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镍基高温合金增材制造激光重熔工艺模拟与优化
摘要：镍基高温合金具有优异的耐腐蚀和耐高温性能，在能源和航空航天工业中广受欢迎。镍合金的直接金属沉积 (DMD) 已达到技术成熟度，可用于多种应用，尤其是涡轮机械部件的修复。然而，DMD 工艺过程中的零件质量和缺陷形成问题仍然存在。激光重熔可以有效地预防和修复金属增材制造 (AM) 过程中的缺陷；然而，很少有研究关注这方面的数值建模和实验工艺参数优化。因此，本研究的目的是通过数值模拟和实验分析来研究确定重熔工艺参数的效果，以优化 DMD 零件修复的工业工艺链。热传导模型分析了 360 种不同的工艺条件，并将预测的熔体几何形状与流体流动模型和选定参考条件下的实验单轨观测值进行了比较。随后，将重熔工艺应用于演示修复案例。结果表明，模型可以很好地预测熔池形状，优化的重熔工艺提高了基体和 DMD 材料之间的结合质量。因此，DMD 部件制造和修复工艺可以从此处开发的重熔步骤中受益。
创建和验证人类Implintome的第一个Infinium DNA甲基化阵列
图1。使用荧光团 - 猝灭剂系统对DNA二级结构进行高通量热力学测量。a。折叠（淬火）和展开（荧光）状态的DNA分子的示意图。b。固定在测序芯片表面上的荧光DNA簇的图像。顶部：仅具有荧光团偶联的寡核（CY3），以及荧光团和淬火剂偶联的寡核能的图像。底部：每个图像中DNA分子的示意图。所有图像均标准化为超稳定的茎和重复对照变体，以依赖温度对荧光和淬火的影响，如图S1D。 c。库型和淬灭剂偶联的寡核苷酸的恒定序列结合位点之间的库变体设计。 红色代表每种类型内的支架核苷酸恒定，蓝色可系统排列的变量（'n'）。 每个类下的数字指示每个类中唯一序列的数量。 d。对照构建体的荧光测量，其中荧光团和淬灭器之间的单链距离在单核苷酸步骤下增加。 橙色线显示理论拟合。 e。在较高的温度（熔体曲线，X轴）和降低温度（退火曲线，Y轴）f的情况下，∆G 37的相关性来自图书馆变体。熔融曲线的代表性示例在GC含量方面有所不同。 g。三个熔体和一个退火曲线实验重复的∆G 37的Pearson相关性。S1D。c。库型和淬灭剂偶联的寡核苷酸的恒定序列结合位点之间的库变体设计。红色代表每种类型内的支架核苷酸恒定，蓝色可系统排列的变量（'n'）。每个类下的数字指示每个类中唯一序列的数量。d。对照构建体的荧光测量，其中荧光团和淬灭器之间的单链距离在单核苷酸步骤下增加。橙色线显示理论拟合。e。在较高的温度（熔体曲线，X轴）和降低温度（退火曲线，Y轴）f的情况下，∆G 37的相关性来自图书馆变体。熔融曲线的代表性示例在GC含量方面有所不同。g。三个熔体和一个退火曲线实验重复的∆G 37的Pearson相关性。h。各种构造类别的标准误差为∆G 37的函数。
从统计上参数化和评估正学位模型，以估算1979年至2022年在南极洲的表面熔体
摘要。表面熔化是南极冰架塌陷的主要驱动因素之一，随着全球气候的持续变暖，预计将来会增加，因为空气温度和熔化之间存在统计学上显着的正相关关系。增强的表面熔体将影响南极冰盖（AIS）的质量平衡，并通过动态反馈诱导全球平均海平面（GMSL）的变化。然而，南极中对表面熔体的当前理解在量化表面熔体和了解过去，现在和建筑环境中表面熔体的驱动过程的不确定性方面仍然有限。在这里，我们构建了一个新型的网格细胞级分布分布的正学位日（PDD）模型，该模型被强迫使用2 m的空气温度重新分析数据，并通过将卫星估计值和表面能量平衡（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型（SEB）模型的每个计算单元格上的1979年至2022222222222.，我们根据PDD模型的性能评估了我们参数化方法的准确性，当时考虑了整个计算单元格，这与选择用于参数化的时间窗口有关。我们通过将用于PDD参数化的训练数据（卫星估计和SEB模型输出）增加±10％，并通过将恒定温度扰动（ + 1， + 2， + 3， + 4和 + 5 o C）添加到2 M空气温度模型。我们发现，PDD融化范围和数量类似于训练数据的变化，其统计学上显着的相关性稳定，并且PDD熔体量融合的量随着温度的
北极熔体异常的特征归因
我们工作的重点是改善气候模型中异常的解释性，并促进我们对北极熔体动态的理解。北极和南极冰盖正在迅速融化并增加了淡水径流，这显着导致了全球海平面上升。了解在这些地区驱动融雪的机制至关重要。ERA5是极地气候研究中广泛使用的重新分析数据集，可提供广泛的气候变量和全球数据同化。但是，其融雪模型采用了一种能量不平衡的方法，可能会过度简化表面熔体的复杂性。相反，冰川能量和质量平衡（GEMB）模型结合了其他物理过程，例如积雪，FIRN致密化和融化液化/重新冻结，提供了表面熔体动力学的更详细的表示。在这项研究中，我们专注于分析格陵兰冰盖的表面融雪材料，并使用ERA5和GEMB模型中异常熔体事件的特征归因。我们提出了一种新型的无监督归因方法，利用反对解释方法来分析ERA5和GEMB中检测到的异常。我们的异常检测结果通过模仿地面真实数据进行验证，并针对既定的特征排名方法进行了评估，包括XGBoost，Shapley值和随机森林。我们的归因框架标识了每种模型背后的物理和气候特征驱动熔体异常的特征。这些发现证明了我们的归因方法在增强气候模型中异常的解释性并促进我们对北极熔体动力学的理解方面的实用性。
熔池凝固过程中柱状枝晶间生长竞争的快速模拟
本文提出了一种非常快速的数值方法来模拟熔池凝固产生的微观结构，包括柱状枝晶晶粒和从熔体中成核的等轴晶粒的生长竞争。为了减少计算时间，提出了一种升级策略，该策略不是单独考虑每个枝晶，而是根据物理信息确定枝晶生长速度来定义平均凝固前沿。所提出的方法还依赖于枝晶的优选生长方向和有利取向的晶粒标准来确定哪些晶粒在竞争中幸存下来。显著减少自由度总数的关键贡献之一是使用 Voronoi 镶嵌而不是规则网格进行数值实现。结果已与实验数据以及相场和细胞自动机模拟进行了比较。模拟的微观结构与使用细胞自动机获得的微观结构相似，而计算成本却大大降低。此外，还提供了三维模拟的收敛分析，其热条件对应于金属增材制造，以展示如何在实践中使用本研究。
Freemelt从Ukaea接收订单
FreeMelt开发了用于金属零件的高级3D打印机，并旨在使用E-PBF技术成为增材制造业（AM）领先的供应商，到2030年的收入为10亿瑞典克朗。这些解决方案主要支持欧洲和美国国防，能源和医疗技术领域的公司，从而使他们能够推动创新并提高生产效率。成立于2017年，Freemelt将其产品组合扩展到包括三种打印机型号，其中两种用于工业生产，另一个针对研究机构和大学的（一个Freemelt）。模块化工业打印机（EMELT）利用E-PBF技术，与市场上的其他机器相比，效率明显更高，同时保持金属选择的灵活性。Freemelt主要通过以固定价格出售高级3D打印机，并获得了支持和维护服务的补充，预计到2030年，这些服务将占总收入的25％。该公司现在致力于进一步工业化其产品和服务组合，并在欧洲和北美市场推动商业化。在www.freemelt.com
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Freemelt 开发用于金属部件的先进 3D 打印机，旨在成为使用 E-PBF 技术的增材制造 (AM) 领域的领先供应商，到 2030 年实现 10 亿瑞典克朗的收入。这些解决方案主要支持欧洲和美国国防、能源和医疗技术领域的公司，使他们能够推动创新并提高生产效率。Freemelt 成立于 2017 年，其产品组合已扩展至包括三种打印机型号，其中两种专为工业生产而设计，一种 (Freemelt ONE) 面向研究机构和大学。模块化工业打印机 (eMELT) 利用 E-PBF 技术，与市场上的其他机器相比，效率显著提高，同时保持了金属选择的灵活性。 Freemelt 主要通过以固定价格销售先进的 3D 打印机来产生收入，并辅以支持和维护服务，预计到 2030 年，这些收入将占总收入的 25%。该公司目前专注于进一步工业化其产品和服务组合，并推动欧洲和北美市场的商业化。更多信息请访问 www.freemelt.com
用选择性激光熔化过程制成的钛合金纳米复合材料的机械和磨损优化研究
摘要钛合金由于具有出色的机械和摩擦学特性而在许多科学，工程和技术领域都使用。调查目标是通过应用添加剂过程（例如选择性激光熔化和加强生物硅化钛合金加强钛合金）来开发一种创新的综合材料，以供汽车行业使用。生物 - 硅（BS）纳米颗粒是使用钙叶酸的农业废物作为增强剂提取的。工业级钛（IGT）合金纳米复合材料用于制造具有生物 - 硅纳米颗粒的合金增强0、5、10和15％的合金。研究了IGT/BS纳米复合材料的机械性能，例如微硬度，拉伸（最终和产量）强度和抗压强度。根据调查的结果，15wt。％IGT/BS纳米复合材料具有更好的机械特征。L9 Taguchi的正交阵列用于说明磨损试验。ANOVA用于优化结果。ANOVA用于确定理想的过程参数，从而导致最低的磨损速率和摩擦系数（COF）。调查结果表明，施加的载荷为30 N，滑动速度为4 m/s，滑动距离为2000 m可能会达到最低的磨损。根据ANOVA，负载是影响磨损的最重要因素（30％）。
完整的格陵兰冰盖融化的地形控制临界点
摘要。人为气候变化的主要影响是临界点的穿越，这可能具有严重的序列，例如格陵兰冰盖的完全质量损失（GRIS）。目前，GRIS以加速速率损失质量，这主要是由于其表面质量平衡急剧下降（SMB；雪积聚和从熔体和相关径流中降雪和表面消融之间的平衡）。先前关于Gris完全熔体阈值的大小和性质的工作仍然存在争议。在这里，我们探索了GRIS完整融化的潜在SMB阈值；表面熔体和冰川等静态式（GIA）在确定该阈值时的影响和相互作用； GRIS是否表现出通常与临界点相关的特征，例如对外部强迫的敏感性。为此，我们通过在多个高程类中循环不同的SMB气候来迫使社区冰盖模型V.2（CISM2）迫使社区地球系统模型v.2（CESM2）在高度的CESM2 – CESM2 – CISM2瞬时全球气候和GRIS在高CO下的近距离模拟。CESM2中的SMB计算已通过现代观测和高分辨率建模进行了评估，其中包括对表面熔体和雪 - 烟雾过程的高级代表。我们发现了完全GRIS熔体为230±84 Gtyr -1的正阈值，对应于
超级流体涡流晶体的量子熔化
量子涡旋是量子超流体中的拓扑缺陷，在宏观尺度上，这些阶段揭示了量子性。量子涡流物质是一个有趣而多学科的研究领域[1-3]，它吸引了理论家和实验家。虽然在超级流体制度中深处的精力激励上，但涡流的凝结为理解相邻的非沉积阶段和相关的相变提供了自然框架[4-6]。在旋转整个系统的情况下，在低温下出现了超流体涡流中的丰度[7-10]。正如Abrikosov [11]在外部磁场中与II型超导体紧密相关的上下文中首先发现的，在热力学极限下，常规涡流晶体基态可以出现。它会自发打破（磁）翻译和旋转对称性。在二维极限中，对低能集体激发（称为Tkachenko Waves [12]）的研究一直是广泛理论上的主题，如[13 - 24]这样的作品所证明的。此外，在冷原子实验中，在极低的温度下成功地进行了对Tkachenko波的实验观察[25]。值得注意的是，也有人建议Tkachenko模式可以解释脉冲星的动力学[26]。鉴于涡旋的两个横向笛卡尔坐标构成了一对规范的变量[8，27 - 29]，因此涡旋代表了固有的模糊实体，其本质上的模糊实体与不成比例的面积与基本玻色子密度成反比。因此，随着晶体内的涡流密度接近玻色子密度的大小，涡旋位置中的量子机械波动与涡流之间的距离相当。粗略估计依赖于Lindemann标准和小规模的精确对角线数值模拟，表明当填充分数大约在1到10之间时，涡流晶体会在零温度下实现量子熔化[8]。在这里，填充分数在以下内容中称为ν，定义为玻色子密度n b和涡流密度，n v之间的比率。这种量子熔化现象的确切性质仍然很糟糕，代表了该领域的长期挑战。分形式弹性双重性[30 - 37]及其前身[38 - 42]提供了一种出色的框架，以研究可能的熔融机制，因为它自然融合了脱节和错位，这些脱位和位错是固体中拓扑缺陷[43]。一个人也可以轻松地掺入va-cancy和间质缺陷[31，34]。在这种形式主义中，量子熔化可以通过一系列的相变实现，其中动态缺陷场扮演了希格斯字段的作用。这种方法在[44]中率先进行的涡流晶体研究中发现了实际应用。除了对各种缺陷之间的静态相互作用的计算之外，这还发现了几个连续的量子希格斯过渡，这些过渡是由缺陷的凝结触发的。在本文中，我们提供了有关二维超氟涡流晶体量子熔化的新见解。值得注意的是，发现涡流晶体的量子熔化可能是由空缺或间质的凝结来提到的，导致最初在经典的有限限制性问题中研究的含量涡旋超固体的出现[45，46]。我们的起点是tkachenko模式的有效理论，在二次近似中，该理论降低了紧凑型标量场的Lifshitz理论[21，24，46，47]。这是快速旋转极限的超氟涡流晶体的良好粗粒描述，其中冷凝水仅占据了最低的Landau水平。在该领域理论中，我们讨论了对称范围的磁性顶点算子的命运，这些磁性顶点算子在特殊条件下与涡流晶体中的空位和间质缺陷相对应。从先前的工作中汲取灵感[5，48]，我们确定哪种填充ν这样的磁性顶点操作员在重生群体（RG）sense