑料链的排列和结晶度,并导致其物理性质发生变化。此外,研究结果表明,通过选择理想的工艺参数和后处理条件,可以大大提高热塑性材料的优化拉伸强度。
我们先前报道了由IP-S光蛋白用两光子聚合物(TPP)制造的单细胞粘附微拉伸测试仪(SCAμTT),用于研究定义的拉伸负荷下单个细胞连接的机制。该平台的主要局限性是IP-S的自动荧光,IP-S的自发荧光,TPP制造的光素,它显着增加了背景信号并使拉伸细胞的荧光成像变得困难。在这项研究中,我们报告了一种新的SCAμTT平台的设计和制造,该平台可减轻自动荧光,并证明其在单个细胞对成像中的能力,因为其相互连接被拉伸。使用IP-S和IP-VISIO(一种具有降低自动荧光的光蛋白)的两种物质设计,我们显示了平台的自动荧光显着降低。此外,通过将孔与金涂层整合到底物上,几乎完全缓解了自动荧光对成像的影响。使用这个新平台,我们证明了一对上皮细胞的能力,因为它们被拉伸至250%的应变,从而使我们能够观察到连接破裂和F-肌动蛋白回收,同时记录交界处的800 kPa应力的积累。此处介绍的平台和方法可能有可能详细研究细胞 - 细胞连接中的机制和机械转导的机制,并改善机械生物学应用中其他TPP平台的设计。
摘要。预测拉伸强度的预测是确定结构性能的关键机械属性,是评估可回收骨料的可行性的组成部分。评估回收骨料的分裂拉伸强度的传统技术依赖于高级和耗时的实验室测试,这对于大规模应用可能是昂贵且效率低下的。这项工作提出了基于机器学习的算法,以预测分裂拉伸强度的性能。在这项研究中,从先前的研究中获得了257项测量,其中包含影响分裂强度的输入变量。使用三种方法来构建不同的预测模型,即支持向量回归,XG增强和随机森林。使用MAE,RMSE,MAPE和MASE等指标评估了各种模型的性能指数,以测量模型的准确性和可靠性。本研究表明,随机森林算法的表现优于其他RMSE值1.76的模型。实施拟议的模型可提高预测的可靠性,使研究人员能够做出有关将再生材料纳入可持续建筑实践中的明智决定,从而有助于减少建筑部门的环境影响。关键字:回收总骨料混凝土(RAC),机器学习,随机森林,XG提升,拉伸强度,支持向量回归
摘要:结构电池正在引起人们的关注,并且可以在设计无排放的轻型防御和运输系统中发挥重要作用,例如飞机,无人驾驶汽车,电动汽车,公共交通,垂直起飞和着陆(VTOL) - 城市空中交通。这种综合功能的方法有助于总体质量减少,高性能和增强的车辆宽敞。目前的工作着重于开发和表征多功能结构钠电池电池组件,即使用高强度 - 强度的结构电解质(SE),该结构电解质(SE)通过在基于薄薄的(氧化乙烯)基于基于的乙二醇(氧化乙烯)的复合材料电解质层之间制备。结构电解质的电化学和机械特性表现出多功能性能,拉伸强度为40.9 MPa,离子电导率为1.02×10 - 4 s cm-1 60°C时在60°C时在60°C下使用0至4.5 v的电极式插入。 (CFS)针对结构电解质,其高抗拉力强度为91.3 MPa。制造的结构电池CF || SE || NA提供的典型能量密度为23 WH kg -1,并执行500个周期,同时保持80%的容量直至225个周期。在这项初步工作中对钠结构电池结构进行的研究表明,钠离子在中间模型型碳纤维电极中的插入显示,显示了具有出色的循环稳定性和结构强度的多功能性能,并为当前结构电池设计提供了替代路径。关键字:结构性钠电池,结构能量存储,多功能材料,碳纤维电极,多功能功率复合材料