摘要:研究氢在铜表面的解离吸附和复合脱附的动力学,使我们对表面化学有了原子级的理解,但迄今为止,通过实验确定这些过程的热速率(决定催化反应的结果)仍是不可能的。在这项工作中,我们使用反应动力学实验的数据确定了 200 至 1000 K 之间氢在 Cu(111) 上的解离吸附和复合脱附的热速率常数。与目前的理解相反,我们的研究结果表明,即使在高达 400 K 的温度下,量子隧穿仍然起着主导作用。我们还提供了 H 2 在 Cu(111) 上的反应势垒(0.619 ± 0.020 eV)和吸附能(0.348 ± 0.026 eV)的精确值。值得注意的是,热速率常数与基于环聚合物分子动力学新实现的表面反应第一原理量子速率理论高度一致,为使用可靠、高效的计算方法发现更好的催化剂铺平了道路。
摘要 金属梁广泛用于汽车行业和机械部件。它们的一些应用包括内燃机的连杆、轴、车轴和齿轮、桥梁结构构件以及机器部件。它们中的大多数在其使用寿命内都会经历各种负载条件,这些负载条件可能会引发裂纹并导致裂纹扩展。这些力可能是拉伸、压缩、内部压力、弯曲或所有这些力的任何组合。裂纹扩展的监测和建模对于机器和结构的稳定性和安全性是必不可少的。基于有限元的二维裂纹扩展模拟器软件 Ansys14.0 用于二维梁中的扩展。在铝梁上进行四点弯曲试验实验并观察裂纹扩展行为。比较了这两个观察结果,即来自 Ansys 和实验的结果。在这项研究中,我们尝试使用指数模型在单边缺口 (SEN) 裂纹梁中开发一种故障预测方法。将预测结果与实验裂纹扩展数据进行了比较。观察结果表明,模型得到的结果与实验数据高度一致。关键词:- SEN
我们创建了一套资源,用于基于健康脑网络 (HBN) 研究的公开扩散 MRI (dMRI) 数据开展研究。首先,我们将 HBN dMRI 数据 (N = 2747) 整理到脑成像数据结构中,并根据最佳实践对其进行预处理,包括去噪和校正运动效应、与磁化率相关的失真和涡流。预处理后可供分析的数据已公开。数据质量在 dMRI 分析中起着关键作用。为了优化 QC 并将其扩展到这个大型数据集,我们通过专家评分的小型数据子集和社区科学家评分的大型数据集的组合来训练神经网络。该网络在保留集 (ROC-AUC = 0.947) 上执行的 QC 与专家的 QC 高度一致。对神经网络的进一步分析表明,它依赖于与 QC 相关的图像特征。总而言之,这项工作既为推动大脑连接和儿童心理健康的跨诊断研究提供了资源,也为大型数据集的自动化质量控制建立了新的范式。
摘要:目的:准确评估颅面对称性在正畸实践中至关重要但具有挑战性。我们提出使用磁共振成像(MRI)对颅面总体轮廓和软硬组织对称性的细节进行三维分析。方法:为此,对志愿者拍摄了最近描述的黑骨和软组织 MRI 序列,并使用坐标系进行分析。由于各种颅面组织(脑-颅骨-面部和神经-骨-肌肉)是相互作用的结构,因此脑中线和面部中线高度一致。在该坐标系中,大脑前镰(大脑镰)被用作正中矢状面。可以使用坐标系分析新提出的通过黑骨和软组织序列获取 MRI 数据的方法。结果:坐标系可以在软组织和黑骨序列之间转换,从而提供准确的三维颅面特征分析以确定颅面不对称性。结论:本初步研究为颅面对称性的三维分析、正中矢状面的确定及避免放射治疗提出了新的思路和方法。
4 里尔大学、法国国立科学研究院、里尔中央理工学院、Yncra ISEN、法国上法兰西大学、UMR 8520 – IEMN、F-59000 里尔,法国。摘要:我们报告了对软凝胶粘弹性流变性质的非接触式测量。实验是在液体环境中以动态模式使用胶体探针原子力显微镜 (AFM) 进行的。测量了不同振荡频率下液体间隙厚度与机械响应的关系。我们的测量揭示了探针振荡引起的流动与凝胶的粘弹性变形之间的弹性流体动力学 (EHD) 耦合。数据由粘弹性润滑模型定量描述。从数据与模型的拟合中提取了聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 凝胶的频率相关储能和损耗模量,并且与 C hasset-Thirion 定律高度一致。我们的结果表明,非接触式胶体探针方法是一种强大的工具,可用于在很宽的频率范围内精细探测软界面。 * 通讯作者:abdelhamid.maali@u-bordeaux.fr
摘要:结合密度泛函理论和变分量子动力学与 Davydov ansatz,研究了中性自由基材料中双态的光子吸收和相关磁场效应。双态是研究与真实分子振动环境耦合的两能级系统全量子动力学的理想模型系统。在这项工作中,我们模拟了中性自由基材料(4-N-咔唑基-2,6-二氯苯基)双(2,4,6-三氯苯基)-甲基)的光吸收光谱,发现最高占据分子轨道 - 单占据分子轨道 (SOMO) 和 SOMO - 最低未占据分子轨道跃迁与实验结果高度一致。分别从光谱和粒子动力学的角度全面讨论了分子内振动电子耦合的重要作用,指出不同的对称性对振动有不同的贡献和长期尺度影响。在此模型的基础上,考虑施加磁场,以动力学方式定性研究其磁性,结果可以用洛伦兹函数之和来描述。
连续变量量子密钥分发利用电磁场的相干测量,即同差或异差检测。迄今为止开发的最先进的安全性证明依赖于此类测量的理想化数学模型,这些模型假设测量结果是连续且无界的变量。由于物理测量设备的范围和精度有限,这些数学模型仅作为近似值。预计在适当的条件下,使用这些简化模型获得的预测将与实际实验实现高度一致。然而,到目前为止,还缺乏对这种近似引入的误差及其对可组合安全性的影响的定量分析。在这里,我们提出了一种理论来严格解释现实异差检测的实验局限性。我们专注于集体攻击,并为渐近和有限尺寸机制提供安全性证明,后者属于可组合安全性的框架内。在此过程中,我们首次在有限尺寸范围内建立了离散调制连续变量量子密钥分发的可组合安全性。密钥速率的严格界限是通过半定规划获得的,并且不依赖于希尔伯特空间的截断。
利用拉伸桥中的横向起皱现象来表征超薄膜 (<100 nm) 的泊松比和残余应变。该测试方法利用残余应力驱动结构和易于复制的洁净室制造和计量技术,可无缝整合到薄膜生产装配线上。独立式矩形超薄膜桥采用可产生可重复横向起皱图案的尺寸制造。基于非线性 Koiter 板壳能量公式进行数值建模,将泊松比和残余应变与测得的起皱变形关联起来。泊松比会影响峰值幅度,而不会显著改变皱纹的波长。相比之下,应变会同时影响波长和幅度。使用 65 nm 厚的铜膜演示了概念验证。测量结果显示泊松比为 0.34 ± 0.05,拉伸残余应变为 (6.8 ± 0.8)x 10 − 3。测量的残余应变与使用相同薄膜的交替残余应力驱动测试结构测得的残余应变 (7.1 ± 0.2)x 10 − 3 高度一致。
本研究描述了一种基于物理和数据驱动的非线性系统识别 (NSI) 方法,用于检测由于振动载荷造成的早期疲劳损伤。该方法还允许实时跟踪损伤的演变。几何刚度、立方阻尼和相角偏移等非线性参数可以根据疲劳循环进行估算,这已通过实验使用暴露于振动的柔性铝 7075-T6 结构进行了证明。NSI 用于创建和更新非线性频率响应函数、主干曲线和相位轨迹,以可视化和估算结构健康状况。研究结果表明,动态相位对早期疲劳损伤的演变比几何刚度和立方阻尼参数等非线性参数更为敏感。引入了一种改进的 Carrella - Ewins 方法,从非线性信号响应计算主干,这与数值和谐波平衡结果高度一致。提出了相位追踪方法,该方法似乎可以在疲劳寿命的大约 40% 后检测到损伤,而几何刚度和立方阻尼参数能够在生命周期的大约 50% 后检测到疲劳损伤。[DOI:10.1115/1.4052420]
摘要 — 通过融合最新的通信和控制技术、计算和数据分析技术以及模块化制造,工业 4.0 促进通过信息物理系统 (CPS) 和数字孪生 (DT) 集成信息物理世界,以监控、优化和预测工业过程。DT 是一种新兴的但概念上不同于 CPS 的结构。与 CPS 一样,DT 依靠通信来创建对象或物理过程的高度一致、同步的数字镜像。此外,DT 还使用此精确图像上的内置模型来模拟、分析、预测和优化它们的实时操作。随着工业物联网 (IIoT)、边缘和云计算、机器学习、人工智能和高级数据分析的最新进展,DT 正在行业中迅速传播。然而,现有文献缺乏从通信和计算的角度识别和讨论这些技术在支持 DT 的行业中的作用和要求。在本文中,我们首先介绍 DT 在智能行业中的功能方面、吸引力和创新用途。然后,我们通过系统地回顾和反思下一代 (NextG) 无线技术(例如 5G 及更高网络)、各种工具(例如信息时代、联合学习、数据分析)以及网络计算中的其他有前景的趋势的最新研究来阐述这一观点