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定理球形kirigami tessellations
我们介绍了一个定理，该定理限制在球形表面上的kirigami tessellations时，带有图案性缝隙形成了自由形式的四边形网格。我们表明，球形kirigami镶嵌具有一个或两个兼容状态，即，最多有两个沿部署路径的隔离菌株配置。该定理进一步揭示了从球形到平面kirigami tessellations的刚性到扁平的过渡，并且仅当狭缝形成平行四边形空隙以及消失的高斯曲率时，这也通过能量分析和模拟来证实。在应用方面，我们显示了基于定理的Bistable球形圆顶结构的设计。我们的研究为基于欧几里得和非欧几里得几何形状的可变形结构的合理设计提供了新的见解。
使用Markovian Morestoning用Voronoi Tessellations
摘要：Janus激酶（JAK）是非受体酪氨酸激酶（NRTKS）家族中的一组蛋白质，在生长，生存和血管生成中起着至关重要的作用。它们通过janus激酶 - 信号传感器和转录（JAK-STAT）信号途径的激活因子激活它们。JAK-STAT信号通路在细胞分裂，凋亡和免疫力的调节中具有重要作用。在JAK2的JANUS同源性2（JH2）域中对V617F突变的鉴定导致骨髓增生性疾病已激发了对药物发现群落的极大兴趣，以开发JAK2特异性抑制剂。但是，这种抑制剂应在其他JAKS上选择JAK2并显示长时间的停留时间。最近，新型的JAK2/STAT5轴抑制剂（N-（1H-吡唑-3-基）吡啶蛋白-2-氨基衍生物）在目标和适当的选择性上显示了延长的停留时间（小时或更长时间），不包括JAK3。为了促进对激酶 - 抑制剂相互作用并推动这种抑制剂的发展，我们在启用模拟的启用模拟率估算的基于这些KIN属性的属性的多尺度的Markovian Morestonting使用Voronoi Tessellations（MMVT）方法中，并将其排名为KIN的属性，并将JAK3的抑制剂。我们的方法研究了与其他蛮力和杂交增强的采样方法相比，用户友好，快速，高效和准确的JAK-抑制剂复合物的动力学和热力学特性。
使用Markovian Morestoning用Voronoi Tessellations
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2023年3月6日发布。 https://doi.org/10.1101/2022.11.10.516058 doi：Biorxiv Preprint
可展开折纸超材料中可调泊松比的实验实现
众所周知，折纸超材料会根据其折叠状态显示出高度可调的泊松比值。关于可部署折纸镶嵌中的泊松效应的大部分研究都局限于理论和模拟。要通过实验实现折纸超材料中所需的泊松效应，需要特别注意边界条件，以实现可部署的非线性变形，从而实现可调性。在这项工作中，我们提出了一种新颖的实验装置，适用于研究在施加方向和横向同时发生变形的 2D 折纸镶嵌中的泊松效应。该装置包括一个夹持机构（我们称之为圣维南夹具），以消除单轴测试实验中的圣维南端部效应。使用此装置，我们对 Morph 折纸图案进行泊松比测量，该图案的配置空间结合了 Miura-ori 和 Eggbox 母图案的特点。我们通过实验观察到了 Morph 图案的泊松比符号切换能力，以及它通过拓扑变换显示泊松比的完全正值或完全负值的能力。为了证明新装置的多功能性，我们还对标准 Miura-ori 和标准 Eggbox 图案进行了实验。我们的结果表明，在折纸超材料中泊松比测量及其可调性方面，理论、模拟和实验是一致的。所提出的实验技术可用于研究折纸超材料在静态和动态状态下的其他可调特性，例如有限应变泊松比、弹性热膨胀和波传播控制。
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。
工程折纸
Aryan Amit Kashikar 12 年级学生，印度马哈拉施特拉邦浦那 摘要：折纸是日本古老的折纸艺术。多年来，它一直被用来创造令人惊叹的艺术作品。但折纸还有更多令人惊讶的用途，如汽车安全气囊、支架，甚至太空探索。折纸不仅仅是一只纸鹤。工程师用它来解决有趣的问题。折纸教会人们如何将非常大的薄片折叠成非常小的空间。这正是太空工程师所需要的。将折纸用于太空应用的原因是使用闪光灯、遮星板折叠、镶嵌等方式将非常大的结构发射到太空中。因此，能够将这些结构折叠起来，使它们整齐地装进我们的火箭，然后在到达太空时展开。研究人员试图进行文献综述，并展示折纸如何用于航空航天工程和相关领域。创新的航空航天解决方案（例如可变形的飞机机翼和可展开的空间结构）都是通过折纸原理实现的。使用复杂的建模和模拟工具对于创建用于航空航天应用的复杂折纸结构至关重要。关键词：折纸建模、太空探索、航空航天工程、空间应用、镶嵌。
耐火混凝土中的裂纹：经晶或晶间？
混凝土是最常见的建筑材料。混凝土类型丰富，配方取决于特定用途。混凝土的微观结构通常是强烈的异质性，具有水泥，细和粗骨料，充满空气的毛孔和各种增援。混凝土的计算模型通常会大大降低以确保安全性。更精确的模型可以从材料和CO 2排放方面巨大节省。通过3D计算机断层扫描（CT）观察到的原位机械测试，特别是观察到3D的裂纹起始和生长可以帮助改善这些模型。 大规模的CT系统gulliver专用于研究分别为6 m和1 m的现实大型混凝土束和宽度的疲劳动力学。 分析在原位弯曲测试中生成的图像数据需要特别可靠的检测和正确分割薄裂纹。 因此，最近比较了裂纹分割的算法[1]，扩展到多尺度裂纹[2，3]，适用于纤维增强的混凝土[4，5]，甚至是新发明的[6，7]。 对于方法的公平定量比较以及机器学习模型的培训和开发，基于合成裂纹结构的半合成CT图像[8-10]至关重要。 首先，裂纹是作为分数布朗动作的实现[11]。 后来，由于其多功能性，首选由随机伏罗尼叶镶嵌物的小平面形成的最小表面[8]。 在[13，14]中研究了裂纹与混凝土微观结构之间的相互作用。通过3D计算机断层扫描（CT）观察到的原位机械测试，特别是观察到3D的裂纹起始和生长可以帮助改善这些模型。大规模的CT系统gulliver专用于研究分别为6 m和1 m的现实大型混凝土束和宽度的疲劳动力学。分析在原位弯曲测试中生成的图像数据需要特别可靠的检测和正确分割薄裂纹。因此，最近比较了裂纹分割的算法[1]，扩展到多尺度裂纹[2，3]，适用于纤维增强的混凝土[4，5]，甚至是新发明的[6，7]。对于方法的公平定量比较以及机器学习模型的培训和开发，基于合成裂纹结构的半合成CT图像[8-10]至关重要。首先，裂纹是作为分数布朗动作的实现[11]。后来，由于其多功能性，首选由随机伏罗尼叶镶嵌物的小平面形成的最小表面[8]。在[13，14]中研究了裂纹与混凝土微观结构之间的相互作用。这些合成的裂纹结构可以模仿多种裂纹形态，包括局部厚度分布和分支，并具有几个程度的表面粗糙度，因为[12]很好地证明了。到目前为止，合成裂纹并未与将CT图像用作背景的混凝土的微观结构相互作用。特别是，将裂缝分类为周围的混凝土组件。这是通过两步过程实现的。首先，通过模板匹配对裂纹结构进行了分割。然后，根据模板的方向上的灰色值对裂纹进行分类。在这里，我们提出了一种依赖于分割裂纹和聚集体的方法。然后将裂纹分配给两个可能的类别之一：经晶（通过聚集体）或晶间（聚集体之间）。然后，经晶裂纹体素的相对数量产生了一个度量，以量化裂纹行为的差异。在这里，我们研究了相同组成的难治性混凝土样品，但在不同温度下被后加工（烧结）。在压缩应力下扫描样品。他们清楚地表明，裂缝确实与混凝土的微观结构相互作用，请参见图1。裂纹可能沿聚集体，通过它们或通过周围的水泥矩阵传播。在失败之前，分析载荷步骤的经晶和晶间体素的分数进一步量化了烧结温度的影响。我们在两个圆柱形耐火混凝土样品的示例中演示了这一分析，分别在1.000°C和1.600°C下烧结。最近，我们为裂纹结构设计了一种多功能几何模型[8，9]，用于方法验证和比较以及机器学习方法的训练 - 由随机Voronoi Tessellation的相位形成的最小表面。最小表面计算的优化方法的改进版本可实现多标准优化[17]。在这里，我们利用了这种新的可能性来生成合成裂纹结构，该结构避免了聚集体或通过图1中的真实混凝土样品中观察到的。