摘要自2000年代后期以来,国家航空航天管理局(NASA)参与了用于空间应用的金属添加剂制造(AM)的开发和成熟。通过材料表征和测试,标准开发,组成的制造以及对推进开发和飞行应用的注入,重点介绍了对AM过程的理解。除了机械和热物理测试外,NASA成熟的常用航空合金(镍,铜,不锈钢和钢,铝和基于钛的镍,铝和基于钛的钢),除了机械和热物理测试外,还通过详细的AM过程和热处理表征。尽管这些合金在许多推进应用中都被积极使用,但需要使用集成计算材料工程(ICME)(ICME)和高性能应用程序的过程开发进行持续的AM优化合金。针对的应用是液体火箭发动机;先进的推进系统;和高热通量,高压和/或使用可以降解合金(例如氢)的推进剂的空间推进。本文使用激光粉末床融合(L-PBF)和激光粉末定向能量沉积(LP-DED)工艺强调了更常见的AM合金的表征和物理特性。此外,本文讨论了一些正在进行的新型合金开发和使用AM用于这些恶劣环境中的新型合金开发和成熟,例如GRCOP-42,GRCOP-84,NASA HR-1,GRX-810和C-103。这些过程的结果表明,AM可以实现使用ICME优化合金的快速开发和持续的努力,从而产生更高的性能。这些合金进行了建模,基本冶金评估,热处理研究,详细的微观结构表征和机械测试运动。这与直接应用特定的组件制造和热火测试相结合,通过高占用周期测试使技术准备水平(TRL)的提高能够提高。此处介绍了这些新型AM启用合金和正在加工的开发,包括冶金和机械性能研究。还讨论了这些合金的平行组件开发以及热火测试和未来发展的最新进步。Keywords : Additive Manufacturing, Propulsion, Rockets, Alloy Development, GRCop-42, GRCop-84, Refractory, GRX-810, NASA HR-1, L-PBF, LP-DED, DED, Laser Powder Bed Fusion, Laser Powder Directed Energy Deposition Acronyms/Abbreviations AM Additive Manufacturing (AM), Carbide Dispersion Strengthened (CDS), Directed能量沉积(DED),家用或异物碎片(DOD或FOD),氢环境封闭(HEE),氢含水剂指数(HEI),热等速度压迫(HIP),集成计算材料工程(ICME),低循环疲劳(LCF),LCF),Laser粉末床融合(LPBF),Laser fordect(Laseredect),Laser dive-dive-dive-dirotect(Laser dirotect)(LASEREDEDED)
气候变化正在迅速改变陆地生态系统的增长条件,并具有广泛的证据表明,干旱和延长的干旱和热浪。有大量证据表明这些极端事件重塑了生态系统。了解森林如何反应和从这些非生物压力源中恢复至关重要,从而为在变暖世界中的树种的韧性提供了至关重要的见解。随着条件变得更加极端,对树木的反应有了改进的理解,对于准确模拟碳和水周期的未来变化并预测物种分布的转移至关重要。该项目将集中于树木的压力恢复动力学。学生将对树木从干旱和热压力中恢复过来产生新的,过程为导向的见解。通过整合诸如涡流协方差测量,实验数据和卫星数据之类的观察结果与新型模型的假设 - 检查诸如储存碳水化合物和水力损害的遗产之类的因素 - 该博士学位将提高我们预测森林对温度,湿度,湿度和水可用性的森林反应的能力。该项目将着重于开发Jules(https://jules.jchmr.org/),这是英国在大都会办公室统一模型中的社区地面模型。案件和协作项目合作伙伴大都会办公室将在埃克塞特(Exeter)的同时为学生提供办公空间,并为学生提供支持。他们将在学习如何在整个博士学位上使用和开发Jules模型时得到支持。他们还将提供有关使用Jules建模的研究监督和指南,尤其是与温度响应有关。
,例如公共基础设施,农业和供应链破坏,移民压力和加剧社会不平等的费用。此外,我们的分析并不包含人类生活的更全面价值,这超出了生产力的损失,包括对社区的情感,社会和文化贡献。此外,数据差距,尤其是在较不发达的地区,意味着真正的经济负担可能会更高。在2014年至2023年的十年中,约有16亿人受到这些事件的直接影响,强调了人类和经济成本的规模。估计的影响只捕获了一小部分影响,因此应视为下限,而真正的经济影响可能会更大。
上升到太阳表面的磁通量随时间变化,这个周期称为太阳活动周期。……这个周期称为太阳黑子周期。在太阳活动周期的最小值附近,太阳上很少看到太阳黑子,即使出现的黑子也非常小且持续时间很短。太空天气的影响将被最小化。
人体和机器之间的抽象长期,高效率和高度兼容的接口对于应对医疗保健等宏伟的社会挑战以及回答诸如了解人类大脑之类的巨大科学问题的宏伟挑战至关重要。我们建议理解和利用软材材料技术 - 具有设计特性的聚合物,弹性体,水凝胶和生物组织 - 以在人体和机器之间形成界面。在这个极端的机械字母(EML)网络研讨会1中,我们讨论了柔软材料的设计,以实现极端的机械性能,这对于形成这种长期,高效率和高度兼容的接口至关重要,这些界面可能会合并人类和机器及其智力。EML网络研讨会扬声器和视频可在https://imechanica.org/node/24098上进行更新。引言人类组织和器官大多柔软,湿和生物活性;电子设备和机器人等机器通常是硬,干燥和生物学上的惰性。,如果我们可以在人体和机器之间形成长期,高效率和高度兼容的接口,以合并人类和机器及其智力,该怎么办?这种界面对于应对医疗保健等宏伟的社会挑战以及回答诸如了解人类大脑等伟大的社会挑战至关重要。例如,可穿戴电子设备,医疗设备和可植入的医疗设备是医疗机器,试图通过时间尺度与人体合并,从小时到几天到几个月和几年。除了上述示例外,合并虽然这些医疗机器在过去几十年中已经大大发展,但它们与人体的界面几乎保持不变,例如组织上的金属电极。原始接口通常会严重阻碍医疗机器在健康人员和/或患者的监测,诊断和治疗中的效力和持续时间。虽然医疗机器和人工智能有着巨大的希望,可以彻底改变医疗保健2,3;机器和人体之间的长期,高效率和高度兼容的接口确实在这场革命中起着关键作用。作为另一个例子,尽管越来越强大的计算机正在不断开发,但在人脑大脑约860亿个神经元中,计算机和人类大脑之间的接口仍然仅限于几千个神经元。在长远的长期中,同时询问数百万个神经元,例如数月到几年,可能会给人类脑有新的理解。但是,这种理解将依赖于长期,高宽带和高度兼容的脑机界面的发展。
人类与所有生物一样,已经演变为在特定环境中生存,而有些人则选举或被迫在极端环境中生活和工作。了解与环境条件有关的认知,我们使用4E认知作为框架来探索极端环境中的创造力。我们的论文通过历史,当前的实践和未来可能的艺术在人类的背景下,将太空艺术视为案例研究。我们根据先前的分类法开发了拟议的太空艺术分类法,并提供了艺术家在太空中开发的太空艺术的特定典范,或者供太空中的宇航员使用。以自空间时代的诞生以来使用太空艺术的例子,我们讨论(1)在极端环境中的人类生存如何需要对太空艺术的投资,这是由考虑各种生物心理社会因素的驱动以及(2)新科学和工程发现的方式;例如,用零重力的纸飞机检测空气电流模式,可能是各种类型太空艺术中艺术家驱动的创造性思维的后果或例子。我们通过讨论太空艺术,未来研究应用的可能受益,并主张所有太空行为者,政府或私人的主张,使艺术家参与地球大气层的Kármán边界以外的所有项目。
人体与机器之间长期、高效和高度兼容的接口对于解决医疗保健等重大社会挑战以及解答理解人脑等重大科学问题都至关重要。我们建议了解和利用软材料技术——具有设计特性的聚合物、弹性体、水凝胶和生物组织——来形成人体与机器之间的接口。在本次极端力学快报 (EML) 网络研讨会 (Zhao, 2020) 中,我们讨论了软材料的设计以实现极端的机械性能,这对于形成这种长期、高效和高度兼容的接口至关重要,这种接口最终有可能融合人与机器及其智能。EML 网络研讨会演讲者和视频已在 https://imechanica.org/node/24098 上更新。© 2020 由 Elsevier Ltd. 出版。
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摘要。先进技术的发展涉及开发能够承受极端环境条件(尤其是高温)的材料。本文深入研究了专门用于高温环境(但仅限于航空、核动力反应堆和电力系统)的材料的机械性能。评估这些材料的机械强度、在恒定应力下变形的弹性以及长时间应对高温的能力具有重要意义。本研究探讨了材料科学的最新发展,重点关注合金、陶瓷和复合材料(如镍基高温合金、碳化硅 (SiC) 和基于二硼化锆 (ZrB2) 的复合材料)制成的产品。重点关注创新测试方法,包括高温拉伸试验、抗热冲击性评估和疲劳测试,因为这些方法在评估物质在具有挑战性的条件下的性能方面发挥着关键作用。此外,本研究还探讨了这些发现对工程应用中的材料选择和设计过程的影响。钛合金在较低温度下也能有效运行,而当加热到 1100°C 的较高温度时,镍基高温合金可保持初始强度的 70%,在更极端的条件下表现更出色。
现场技术,包括使用新型液体浓缩设备(例如InnovaPrep CP),样品破坏者和均质器(例如手持式珠子破裂器和生物塑料)来进行硬样品,以及便携式UTITAN自动DNA提取系统。使用无DNA试剂提取DNA,并预先用高性能裂解酶消化,包括替代酶和外聚酶,然后在常规的珠子跳动DNA提取之前冷冻分裂。化学封装细胞的外来技术包括在提取DNA之前使用二甲苯和乙醇的溶剂交换技术。对于具有较低细胞数量和生物量的样品,使用了多个位移放大技术与纳米孔或光明测序结合的使用前放大。所有微生物组,宏基因组和组装基因组数据都是使用短和长读取测序(包括Illumina,Singular G4和牛津纳米孔技术)的组合生成的。