添加剂制造(AM)赋予了高性能蜂窝材料的创造,强调了对可编程和可预测能量吸收能力的日益增长的需求。这项研究评估了精确调整的融合纤维纤维制造(FFF)过程对通过多尺度实验和预测建模的2D-热塑料晶格材料的能量吸收和失效特性的影响。宏观厚度和薄壁晶格的平面内压缩测试,以及它们的μ-CT成像,揭示了相对密度依赖的损伤机制和故障模式,从而促使开发可靠的预测建模框架以捕获过程诱导的性能变异和损害。对于较低的相对密度晶格,这是一种基于扩展的排水沟 - 武器材料模型的Fe模型,将Bridgman的校正与危机失败标准融合在一起,可准确捕获破碎的响应。随着晶格密度的增加,沿珠珠界面的界面损伤变得占主导地位,因此需要使用微观粘性区模型富集该模型以捕获界面剥离。预测建模引入了增强因素,是一种直接的方法来评估AM过程对能量吸收性能的影响,从而促进了FFF打印的晶格的逆设计。这种方法对如何优化FFF流程进行了批判性评估,以实现最高可实现的性能并减轻架构材料的故障。
序号 设备 1. 十字板剪切试验装置 2. 粘度试验装置 3. 混凝土能量吸收试验 4. 混凝土耐磨性试验 5. 快速氯化物渗透性试验装置 6. 透氧性指示器 7. 透水率仪 8. 收缩仪 9. 半电池电位计 10. 混凝土电阻率仪 11. 腐蚀速率仪 12. 涂层厚度计 13. 坑深度计 14. 雾气生成装置 15. 水泥高压釜装置 16. 混凝土搅拌盘
项目概述和目标:由弗吉尼亚理工大学牵头、美国铸造协会 (AFS) 赞助的 AMC 研究项目正在使用 3D 打印砂型铸造技术生产复杂的金属陶瓷复合铸件。与传统的绿砂或粘结砂型铸造相比,这为设计师提供了更大的自由度。该项目以 3D 打印砂型铸造的先前研究和包含陶瓷或硬质金属嵌件的复杂能量吸收铸件的设计为基础,以扩大规模并在各种材料和应用中实施该技术。
传统上,用刚性材料制造的机器人已被广泛用于制造。然而,缺乏灵活性和能量吸收会导致机器和人之间的相互作用非常危险。相比之下,变形,适应性,灵敏度和敏捷性使软机器人能够更好地弥合此间隙。与可以描述为6度离散自由度的刚性机器人(3个关于X,Y,Z轴的3个旋转和3次翻译),软机器人的固有变形是连续的,复杂的且符合的,这被认为是自由度的非限定度[Tolley(Tolley(2015)]。因此,很难通过直接通过反向和反向运动学来控制软材料制造的机器人的运动。因此,量化和复制软材料的行为成为主要挑战之一。随着现代技术的开发,例如Microscale 3D打印,可以通过:
图 1. (a) 单层 (1L) MoSe 2 和 ReS 2 晶体结构。上图显示晶体结构的侧视图,下图显示晶体结构的顶视图。侧视图显示了这些层状材料上偶极子平面内取向的示意图。(b) 样品 1 (S1) 的 ReS 2 -MoSe 2 异质结构的光学图像。插图是样品侧视图的示意图。(c) MoSe 2 、ReS 2 和 HS 区域的拉曼光谱。HS 拉曼光谱由来自各个 1L 区域的不同振动模式组成。(d) 在透明蓝宝石基板上制作的类似异质结构的三个不同区域的吸收光谱数据(样品 2,S2)。MoSe 2 A 和 B 激子峰清晰可见,ReS 2 较低能量吸收峰用箭头标记。HS 光谱由两个 1L 区域的峰组成。
通用缩放定律控制跨越平衡连续相变时产生的拓扑缺陷的密度。kibble-zurek机制(KZM)预测了缓慢淬火的淬火时间的依赖性。相比之下,对于快速淬火,缺陷密度以淬火的幅度普遍尺度。我们表明,通用缩放定律适用于由振荡外部场驱动的动态相变。系统对周期电势场的能量响应的差异导致能量吸收,对称性的自发断裂及其恢复。我们验证了相关的通用缩放定律,提供了证据表明,可以通过与KZM结合的时间平均临界指数来描述非平衡相变的关键行为。我们的结果表明,临界动力学的普遍性超出了平衡关键性,从而促进了对复杂非平衡系统的理解。
图1。(a)单层(1L)Mose 2和Res 2晶体结构。顶部面板显示侧视图,底部面板显示了晶体结构的顶视图。侧视图显示了这些分层材料中偶极子的面内方向的示意图。(b)样品1(S1)的Res 2 -Mose 2异质结构的光学图像。插图是样本侧视图的示意图。(c)来自Mose 2,Res 2和HS区域的拉曼光谱。HS拉曼光谱由单个1L区域的不同振动模式组成。(d)在透明蓝宝石基板上制成的类似异质结构的三个不同区域的吸收光谱数据(样品2,S2)。Mose 2 A和B兴奋峰清晰可见,RES 2用箭头标记较低的能量吸收峰。HS光谱由两个1L区域的峰组成。
摘要加强胶结回填材料以回收脉管和尾矿的性能对于矿产资源和采矿废物管理的可持续发展至关重要。然而,在低成本,高废物比,低碳排放和低粘合剂消耗的实际限制下,巩固了毒性,毛孔和对具有卓越特性的水泥回填材料的采矿废物的升级,这是固有的矛盾和挑战性的。这项研究报告了一种废物到富裕途径,该途径通过纤维素纳米纤维来改善胶结的螺栓回填材料,以回收采矿废物并部分取代水泥。Mechanical compression, X-ray diffraction, thermogravimetry, mercury intrusion porosimetry, scanning electron microscopy tests, fractal quantitative analyses of microstructures, and molecular dynamics simulations were carried out to reveal the action mechanism of TEMPO-modified cellulose nanofibers on cemented gangue backfill materials.分析了节气改性纤维素纳米纤维和机械纤维素纳米纤维对胶结螺栓回填材料强度的贡献的差异。The results show a series of microscopic improvements of cellulose nanofibers on cemented gangue backfill materials, including regulating cemented gel polymerization, increasing hydration nucleation, inhibiting carbonization, densifying pore structure, enhanc- ing Ca-O connections and H bonds, and preventing C-S–H fracture along interlayer water.通过纤维素纳米纤维诱导的这种胶结材料的强度和能量吸收增强,具有最佳剂量可达到30〜50%。还发现过多的纤维素纳米纤维对这种复合材料有害,主要是通过延迟水合结晶并通过捕获空气增加孔,而尽管强度恶化,但它仍然表现出改善的变形抗性和能量吸收。
这项研究研究了油漆烘烤对淬火和划分的980钢中电阻焊缝的宏观和微型机械性能的影响。据观察,涂料烘烤在交叉张力测试过程中增强了峰值负载和能量吸收,如载荷解散曲线所示。油漆烘烤后,从负载置换曲线中识别出四个不同的区域。有趣的观察是先前下降后的加载率很快提高,这归因于裂纹传播行为的变化,而不是改善工作硬化。这项研究进一步模拟了临界热影响区域,使用gleble热机械模拟器来评估流动强度和工作硬化。采用了Kocks-gocks-Mecking应变模型来分析研究条件下的工作硬化行为。
摘要 本文对三项试验进行了评估,以表征墨西哥城地铁 12 号线隧道初衬中钢纤维喷射混凝土的行为。制作了三个方形面板(UNE 14488-5)、三个圆形面板(ASTM C1550)和四个用于巴塞罗那试验的圆柱体(UNE 83515)。所有这些都可以用作地下建筑中纤维增强混凝土 (FRC) 的质量控制方法,然而,圆形面板的结果变化较大,而且是其开发和测试复杂程度最高的样品,因此,建议使用巴塞罗那试验进行现场质量控制,因为样品和测试更易于准备、处理和执行。 关键词:纤维增强喷射混凝土;能量吸收;圆板试验、方形面板试验;巴塞罗那试验。