随着电动汽车和大规模储能系统的开发,现有的商业锂离子电池(LIB)越来越无法满足市场需求。出于这个原因,研究人员探索了各种新型材料系统,以增加电池的能量密度,例如基于合金的阳极,1,2 Li金属阳极,3,4 sul sul sul de-de-de-de-de-de-de de de基基阳极,5 - 7和基于Li-rich的锰的阴极。8,9在其中,硅(SI)被认为是商业石墨阳极的最佳替代品之一,因为它具有高理论能力(4200 mAh g -1)和适当的工作电压(〜0.4 V,vs.li/li/li +)。10然而,静电后,硅的体积膨胀高达300%,而Li +的反复插入和提取诱导了表面上的机械应力和变形,从而导致颗粒的粉碎。11,体积变形会破坏相邻硅颗粒之间或颗粒与当前收集器之间的电气接触,而活性材料可能完全从收集器脱离。10,12此外,硅表面上的固体电解质相(SEI)反复破裂并因硅的体积变形而导致,消耗了大量的电解质和活性锂。13随着时间的流逝,
进步:最近的建模和实验研究使得纤维,壁,细胞和组织能够进步。在移动水平中,典型地将一个离散成分的群体在下一个水平上提取为连续体(例如,纤维到壁,壁,到细胞的壁,细胞到组织)。这些抽象有助于阐明概念和简化模拟。机械应力在每个级别上都可以运行,但是从一个级别到下一个级别的值并不相同。在纤维水平上,生长对应于纤维素微纤维相互滑动的纤维素微纤维,该微纤维由张开的张力被动驱动。滑动的速率取决于微纤维之间的原理,而各向异性反映了不同方向中纤维比例的差异。生长沿最大微纤维应力的方向前进。在墙壁上,微纤维滑动到细胞壁爬行,速度取决于turgor,壁的可扩展性,厚度和屈服阈值。各向异性机械抗构体可以通过微管引导的纤维素微纤维的取向选择性合成。蠕变被壁刺激 -
摘要 — 如果可以在 3D 模型上评估模块的结构弱点,则无需物理原型即可对电源模块进行可靠性结构优化。在本研究中,研究了 3D 热应力模拟作为中压电源模块热循环测试 (HCT) 故障点的预测工具。该模块具有两种不同陶瓷(Al2O3 和 AlN)的多层结构,以减少寄生电容。在这个结构复杂的模块中,实际测试样品的故障点与 3D 模拟中的热机械应力的弱点相重合。热循环测试(125/-40°C)用于模拟和测试。模块的故障点主要是 HCT 100 次循环后铜从 AlN 基板表面剥离。剥离位置与模拟中的点相匹配,模拟结果具有两个特征,即高剥离应力点和铜图案的高形状变形。这一观察结果适用于仅与陶瓷连接的铜图案,而与其他相邻层连接的铜图案则不遵循这一趋势。索引术语 —10kV SiC-MOSFET 功率模块、热循环、3D 建模、有限元方法、热机械应力
摘要 —本文探讨了电网形成型 III 型风力涡轮机的控制、运行和稳定性特性。本文表明,电网形成运行模式只需要重新设计较慢的有功和无功功率控制环路,而较快的电流控制实现可以与电网跟踪风力涡轮机保持不变。本文还表明,由于有功功率控制速度较慢,电网形成模式下的风力涡轮机运行会导致更高的机械应力。本文通过比较两种运行模式下的序阻抗响应来比较 III 型涡轮机的电网形成和电网跟踪运行模式的稳定性特性。结果发现,电网形成运行模式大大降低了 III 型风力涡轮机和串联补偿输电线路之间发生次同步振荡的风险。此外,电网形成型 III 型风力涡轮机可以在极其薄弱的电网下稳定运行。本文使用 PSCAD 模拟在电网形成和电网跟随模式下运行的 2.5 MW III 型风力涡轮机来证明其研究结果。
金属卤化物钙钛矿有可能促进可再生能源需求,作为高效率,低成本的光伏替代品。最初的功率转换效率非常出色,但是需要改进钙钛矿的操作稳定性,以实现广泛的部署。机械应力是一个重要但经常被误解的因素影响钙钛矿热循环期间化学降解和可靠性。在本手稿中,我们发现基于钙钛矿和底物之间的热膨胀系数(CTE)不匹配的常用方程未能准确预测基于溶液的膜形成后的残余应力。例如,尽管CTE相似,但狭窄的带隙“ SNPB Perovskite” CS 0.25 fa 0.75 sn 0.75 sn 0.5 pb 0.5 i 3和“三重阳离子钙钛矿” cs 0.05 ma 0.16 ma 0.16 fa 0.79 pb(i 0.83 br 0.17)3。使用原位吸光度和底物曲率测量的组合来证明退火前的部分附着可以减轻残留应力并解释钙钛矿中的巨大应激变化。
注意 使用远程控制产品时,可能会挑选出并测量无关目标。注意事项:在远程控制模式下测量时,请务必检查结果的合理性。注意 将产品指向太阳时要小心,因为望远镜的功能相当于放大镜,可能会伤害您的眼睛和/或导致产品内部损坏。注意事项:请勿将产品直接指向太阳。警告 在动态应用(例如放样程序)期间,如果用户不注意周围的环境条件(例如障碍物、挖掘或交通),则有发生事故的危险。注意事项:产品负责人必须让所有用户充分了解存在的危险。警告 工作现场固定不充分可能导致危险情况,例如在交通、建筑工地和工业设施中。注意事项:始终确保工作现场得到充分保护。遵守有关安全和事故预防以及道路交通的规定。警告 如果产品使用的配件未正确固定,并且产品受到机械冲击(例如撞击或掉落),则产品可能会损坏或人员受伤。注意事项:设置产品时,请确保配件正确调整、安装、固定并锁定到位。避免使产品受到机械应力。
(CALCE)马里兰大学,马里兰州帕克分校,美国 通讯作者。电话:+1 301 227 3985;电子邮件:christopher.hendricks@navy.mil;海军水面作战中心卡德罗克分部,9500 MacArthur Blvd,西贝塞斯达,马里兰州 20817,美国 摘要:锂离子电池的诊断和预测依靠电阻抗、容量和电压测量来推断电池的内部状态。电池结构的机械变化代表了电池状态的额外衡量标准,因为这些变化与整体电池健康状况有关。当锂离子电池充电和放电时,锂离子会从阳极和阴极插入或移除,这一过程称为嵌入和脱嵌。当锂离子嵌入和脱嵌时,它们会导致电极颗粒晶格发生变化,从而导致体积变化。这些体积变化会导致锂离子电池电极产生机械应力和应变,因此整个电池的厚度会随着充电和放电而变化。本文介绍了一项使用表面贴装应变计现场测量锂离子电池结构变化的研究,以及单元间应变响应差异的表征。然后使用神经网络建模结构来预测动态放电条件下电池的放电深度。
摘要 - 当植入体内时,生物假发心瓣膜会经历各种环状机械应力,例如当瓣膜打开时由于血流而引起的剪切应力,由于阀门的循环开口和闭合而导致阀门的悬浮压力,以及阀门关闭时的拉伸应力。这些类型的压力导致了多种故障模式。在天然瓣膜环或加工后的心包组织中,胶原纤维增强组织并提供结构完整性,从而使非常薄的Lea -eT量可以具有与环压变化相关的巨大载荷。LEA频率组织的机械响应在很大程度上取决于胶原纤维浓度,特征和方向。因此,低估了心包组织的微观结构及其对动态负荷的反应对于开发更耐用的心脏阀和计算模型以预测心脏瓣膜行为。在这项工作中,我们表征了牛心包组织Lea laim laim laim files的3D胶原纤维排列,这是对第二谐波生成显微镜下各种不同负载条件的响应。这种实时可视化方法有助于更好地了解循环负载对时间和空间上胶原纤维方向的影响。
如今,响应性材料以及主动结构系统被广泛用于开发前所未有的智能设备、传感器或执行器;它们的功能来自对环境刺激作出可检测反应的能力。根据所研究的响应性材料,触发刺激可以具有不同的性质,包括物理(温度、光、电场或磁场、机械应力等)、化学(pH、配体等)或生物(酶等)类型。这种响应性可以通过适当设计组成元素的中观或宏观排列来获得,就像在超材料中一样,也可以通过使用响应性材料本身来获得,其响应性来自其微观结构背后的化学性质。事实上,当分子水平的响应性得到适当组织时,纳米级响应可以在宏观尺度上被集体检测到,从而产生响应性材料。在本文中,我们通过概述智能聚合物的主要特征、特性和响应机制,以及从分子和连续尺度的角度提供机械建模视角,回顾了响应性聚合物的广阔世界。我们旨在全面概述最广泛使用的智能聚合物的主要特征和建模方面。活性材料的定量机械描述在其开发和使用中起着关键作用,使先进设备的设计成为可能,并根据所需的功能设计材料的微观结构。
*通讯作者:nima.gorji@tudublin.ie摘要 - X射线衍射(XRD)映射是一种非破坏性计量技术,可以通过热机械应力重建在硅晶片上引起的经线的重建。在这里,我们使用基于X和Y方向的一系列线扫描以及同一样品的不同90度旋转的方法绘制了晶圆的扭曲。这些线扫描从晶圆的表面收集摇摆曲线,记录由于表面不良导致的衍射角(ω)偏离了布拉格角。表面经线通过诱导测得的衍射角与参考角度角度(ω -ω0)和摇摆曲线扩展(FWHM)之间的差异来反映XRD测量。通过收集和整合摇摆曲线(RCS)和FWHM从整个表面和晶圆的多个旋转范围扩大,我们可以生成表面函数f(x)的3D地图和角度的不良方向(Warpage)。经线表现出凸形,与文献中报道的光学验证测量值对齐。基于实验室的XRDI有可能在较短的时间内和原位绘制晶圆的翘曲,这可以在同步加速器辐射源中完美地执行。关键字:计量学,硅,扭曲,X射线衍射,晶圆。I.简介
