摘要。在增材制造中,有必要考虑并弥补由于残余压力的作用而造成的零件翘曲。用于计算CAE系统中变形幅度的有效快速方法之一是机械有限元分析,它不需要许多迭代。要确保CAE系统中计算的准确性,必须在特殊样本上校准它们。本文提出了一种对直接金属沉积过程(DMD)过程进行校准的方法,其结果是计算DMD期间零件变形所需的内部变形值。借助Shupustancy添加剂CAE系统,设计了DMD工艺的数字模型,并模拟了残留应力的效果。基于与全尺度样本的比较结果,已经调整了计算出的参数,可将其应用于优化工件部分的几何形状,并考虑到DMD过程的特征。
摘要 建立了非均匀应力场下隧洞开挖力学模型,提出了一种同时考虑黏聚力和内摩擦角弱化的应变软化模型,推导了峰后区半径、应力与位移的解析解。以桃园煤矿某隧洞为工程实例,确定了隧洞峰后区半径、地表位移和应力分布情况,讨论了平竖应力比、中间主应力、残余黏聚力、残余内摩擦角对隧洞变形的影响。研究结果表明:由于应力场不均匀,隧洞周边峰后区半径和应力分布随方向呈变化趋势;考虑中间主应力时,隧洞峰后区半径和地表位移较大;残余黏聚力和内摩擦角越大,隧洞峰后区半径和地表位移越小。
机械组件和结构的组成结构元件具有复杂的几何形状,导致局部应力/应变集中现象。这些带缺口的结构部件经常受到随时间变化的载荷,这可能导致疲劳裂纹的产生和扩展。在非常特殊的情况下,使用中的载荷路径包括恒幅 (CA) 疲劳循环。然而,在大多数实际情况下,结构部件受到变幅 (VA) 载荷谱的影响。除此之外,疲劳设计问题进一步复杂化,因为一般来说,实际使用中的载荷历史本质上是多轴的。就受到 CA 多轴疲劳载荷的无缺口金属材料而言,对现有技术的检查表明,使用各种设计标准可以达到良好的精度水平 [1] 。然而,尽管设计可靠性如此令人鼓舞,但显然还需要做更多的工作,以便更好地将材料微观结构的影响纳入疲劳设计过程 [2] 。在此背景下,关键问题是具有不同延展性的材料对施加载荷历史的非比例性程度表现出不同的敏感性 [3] 。虽然已经进行了大量工作来研究普通金属材料的多轴疲劳行为,但迄今为止,国际科学界尚未对多轴疲劳行为进行深入研究。
SYLLABUS UNIT - I Periods: 6L+3T=9 SIMPLE STRESSES & STRAINS: Elasticity and plasticity, Types of stresses and strains, Hooke's law, stress-strain diagram for ductile and brittle materials, Working stress, Factor of safety, Lateral strain, Poisson's ratio and volumetric strain, Elastic modulus and the relationship between them, Bars of varying section, Composite bars, Thermal stresses, strain energy,弹性,渐进,突然,冲击和冲击负荷。在单轴,双轴,纯剪切和组合负载下,倾斜平面上的应力,MOHR的应力圆(主要应力和应变) - 分析和图形溶液。
制造应变和随后的残余应力是薄壁结构行为的关键因素,因为它们会引起屈曲、翘曲和失效。本文通过研究使用定向能量沉积的薄壁结构的增材制造,提出了对这些特征进行实验和数值分析的综合方法。使用红外和光学摄像机在整个部件和整个过程中识别制造过程中的温度和平面位移场的现场测量值。与大多数现有方法不同,本文的创新之处在于无需停止制造即可确定位移场,这大大简化了对过程的监控。此外,还开发了该过程的数值建模来研究残余应力的形成。所提出方法的创新之处在于通过将热问题和机械问题解耦,实现了相当短的计算时间,这对于参数研究来说很有趣。结果是相关的,因为计算出的温度和位移场与现场测量值非常吻合。补充屈曲分析还表明,该模型能够预测何时由于过度偏离计划挠度而必须停止制造。因此,所提出的模型可用作选择给定部件的合适工艺参数的工具。
制造菌株和随后的残余应力是薄壁结构行为的关键要素,因为它们会引起屈曲,翘曲和失败。这项工作通过使用定向能量沉积的薄壁结构进行了对这些特征的合并实验和数值分析。通过使用红外和光学摄像头,在整个部分以及整个过程中都确定了在制造过程中温度和计划位移场中的原位测量值。这项工作的一种新颖性是在不停止制造的情况下确定位移场,与大多数现有方法不同,这大大简化了该过程的监视。此外,已经开发了该过程的数值建模来研究残余应力的形成。所提出的方法的一种新颖性是通过解耦热和机械问题来达到相当短的计算时间,这对于参数研究很有趣。结果是相关的,因为计算的温度和位移场与原位测量非常吻合。互补的屈曲分析还显示了该模型由于过度过度偏转而预测必须停止制造的能力。因此,所提出的模型可以用作为给定零件选择合适的过程参数的工具。
该类方法相对于LSP或“3D LSP”的不同之处在于,通过调整两束激光之间的距离,激光冲击喷丸可以作用于材料温度冷却到锻造温度范围(通常为800 ℃-1250 ℃)的区域,就像锤子锻造刚被扫描激光束沉积的金属一样。在锻造温度范围内,材料容易屈服,可以诱发较大的拉伸塑性应变。此外,它是一种原位和非接触式强化方法,相比之下,LSP或“3D LSP”不是原位的,需要仔细重新调整构建的部件,而超声波振动需要接触焊接道次,这不适合AM工艺。
金属增材制造部件中的残余应力是一个众所周知的问题。它会导致样品在从构建板上取出时变形,并且对疲劳产生不利影响。了解打印样品中的残余应力如何受到工艺参数的影响对于制造商调整工艺参数或部件设计以限制残余应力的负面影响至关重要。在本文中,使用热机械有限元模型模拟增材制造样品中的残余应力。材料的弹塑性行为通过基于机制的材料模型来描述,该模型考虑了微观结构和松弛效应。通过将模型拟合到实验数据来校准有限元模型中的热源。将有限元模型的残余应力场与同步加速器 X 射线衍射测量获得的实验结果进行了比较。模型和测量的结果显示残余应力场具有相同的趋势。此外,结果表明,随着激光功率和扫描速度的改变,所产生的残余应力的趋势和幅度没有显著差异。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
高通量基因筛选是一种强大的方法,可用于在全基因组范围内研究基因功能并识别对某些压力负责的基因。在这里,我们开发了一种 piggyBac 策略,可将汇集的 sgRNA 文库稳定地递送到细胞系中。我们使用这种策略在家蚕细胞中进行基于全基因组成簇的规律间隔短回文重复技术 (CRISPR)-Cas9 的筛选。我们首先构建了一个包含 94,000 个 sgRNA 的单向导 RNA (sgRNA) 文库,该文库靶向 16,571 个蛋白质编码基因。然后,我们使用 piggyBac 转座子在 BmE 细胞中生成敲除集合。我们确定了 1006 个在正常生长条件下对细胞生存至关重要的基因。在已确定的基因中,82.4%(829 个基因)与七种动物物种中的必需基因同源。我们还确定了 838 个基因,它们的缺失促进了细胞生长。接下来,我们分别使用温度和杆状病毒对生物或非生物胁迫进行了针对特定环境的阳性筛选,从每个筛选中确定了几个关键基因和途径。总之,我们的结果为家蚕基因组的功能注释和解释导致各种条件的关键基因提供了一个新颖而通用的平台。这项研究还展示了在非模式生物中进行全基因组 CRISPR 筛选的有效性、实用性和便利性。
摘要。使用中子衍射和轮廓方法的残留应力测量在由316升不锈钢粉制成的阀外壳上进行,并使用激光粉末床融合添加剂制造具有复杂的三维内部特征。测量结果捕获了残留应力场的演变,该状态是将阀外壳连接到底板上的状态,到达壳体从底板上切开的状态。利用此切割,因此使其在此应用中是非破坏性的测量,轮廓方法映射了整个切割平面上的残留应力分量正常的(通过切割完全缓解了这种应力场),以及由于切割而导致的整个壳体中所有应力的变化。中子衍射测量的无损性质启用了在切割前和切割后的构建点的各个点的残余应力测量。在两种测量技术之间观察到了良好的一致性,这两种测量技术表明,在外壳的外部区域中显示了较大的拉伸方向残余应力。轮廓结果表明,从两个不同区域中从底板上移除构建后,多个应力分量发生了很大变化:在平面附近,在该平面附近,从基本板中切开构建,并在充当应力集中器的内部特征附近。这些观察结果应有助于理解基本板附近构建破裂的驾驶机制,并确定对结构完整性的关注区域。中子衍射测量还用于显示基本板附近的剪切应力明显低于正常应力,这是对轮廓方法的重要假设,因为不对称切割。