1994 年,在特温特大学的洁净室里,Hans-Elias de Bree 发现他正在研究的基于 MEMS 的热质量流量传感器非常灵敏,甚至具有声学特性。Microflown 就此诞生。1998 年,我们共同创立了 Microflown Technologies,但实际上我们并不知道谁会从直接测量粒子速度中受益。经验丰富的大学教授祝我们好运,并告诉我们要为行业采用该技术做好十年的准备。成功的可能性估计为百分之十。
X 射线相衬成像 (X-PCI) 与先进光子源 (APS) 的动态加载平台相结合,用于提供通过增材制造 (AM) 制备的高固体负载聚合物复合材料的时间和空间分辨的冲击压缩响应。增材制造(3D 打印)提供的几何灵活性和多功能性开辟了控制材料性能并通过结构设计在功能上定制材料以适应特定应用的新途径。增材制造的材料可以具有广泛的结构特性,具有长度尺度的层次和工艺固有的异质性,例如不均匀的成分分布、界面、孔隙和裂纹。其中许多特征难以精确控制或避免。因此,了解微观和中观尺度结构属性和异质性如何影响受到冲击压缩载荷的聚合物复合材料的性能非常重要。我们分析了在 AFRL-Eglin 制造的增材制造聚合物复合材料(74vol% 颗粒在紫外线引发的甲基丙烯酸酯粘合剂中)的冲击压缩响应。单轴应变板撞击实验以不同的速度进行,撞击沿相对于打印图案的不同方向进行。时间分辨 X 射线相位对比成像 (X-PCI) 用作材料诊断的内部。通过以 ~154 纳秒时间分辨率和 2.45 微米空间分辨率的 X-PCI 跟踪观察到的冲击前沿的特征,我们能够确定冲击速度与粒子速度的状态方程 (EOS)。体积平均粒子速度也是从光多普勒速度 (PDV) 干涉测量捕获的表面运动中获得的,这表明与从 X-PCI 图像获得的粒子速度几乎一一相关。沿不同冲击方向的冲击压缩响应显示出线性冲击和粒子速度关系,没有明显的方向依赖性,这可能是由于实验中使用的 2 x 3 x 6 毫米样品的整体尺度上定向孔隙率可以忽略不计。样品中的内部变形场也通过对 X-PCI 图像进行数字图像相关 (DIC) 分析进行量化,从而首次评估了冲击压缩载荷下聚合物复合材料内部的平均应变场。总体结果证明了 X 射线 PCI 在探测与异质材料冲击压缩相关的“材料内”状态方程和内部应变方面的实用性和有效性。
对各种太空推进方法的分析研究表明,电加速材料可实现极高的排气粒子速度。这意味着推进剂材料将被非常有效地用于产生推力,而推力从定义上讲就是高比冲。化学火箭的比冲受化学反应限制,在 100 以下。(单位是秒,作为近似值,可以视为 1 磅推进剂产生 1 磅推力的时间长度。)另一方面,通过计算,电气系统应该能够达到 1,000 到 10,000 秒之间的值。比冲的最佳值是根据特定任务的计算确定的,并与在给定时间内完成任务所需的能量有关。
摘要:本研究提出,激光脉冲可以产生有限振幅瑞利波,用于增材制造过程中的工艺监控。非接触式工艺监控使用脉冲激光产生瑞利波,并使用自适应激光干涉仪接收它们。文献中的实验和模型表明,有限振幅波形会随着传播距离而演变,甚至会在平面粒子速度波形中形成冲击波。非线性波形演变表明材料非线性,它对材料微观结构敏感,进而影响强度和断裂性能。测量是在定向能量沉积增材制造室内对平面 Ti-6Al-4V 和 IN-718 沉积物进行的。通过检测平面外粒子位移波形,还可以获得平面位移和速度波形。波形演变可以表征为 (i) 通过在不同点接收一个源振幅,或 (ii) 通过应用不同的源振幅在一个点接收。提供了针对有意调整的关键工艺参数的样本结果:激光功率、扫描速度和舱口间距。
用于流动可视化的粒子由两个摄像机记录,从而整个测量体积被连续照亮。将摄像机的照明时间设置为最大可能值(约 1/帧速率),从而生成一系列图像,其中移动粒子创建复合段的连续路径。利用来自两个摄像机的粒子轨迹,重建三维粒子轨迹。为了改善弱对比度,从当前图像中减去参考图像,然后对图像进行滤波以抑制噪声,并用阈值算子进行分割。路径段是根据路径连续的事实来识别的,即每个后续段必须准确地位于前一个图像中同一段结束的位置。提取已识别线段的端点,并针对镜头和 CCD 芯片造成的失真校正线段的边缘像素坐标。一旦找不到所讨论路径的新段,就用三次样条函数来近似路径的中心线。根据应用于端点的极线条件确定两个摄像机的相应路径。找到两条对应路径后,在三维空间中逐点重建粒子轨迹。使用三维三次样条函数描述粒子轨迹。根据片段长度和曝光时间可以计算出粒子速度。为了获取有关粒子轨迹形状的信息,附加
AN/SSQ-53 定向频率分析和记录 (DIFAR) 声纳浮标是一种消耗性设备,可以沿两个正交水平轴推导出声粒子速度以及声压。通过此信息,只需一个紧凑型传感器便可计算出低频声源的方位角。估算这些传感器方位角的标准方法是通过传统的波束形成(即添加加权时间序列),但得到的“心形”波束模式不精确、计算成本高,并且对于弱信号容易受到方向性噪声污染。这里演示了一种替代乘法处理方案,该方案计算声信号的“有效强度”以获取噪声场作为时间和频率函数的主要方向性。此信息可以方便地显示为“方位图”,类似于频谱图,但使用颜色来表示方位角而不是强度。来自多个位置的数据证明了这种方法,无需对原始信号进行解复用即可进行计算。Azigram 已用于帮助诊断声纳浮标问题、提高可检测性和估计低信噪比信号的方位。Azigram 还可以增强对定向噪声场中嵌入信号的检测和潜在分类。V C 2019 美国声学学会。https://doi.org/10.1121/1.5114810
摘要:激光金属沉积 (LMD) 工艺是一种增材制造方法,通过激光束与气体/粉末流的相互作用生成 3D 结构。流径、表面密度和焦平面位置会影响沉积轨迹的尺寸、效率和规律性。因此,准确了解气体/粉末流特性对于控制工艺和提高其在工业应用中的可靠性和可重复性至关重要。本文提出了多种实验技术,如气压测量、光学和称重方法,以分析气体和粒子速度、粉末流直径、其焦平面位置和密度。这是针对三种喷嘴设计和多种气体和粉末流速条件进行的。结果表明:(1) 粒子流遵循高斯分布,而气体速度场更接近于平顶分布;(2) 轴向、载体和整形气流显著影响粉末流的焦平面位置;(3) 只有整形气体、粉末流速和喷嘴设计会影响粉末流直径。然后对三个喷嘴分别进行具有 RANS 湍流模型的气体和粉末流的 2D 轴对称模型,结果显示与实验结果具有良好的一致性,但压力测量对气体速度的估计过高。
使用两个摄像机记录流动可视化的粒子,从而连续照亮整个测量体积。摄像机的照明时间被设置为最大可能值(约 1/帧速率),从而产生一系列图像,其中移动粒子创建复合段的连续路径。利用两个摄像机的粒子轨迹,重建三维粒子轨迹。为了改善弱对比度,从当前图像中减去参考图像,然后对图像进行滤波以抑制噪声,并用阈值算子进行分割。路径段是根据路径连续的事实来识别的,也就是说,每个后续段都必须准确地在前一个图像中同一段结束的位置找到。提取已识别线段的端点,并针对镜头和 CCD 芯片造成的失真校正线段的边缘像素坐标。一旦找不到所讨论路径的新段,就用三次样条函数来近似路径的中心线。根据应用于端点的极线条件确定两个摄像机的相应路径。找到两条对应路径后,在三维空间中逐点重建粒子轨迹。采用三维三次样条函数描述粒子轨迹。可以根据段长度和曝光时间计算出粒子速度。为了获得有关粒子轨迹形状的信息,需要额外的
在本文中,我们提出了一种可扩展的算法易于故障的计算机,用于在两个和三个空间维度中求解传输方程,以用于可变网格尺寸和离散速度,其中对象壁与笛卡尔网格,与笛卡尔电网相关,每个变化的veer veel veel的相对差异均与裁缝相关范围。我们提供了量子传输方法(QTM)的所有步骤的详细描述和复杂性分析,并为Qiskit中生成的2D流的数值结果作为概念证明。我们的QTM基于一种新型的流媒体方法,该方法可与先进的量子流方法相比,导致减少CNOT门的数量。作为本文的第二个亮点,我们提出了一种新颖的对象编码方法,该方法降低了编码墙壁所需的CNOT门的复杂性,该墙壁现在变得独立于墙壁的大小。最后,我们提出了粒子离散速度的新型量子编码,该量子能够以反映粒子速度的成本进行线性加速,现在它变得独立于编码的速度量。我们的主要贡献包括详细描述量子算法的故障安全实现,用于转移方程的反射步骤,可以在物理量子计算机上容易实现。这种故障安全实现允许各种初始条件和粒子速度,并导致墙壁,边缘和障碍物的颗粒流动行为在物理上纠正粒子流动行为。