XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search Systemgraded
功能梯度材料增材制造的机器学习
摘要：增材制造 (AM) 是一种变革性的制造技术，能够根据 3D 建模数据逐层直接制造复杂部件。在 AM 应用中，功能梯度材料 (FGM) 的制造具有重要意义，因为它有可能提高多个行业的组件性能。FGM 是通过不同材料之间的梯度成分过渡制造的，从而能够设计具有位置相关机械和物理特性的新材料。本研究全面回顾了有关在 AM 中实施机器学习 (ML) 技术的已发表文献，重点介绍了基于 ML 的 FGM 制造工艺优化方法。通过对文献的广泛调查，本综述文章探讨了 ML 在解决 FGM 制造固有挑战中的作用，并涵盖了参数优化、缺陷检测和实时监控。本文还讨论了在 FGM 的 AM 制造中采用基于 ML 的方法的未来研究方向和挑战。
涉及功能梯度多铁性的移动接触力学
本文介绍了涉及功能梯度多铁性涂层的移动接触的求解程序。假设一个平面或三角形轮廓的移动刚性冲头与多层介质接触，该介质由磁电弹性涂层、弹性夹层和弹性基板组成，并被建模为半平面。该公式基于平面弹性动力学的波动方程和麦克斯韦方程。应用傅里叶变换和伽利略变换，推导出平面和三角冲头问题的第二类奇异积分方程。开发了一种利用雅可比多项式的展开-配点技术来数值求解积分方程。通过与文献中的结果进行比较，验证了所提出的程序。考虑功能梯度磁电弹性涂层进行的参数分析表明了性能变化曲线、冲压速度和涂层厚度对接触应力、电位移和磁感应的影响。所提出的方法可用于受移动接触影响的多铁性分层系统的分析和设计研究。
密度分级多孔固体：力学、制造和应用
绝热、可定制的比强度、出色的冲击能量吸收和缓冲性能，而且结构重量很轻。通过调整基础材料特性和细胞结构，可以定制这些结构的宏观（体积）行为，这使得细胞固体广泛应用于汽车、航空航天、体育、生物力学和包装行业。已确定细胞固体的密度、承载、能量吸收、声学和热特性在很大程度上取决于其细胞结构的几何形状、连通性和结构。细胞固体中特性结构性能的相互依赖性导致开发出各种类型的随机或无序（泡沫）和周期性或有序（晶格）结构，这些结构具有可定制和特定于应用的特性。然而从实际角度来看，在设计和开发多孔固体时，特别是对于结构的承载能力至关重要的用途，一个常见的缺点是在比强度和能量吸收性能之间进行权衡。 [1] 研究表明，增加多孔固体的细胞壁厚度通常会导致更高的强度和更低的能量吸收能力。相反，可以通过减少细胞壁厚度（以强度和刚度为代价）来提高比能量吸收（以重量为标准的吸收应变能量）。在解决多孔固体的强度能量吸收二分法方面已经取得了重大进展。例如，膨胀结构的开发为一种新型多孔结构打开了大门，这种结构在抗变形和压痕性能的改善、增强的承载和断裂性能以及增强的冲击能量缓解性能方面优于传统结构。 [2 – 4] 事实证明，膨胀结构前景广阔，尤其是在体育应用中，可用作具有可调性能的轻质防护垫。[5] 然而，尽管它们有可能为提高强度和缓冲性能提供途径，但仍需要克服一些困难，并呼吁在这一领域进一步发展。例如，膨胀结构（尤其是膨胀泡沫）的加工和制造并不适用于所有聚合物系统，需要精确且通常成本高昂的加工技术。[2,6]
定制 316L 不锈钢与 Al12Si 的成分分级界面
可以看到纯 SS 316L 部分和 (SS 316L+Al12Si) 1 之间的结合。(c) 方法 2 制造的横截面。(d) 圆柱形 SS 316L 至 Al12Si 双金属结构
用于成分梯度合金计算设计的子空间包容采样方法
成分梯度合金是功能梯度材料 (FGM) 的一个子类，它利用单个金属部件的局部成分变化来实现比传统单一材料部件更高的性能。在之前的研究 [Kirk, T., Galvan, E., Malak, R., and Arroyave, R., 2018, “增材制造功能梯度材料中梯度路径的计算设计,” J. Mech. Des., 140, p. 111410. 10.1115/1.4040816] 中，作者提出了一种计算设计方法，该方法避免了限制梯度合金可行性的常见问题（例如有害相），并针对性能目标进行了优化。然而，以前的方法只对成分空间的内部进行采样，这意味着设计的梯度必须包括整个梯度空间中的所有元素。因为即使少量的额外合金元素也会引入新的有害相，所以这一特性通常会忽略原本无法解决的问题的潜在更简单的解决方案，从而阻碍向状态空间添加新元素。本研究通过引入一种在设计搜索中包含较少元素子空间的采样方法来改进以前的方法。新方法在人工扩展的状态空间形式内进行采样，并将真实区域之外的样本投射到最近的真实子空间。首先通过观察 3D、4D 和 5D 状态空间中每个子空间中的样本分布来评估该方法。接下来，在合成的 3D 问题中进行参数研究，将新采样方案的性能与以前的方法进行比较。最后，应用更新的方法设计从不锈钢到等原子 NiTi 的梯度，该梯度具有嵌入式形状记忆驱动等实际用途，而以前的方法未能找到可行的途径。[DOI：10.1115 / 1.4053629]
功能梯度材料的槽光聚合增材制造：综述
摘要：功能梯度材料 (FGM) 可在零件体积上提供离散或连续变化的属性/成分。过去，由于制造方法的限制，FGM 的广泛应用速度不够快。制造技术（尤其是增材制造 (AM)）的重大发展使我们能够制造具有特定体积/表面变化的材料。使用 AM 方法制造 FGM 可以让我们弥补传统方法的一些缺点，并以经济高效的方式生产复杂且近净成型的结构，更好地控制梯度。桶光聚合 (VP) 是一种 AM 方法，其工作原理是逐层固化液态光聚合物树脂，近年来，由于其成本低、表面质量控制高、无需支撑结构、材料不受限制等优点而受到高度重视。本文回顾了使用 VP 方法制造 FGM 的现状和未来潜力。结论是，打印机硬件设置和软件、设计方面和打印方法的改进将加速 VP 方法在 FGM 制造中的使用。
Microsoft Word - Revision_Enriching the Functionally Graded Materials (FGM) Ontology_draft_NEIL_PASS.docx
摘要。近年来，功能梯度材料 (FGM) 已用于多种不同类型的应用，并引起了广泛的研究关注。然而，我们还没有一种普遍接受的方式来表示 FGM 的各个方面。缺乏标准化词汇会给提取与不同应用相关方面相关的有用信息造成障碍。需要一种标准资源来描述 FGM 的各种元素，包括现有应用、制造技术和材料特性。这促使我们在 2016 年创建了 FGM 本体 (FGMO)。在这里，我们介绍了 FGM 本体的修订和扩展版本，其中包括四个维度的丰富内容：(1) 记录最近的 FGM 应用；(2) 重新组织框架以纳入制造过程类型的更新表示；(3) 丰富本体的公理；(4) 从通用核心本体 (CCO) 和产品生命周期 (PLC) 本体导入中级本体。该工作是在工业本体铸造厂（IOF）的框架内开展的，本体符合基本形式本体（BFO）。
功能梯度材料转子动态行为分析模型开发
功能梯度材料 (FGM) 是一种先进的复合材料，其材料特性在多个方向上呈现逐渐过渡，通过在整个结构中策略性地改变材料成分，可以提高性能。这种逐渐变化可以增强转子的结构耐久性、耐热性和减振性等，使 FGM 在航空航天、汽车和工业机械等高性能应用中具有优势。尽管有这些好处，但 FGM 的材料特性可能会给准确预测其动态行为带来独特的挑战。本研究旨在开发一种能够捕捉 FGM 转子动态特性的分析模型。该模型将有助于更好地理解 FGM 转子在各种条件下的行为，为优化设计参数以提高动态性能提供见解，并分析转子的不稳定性。
增材制造功能梯度材料的进展与挑战：综合综述
摘要：本文深入研究了增材制造功能梯度材料 (FGM) 领域的进步和挑战。它深入研究了 FGM 设计的概念方法、各种制造技术以及使用增材制造 (AM) 技术制造它们所用的材料。本文探讨了 FGM 在结构工程、汽车、生物医学工程、软机器人、电子、4D 打印和超材料等不同领域的应用。对与 FGM 相关的关键问题和挑战进行了细致的分析，解决了与生产和性能相关的问题。此外，本文预测了 FGM 发展的未来趋势，强调了对不同行业的潜在影响。结论部分总结了主要发现，强调了 FGM 在 AM 技术背景下的重要性。这篇评论为研究人员、从业者和利益相关者提供了宝贵的见解，增强了他们对 FGM 及其在不断发展的 AM 格局中的作用的理解。
磨损不完美的功能分级零件的行为分析：分析和实验技术
摘要。在本研究中使用了分析溶液和实验测试的组合，以评估多孔功能分级材料（PFGM）结构系统的耐磨性。使用基于不同参数的3D打印技术制造了圆柱多孔样品。根据ASTM标准，已经使用圆盘摩擦计上的销钉研究了多孔样品的滑动磨损行为。结果显示实验和分析分析之间的合理一致，差异为10.434％。这表明3D打印可以适用于制造可靠的粘弹性样品。但是，孔隙率参数对耐磨性有重大影响。多孔分级技术导致FGM PLA样品的较高实验性耐磨性约为31％。使用扫描电子显微镜（SEM）进行了样品骨折表面的体形观察，以检查PFGM层的性质。