a 威斯康星大学麦迪逊分校机械工程系,美国威斯康星州麦迪逊 53706 b 威斯康星大学麦迪逊分校材料科学与工程系,美国威斯康星州麦迪逊 53706 c 威斯康星大学麦迪逊分校格兰杰工程研究所,美国威斯康星州麦迪逊 53706 ⸸ 通讯作者 摘要 拓扑优化 (TO) 与增材制造 (AM) 的结合有可能彻底改变现代设计和制造。然而,制造优化设计的实例很少,而经过实验测试的设计实例就更少了。缺乏验证再加上 AM 工艺对材料性能的影响,使我们对工艺-微观结构-性能关系的理解存在差距,而这对于开发整体设计优化框架至关重要。在这项工作中,使用定向能量沉积 (DED) 和选择性激光熔化 (SLM) 方法对功能设计进行了拓扑优化和制造。这是首次在 TO 背景下直接比较这些 AM 方法。在单轴位移控制拉伸载荷下,研究了 SS316L 和优化部件在制造和热处理条件下的机械性能,并与有限元建模 (FEM) 预测进行了比较。优化样品在试件中提供了压缩和拉伸载荷区域。实验结果表明 FEM 预测较为保守。微观结构分析表明,这种差异是由于增材制造过程中形成的细化微观结构,可增强高应力区域的材料强度。此外,由于晶粒尺寸更细化和位错结构更密集,SLM 样品表现出比 DED 样品更高的屈服强度。TO 结果对 AM 方法、后处理条件和机械性能差异很敏感。因此,通过结合微观结构特征来考虑制造部件中的局部微观结构变化,可以最好地优化用于 AM 框架的 TO。
断裂和损伤力学这个术语让很多人感到有些不安。这是因为,直到最近,力学的主要重点还是材料的强度和阻力。对于某些人来说,谈论断裂就像谈论一种致命的疾病一样令人不舒服。但是,就像预防致命疾病一样,必须了解其性质、症状和行为;要确保结构的强度,必须了解其潜在故障的原因和性质。断裂问题在材料强度科学中至关重要。但是,作为可变形固体力学的一个独立分支,断裂力学不仅起源于最近,而且其边界尚未明确界定。因此,将来自许多不同科学和工程分支的代表的努力结合起来,对断裂概念进行全面研究至关重要。同样重要的是,术语的差异(这在不同科学中很常见)和普遍认为所有问题的答案都存在于一般问题的特定部分这一信念不会导致概念争议被词语争论所取代的情况。目前,常规断裂力学是研究裂纹或裂纹系统扩展的条件。但是,裂纹的性质不同,并且在不同的尺度水平上进行考虑。一种极端情况是晶粒断裂,当两个原子层之间的距离足以忽略原子之间的相互作用力时,晶粒断裂会以亚微观裂纹开始。另一个极端的例子是核反应堆焊接涡轮转子中出现的裂纹,裂纹的长度和宽度可能达到厘米;这被称为宏观断裂。在第一种情况下,裂纹扩展的条件由裂纹尖端的原子结构定义。这里考虑的是由原子而不是连续介质形成的离散晶格;因此,“裂纹尖端”的概念本身变得不确定。这种亚微观裂纹及其与其他晶格缺陷相互作用的行为的研究本质上属于固体物理学而不是力学的领域;然而,经典弹性理论的方法完全是
测量机械量,汉诺威 (U),Dir. 和 R. Schwartz 教授 (1) 静态学,Ostfalia 应用科学大学,Wolfenbüttel (FH),工程博士。 D. Röske (1.2) 材料强度,奥斯特法利亚应用科学大学,沃尔芬比特尔 (FH),工程博士。 D. Röske (1.2) 信息与编码理论,奥斯特法利亚应用科学大学,沃尔芬比特尔 (FH),教授、博士。 F. Jäger (1.3) 电气工程基础,不伦瑞克 Teutloff 学校 (S),A. Eggestein (1.5) 结构噪声,斯图加特 (FH),教授、博士工程师。 W. Scholl (1.7) 布伦瑞克 Kontinna 的波传播 (U),Dr. M. Schmelzer (1.7) 声学基础,布伦瑞克 (U),博士。 M. Schmelzer (1.7) 建筑声学实践,布伦瑞克 (U),教授、博士工程师。 W. Scholl (1.7) 计量学基础 - 仪器,布伦瑞克工业大学 (U),PD 博士U. Siegner (2) 高频和移动无线电测量技术,布伦瑞克工业大学,电气工程、信息技术、物理学院 (U),博士。 T. Kleine-Ostmann (2.21) 纳米技术,汉诺威莱布尼茨大学 (U),PD 博士H. W. Schumacher (2.53) 纳米技术,汉诺威莱布尼茨大学 (U),PD 博士F. Hohls (2.53) 现代存储技术,布伦瑞克工业大学 (U),博士。 MF Beug (2.63) 测量数据评估和测量不确定度,TU Ilmenau (U),教授、博士工程师。 K.-D。 Sommer (3) 测量数据评估和测量不确定度,布伦瑞克工业大学 (U),教授、博士工程师。 K.-D。 Sommer (3) 测量数据评估和测量不确定度,TU Erlangen-Nuremberg (U),
1。指标(a)名称:经济的物质强度。(b)简短定义:国内材料消费(DMC)与国内生产总值(GDP)的比率以恒定的价格。(c)测量单位:每1,000美元的GDP千克。(d)在CSD指标集中放置:消费和生产模式/材料消耗。2。政策相关性(a)目的:该指标为增加有效利用原材料的政策提供了基础,以保护自然资源并减少因主要提取,材料处理,制造,制造和废物处理而导致的环境降级。(b)与可持续/不可持续发展的相关性(主题/子主题):提高使用材料的效率并因此减少对环境的压力是议程21第4章的主题,不断变化的消费模式。原材料的主要提取,将材料加工到产品中以及最终处置废料具有重大的环境影响。减少商品和服务的生产和消费的物质强度对于环境保护和资源保护至关重要。可以通过在生产和消费中更有效地利用自然资源,回收用过的和废物来实现材料使用强度的降低,以及通过将消费模式转移到较少物质密集型商品和服务中来实现。该指标允许分析自然资源的消费以及恢复和回收的趋势。该指标也可以用作评估工业污染趋势的代理。材料的每卡皮塔消耗也可以确定,从而促进材料强度趋势的解释。例如,在美国,据估计,材料密集型工业约占空气和水污染的70%。 吞吐量污染比可以用于此计算,尽管技术变化会影响结果。 (c)国际公约和协议:2002年WSSD约翰内斯堡实施计划为“通过提高效率和可持续性在使用方面的效率和可持续性来链接经济增长和环境下降的目标树立了目标。在美国,据估计,材料密集型工业约占空气和水污染的70%。吞吐量污染比可以用于此计算,尽管技术变化会影响结果。(c)国际公约和协议:2002年WSSD约翰内斯堡实施计划为“通过提高效率和可持续性在使用
第二版延续了作者的尝试,以合理、简明的理论发展、众多当代应用和启发性的数字来介绍线性弹性,以帮助理解解决方案。除了纠正印刷错误外,还增加了几个新项目。也许最重要的新增内容是关于非均匀弹性的新章节,这是现有弹性教科书中很少见到的主题。在过去的几十年里,这一领域引起了相当大的关注,工程界对使用功能梯度材料的兴趣。新的第 14 章包含基本的理论公式和最近出现在文献中的几个应用问题。还增加了一个涵盖材料力学回顾的新附录,这将有助于使教材更加独立,让学生可以根据需要复习适当的本科材料。第二版增加了近 100 个新练习,分布在大多数章节中。这些问题应该为教师提供许多新的家庭作业、考试或课堂讨论材料选择。其他新增内容包括关于曲线各向异性问题的新章节和关于复合材料界面边界条件的扩展讨论。在线解决方案手册已更新和更正,并包含本书所有练习的解决方案。这个新版本再次是我在教授弹性理论的两门课程时使用的讲义的产物。第一部分主要针对第一门课程而设计,通常由来自各种工程学科的研究生新生选修。第一门课程的目的是向学生介绍理论和公式,并提出一些基本问题的解决方案。通过这种方式,学生将了解更基本的弹性变形模型如何以及为什么应该取代基本的材料强度分析。第一门课程还为固体力学相关领域的更高级研究奠定了基础。第二部分中包含的更高级材料通常用于二年级和三年级学生的第二门课程。但是,第二部分的某些部分也可以轻松地集成到第一门课程中。我为什么要在弹性领域再写一篇文章?多年来,我曾在美国几所工程学校、相关行业和一家政府机构教授这方面的材料。在此期间,基本理论基本保持不变;然而,
09-05 疲劳分析与设计中的平均应力评估 提交人:Stig Berge,挪威科技大学海洋技术系(挪威特隆赫姆 7491)。传真 +47 73595528 电子邮件:stig.berge@ntnu。no )和 S.Petinov,材料强度系,圣彼得堡国立理工大学(俄罗斯圣彼得堡理工大学 195251,Polytechnicheskaya St. 29,电话:7-812-552-6303 电子邮件:Petinov@SP5198.spb.edu ) 1.0 目标 1.1 平均应力是船体结构细节的载荷历史和疲劳的重要组成部分。当拉伸时,它会增加载荷循环中的最大应力并缩短结构部件的疲劳寿命。不同方法之间缺乏共性,因此有必要验证模型并协调规范。1.2 但是,在随机和恒定载荷成分组合的情况下,缺乏评估平均应力影响的适当方法。1.3 该项目的目标是审查有关该主题的可用数据,计划和开展结构钢实验,分析结果并制定用于海洋应用的疲劳分析中平均应力影响的评估方法。2.0 背景 2.1 船体和海洋焊接结构的设计规范最近大多忽略了平均应力对关键细节疲劳性能的影响。ISSC 于 2003 年进行的一项调查报告称,8 个主要船级社中有 6 个使用了平均应力校正因子。在最近通过的《油船和散货船共同结构规范》(IACS,2005)中,实施了平均应力修正,尽管油船和散货船的形式截然不同。最近在 IACS 文件中建议的考虑程序是引入等效应力,这允许考虑残余焊接应力和 SW 载荷条件下的平均应力。2.2 但是,应用修正和等效应力可能仅被视为近似值,因为它基于具有恒定幅度和平均应力的组合循环应力的隐含假设。2.3 海洋应用中载荷序列的特定属性是窄带随机波载荷和缓慢变化(或恒定)载荷的组合,被视为平均应力的来源。这意味着隐含的实验程序和材料疲劳行为的相应建模应考虑平均应力与实际变幅载荷的影响。这将揭示循环应变硬化或软化的具体性质
萨博 37 Viggen 飞机的中央计算机 Bengt Jiewertz 前身为 Datasaab 和爱立信 AB 摘要:20 世纪 60 年代初,决定将多用途攻击/战斗机萨博 37 Viggen 设计为单座飞机。中央计算机和平视显示器使得不再需要人类领航员。计算机是所有电子设备的中央计算和集成单元,为飞行员提供支持。这台计算机 CK37 用于萨博 AJ37,是世界上第一台使用集成电路(第一代 IC)的机载计算机。1970 年至 1978 年间交付了近 200 台计算机。功能可靠,到 21 世纪初,计算机仍在运行,并进行了升级。 关键词:飞机计算机,CK37 1. 背景 20 世纪初,有 12 家瑞典公司参与飞机制造。但他们没有得到瑞典国防部的支持。后来,在 1932 年,议会决定瑞典应该在军用飞机供应方面自给自足。萨博 (Svenska Aeroplan AktieBolaget) 公司成立于 1937 年,并受瑞典空军委托提供军用飞机。三种类型的螺旋桨飞机相继交付。第二次世界大战后,国际紧张局势加剧,萨博的技术能力和产能被用于新的先进发展。从 1950 年起,四架新型亚音速喷气式飞机交付。最著名的是战斗机萨博 29“Tunnan”。1950-1956 年间共交付了 661 架萨博 29,使瑞典空军成为世界第四大空军。从 1960 年起,三架军用超音速飞机交付。它们是萨博 35 Draken、多用途萨博 37 Viggen 和萨博 39 Gripen。萨博公司生产了 14 种不同类型的军用飞机和 4 种民用飞机。在开发先进飞机时,需要对空气动力学和材料强度问题进行大量计算。萨博公司很早就开始使用模拟器和计算机。从 1956 年开始,模拟电子模拟器 SEDA(萨博电子微分分析仪)被用于解决导弹和飞机设计中的问题。瑞典第一台电子管计算机是 BESK(Binär Elektronisk Sekvens Kalkator)。这台计算机推出后不久,萨博就成为其最大的用户之一。然而,这种计算能力还不够,萨博公司制造了自己的先进副本。这台计算机从 1957 年开始使用,是瑞典第二台功能强大的电子计算机。
部门建筑与规划1。建筑架构,规划和设计:建筑图形; 2D和3D中的视觉组成;在建筑和规划中的计算机应用;人类学;空间组织;循环 - 水平和垂直;太空标准;通用设计;建造细则;代码和标准构建和管理:项目管理技术,例如pert,cpm等。;估计和规范;专业实践和道德;形式和结构;抗灾结构的原理和设计;康复城市设计,景观和保护的临时结构:城市设计的历史和现代例子;城市建筑环境的要素 - 城市形式,空间,结构,图案,织物,质地,谷物等。;城市设计的概念和理论;城市设计的原理,工具和技术;公共空间,性格,空间品质和地点感;可持续发展和运输的城市设计干预措施;开发控制 - 远处,密度和五十语。历史与当代建筑:艺术和建筑原理;世界建筑历史:埃及,希腊罗马古典时期,拜占庭,哥特式,文艺复兴,巴洛克式罗科等。;当代建筑的最新趋势:新艺术,装饰艺术,折衷主义,国际风格,现代主义,建筑中的解构等。;城市更新和保护;遗产保护;历史公共空间和花园;景观设计;站点计划服务和基础设施:消防系统;建立安全和保障系统;建筑管理系统;水处理;供水和分配系统;收集系统;雨水排水系统的原理,规划和设计;污水处理方法;固体废物管理的方法 - 收集,运输和处置;固体废物的回收和再利用;土地利用 - 运输 - 城市形式之间的关系;道路,十字路口,等级分离器和停车区的设计;道路层次结构和服务水平; para transits和其他运输方式,行人和慢速行动交通计划。;现代艺术和设计在建筑中的影响;印度白话和传统建筑,东方建筑;著名的国家和国际建筑师建筑建筑和结构系统的作品:建筑建筑技术,方法和细节;建筑系统和建筑要素的预制;模块化协调的原则;建筑计划和设备;建筑材料特征和应用;材料强度原理;替代建筑材料;基础;用不同材料设计结构元素;弹性和限制状态设计;结构系统;预压力的原则;高上升和较长的跨度结构,重力和横向载荷系统。
土木工程师的基本要求:A. 学位:工程学学士学位(或更高学位)。要获得认可,该课程必须:(1) 可获得工程学院的学士学位(或更高学位),且该学院至少有一个课程获得工程技术认证委员会 (ABET) 的认证;或 (2) 包括微分和积分学以及以下七个工程科学或物理学领域中的五个领域的课程(比第一年的物理和化学更高级):(a) 静力学、动力学;(b) 材料强度(应力-应变关系);(c) 流体力学、水力学;(d) 热力学;(e) 电场和电路;(f) 材料的性质和特性(将颗粒和聚集体结构与特性联系起来);以及 (g) 任何其他类似的基础工程科学或物理学领域,例如光学、传热、土力学或电子学。 -OR- B. 教育和经验相结合:大学水平的教育、培训和/或技术经验,提供 (1) 对工程基础的物理和数学科学的全面了解,以及 (2) 对工程科学和技术及其在工程分支之一中的应用的理论和实践方面的良好理解。此类背景的充分性必须通过以下之一来证明:1. 专业注册或执照 - 当前在任何州、哥伦比亚特区、关岛或波多黎各注册为工程师实习生 (EI)、工程师培训 (EIT) 或专业工程师 (PE) 执照。如果没有根据此标准获得资格的其他方式,那些通过书面考试以外的方式(例如,州祖父或卓越条款)获得此类注册的申请人只能担任其注册专业领域内或与其密切相关的职位。例如,通过州委员会卓越条款获得制造工程师注册的申请人通常只能被评为制造工程职位的合格人选。 2. 书面测试 - 证明已成功通过各州、哥伦比亚特区、关岛或波多黎各工程执照委员会要求的工程基础 (FE) 考试或任何其他专业注册书面测试。3. 指定学术课程 - 成功完成至少 60 个学期的物理、数学和工程科学课程,包括上述 A 中指定的课程。这些课程必须完全符合工程课程的要求。4. 相关课程 - 成功完成可获得相关科学领域学士学位的课程,例如工程技术、物理学、化学、建筑学、计算机科学、数学、水文学或地质学,可以代替工程学位,前提是申请人在专业工程监督和指导下拥有至少 1 年的专业工程经验。通常应该有一个既定的强化培训计划来培养专业工程能力,或者有几年的专业工程经验,例如跨学科职位。
教育1982年7月:高中科学研究学位,(60/60)。1988年4月:劳雷亚(科学硕士),(100/100,具有荣誉),在结构工程中。论文:弹性塑料对循环载荷的响应:shakedown分析,先验边界,进化分析。从1991年5月到1998年10月的职位:意大利Politecnico di Milano的结构工程的Ricercatore(助理教授)。从1998年11月到2002年8月:意大利Politecnico di Milano的结构工程教授(副教授)。从2002年9月开始:意大利Politecnico di Milano的结构工程教授教授(完整的教授)。从2005年9月开始:意大利Politecnico di Milano的结构工程教授(任职教授的完整教授)。从2009年1月到2012年12月:意大利Politecnico di Milano的结构工程系副主管。教学活动的材料强度,结构力学,有限元素,计算力学,极限分析,可塑性理论,本科生的微电机械系统;高级断裂力学,博士生的微电机械系统。其他工作经验1988年7月 - 1989年10月:军事工程团中尉的服务。1991年12月至1992年11月:LaboratoiredeMécaniqueet Technologie Cachan的研究活动 - 法国与CNR(意大利国家研究委员会)赠款。2004年7月至8月:美国伊利诺伊州埃文斯顿市西北大学机械工程系的来访学者。1996年7月,1997年2月,1999年7月,2006年5月:Ecole Normale Superieure Cachan的客座教授,在LaboratoiredeMécaniqueet Technologie工作。奖项2006年2月:布鲁诺·芬兹(Bruno Finzi)理性力学奖,伊斯蒂托托·伦巴多(Istituto Lombardo Accademia)di scienze e Lettere。2015年7月:欧洲力学协会任命Euromech研究员。 2018年7月:Istituto Lombardo Accademia di Scienze E Lettere的成员。 全体和半百年讲座•2010年半百年讲“微系统自发粘附现象的建模” ECCM 2010 PARIS,2010年5月16日至21日。 •2012年在2012年国会ICTAM 2012,2012年8月19日至24日在2012年国会ICTAM举行的“微生物和力学”演讲。。2015年7月:欧洲力学协会任命Euromech研究员。2018年7月:Istituto Lombardo Accademia di Scienze E Lettere的成员。全体和半百年讲座•2010年半百年讲“微系统自发粘附现象的建模” ECCM 2010 PARIS,2010年5月16日至21日。•2012年在2012年国会ICTAM 2012,2012年8月19日至24日在2012年国会ICTAM举行的“微生物和力学”演讲。•2013年全体会议“微系统计算方法的最新进展”,2013年6月24日至26日,国会智能2013年。•2015年全体讲座“微系统中的非线性力学和数值模拟:最新进步和应用”。APM 15,S。Petersburg,2015年6月22日至27日。•2017年全体讲座“具有辅助和超宽带隙特性的超材料”。APM 17,S。Petersburg,2017年6月22日至26日。•2019年全体讲座“微系统和印刷传感器的最新进展”。APM 17,S。Petersburg,2019年6月24日至29日。IUTAM 2020年ITAM主席执行国会委员会的科学协会成员2020年(推迟到ICTAM2020+1),2016年至2021年。2013年至2018年欧洲固体力学会议委员会(ESMCC)主席。