Ang layunin ng gawaing ito ay bumuo ng isang automated na proseso ng pagpoproseso ng laser na may mataas na dimensional na katumpakan at paunang natukoy na mga gastos sa proseso.Kasama sa gawaing ito ang pagsusuri ng laki at mga modelo ng hula sa gastos para sa paggawa ng laser ng panloob na Nd: YVO4 microchannel sa PMMA at panloob na pagproseso ng laser ng polycarbonate para sa paggawa ng mga microfluidic device.Upang makamit ang mga layunin ng proyektong ito, inihambing ng ANN at DoE ang laki at halaga ng CO2 at Nd:YVO4 laser system.Ang kumpletong pagpapatupad ng kontrol ng feedback na may katumpakan ng submicron ng linear positioning na may feedback mula sa encoder ay ipinatupad.Sa partikular, ang automation ng laser radiation at sample positioning ay kinokontrol ng FPGA.Ang malalim na kaalaman sa Nd:YVO4 system operating procedures at software ay nagpapahintulot sa control unit na mapalitan ng Compact-Rio Programmable Automation Controller (PAC), na nagawa sa High Resolution Feedback 3D Positioning step ng LabVIEW Code Control Submicron Encoders .Ang buong automation ng prosesong ito sa LabVIEW code ay nasa pagbuo.Kasama sa kasalukuyan at hinaharap na gawain ang mga sukat ng katumpakan ng dimensyon, katumpakan at muling paggawa ng mga sistema ng disenyo, at kaugnay na pag-optimize ng microchannel geometry para sa microfluidic at laboratory device-on-a-chip fabrication para sa mga kemikal/analytical na application at separation science.
Maraming mga application ng molded semi-hard metal (SSM) na bahagi ay nangangailangan ng mahusay na mekanikal na mga katangian.Ang mga namumukod-tanging mekanikal na katangian tulad ng wear resistance, mataas na lakas at higpit ay nakasalalay sa mga tampok ng microstructure na nilikha ng napakahusay na laki ng butil.Ang laki ng butil na ito ay karaniwang nakadepende sa pinakamainam na kakayahang maproseso ng SSM.Gayunpaman, ang mga paghahagis ng SSM ay kadalasang naglalaman ng natitirang porosity, na lubhang nakakapinsala sa pagganap.Sa gawaing ito, susuriin ang mahahalagang proseso ng paghubog ng mga semi-hard metal para makakuha ng mas mataas na kalidad ng mga bahagi.Ang mga bahaging ito ay dapat na nabawasan ang porosity at pinabuting microstructural na mga katangian, kabilang ang ultra-fine grain size at pare-parehong pamamahagi ng hardening precipitates at alloying microelement composition.Sa partikular, susuriin ang impluwensya ng time-temperature pretreatment method sa pagbuo ng ninanais na microstructure.Sisiyasatin ang mga katangian na nagreresulta mula sa pagpapabuti ng masa, tulad ng pagtaas ng lakas, katigasan at katigasan.
Ang gawaing ito ay isang pag-aaral ng laser modification ng ibabaw ng H13 tool steel gamit ang pulsed laser processing mode.Ang paunang eksperimental na plano sa screening na isinagawa ay nagresulta sa isang mas na-optimize na detalyadong plano.Ginagamit ang carbon dioxide (CO2) laser na may wavelength na 10.6 µm.Sa pang-eksperimentong plano ng pag-aaral, ginamit ang mga laser spot ng tatlong magkakaibang laki: 0.4, 0.2, at 0.09 mm ang lapad.Ang iba pang nakokontrol na parameter ay ang laser peak power, pulse repetition rate at pulse overlap.Ang argon gas sa isang presyon ng 0.1 MPa ay patuloy na tumutulong sa pagproseso ng laser.Ang sample na H13 ay ginaspang at chemically etched bago ang pagproseso upang mapataas ang surface absorptivity sa CO2 laser wavelength.Ang mga sample na ginagamot ng laser ay inihanda para sa metallographic na pag-aaral at ang kanilang mga pisikal at mekanikal na katangian ay nailalarawan.Ang mga pag-aaral ng metallograpiko at pagsusuri ng komposisyon ng kemikal ay isinagawa gamit ang pag-scan ng electron microscopy kasama ng energy dispersive X-ray spectrometry.Ang crystallinity at phase detection ng binagong ibabaw ay isinagawa gamit ang isang XRD system na may Cu Kα radiation at isang wavelength na 1.54 Å.Ang profile sa ibabaw ay sinusukat gamit ang isang stylus profiling system.Ang mga katangian ng tigas ng binagong mga ibabaw ay sinusukat ng Vickers diamond microindentation.Ang impluwensya ng pagkamagaspang sa ibabaw sa mga katangian ng pagkapagod ng binagong mga ibabaw ay pinag-aralan gamit ang isang espesyal na ginawang thermal fatigue system.Naobserbahan na posible na makakuha ng binagong mga butil sa ibabaw na may mga ultrafine na laki na mas mababa sa 500 nm.Ang pinahusay na lalim ng ibabaw sa hanay na 35 hanggang 150 µm ay nakamit sa mga sample ng H13 na ginagamot sa laser.Ang crystallinity ng binagong ibabaw ng H13 ay makabuluhang nabawasan, na nauugnay sa isang random na pamamahagi ng mga crystallites pagkatapos ng paggamot sa laser.Ang minimum na naitama na average na pagkamagaspang ng ibabaw ng H13 Ra ay 1.9 µm.Ang isa pang mahalagang pagtuklas ay ang tigas ng binagong H13 na ibabaw ay mula 728 hanggang 905 HV0.1 sa iba't ibang mga setting ng laser.Ang isang relasyon sa pagitan ng mga resulta ng thermal simulation (mga rate ng pag-init at paglamig) at mga resulta ng katigasan ay itinatag upang higit na maunawaan ang epekto ng mga parameter ng laser.Ang mga resultang ito ay mahalaga para sa pagbuo ng mga paraan ng pagpapatigas sa ibabaw upang mapabuti ang wear resistance at heat-shielding coatings.
Parametric impact properties ng solid sports balls para makabuo ng mga tipikal na core para sa GAA sliotar
Ang pangunahing layunin ng pag-aaral na ito ay kilalanin ang dynamic na pag-uugali ng sliotar core sa epekto.Ang mga viscoelastic na katangian ng bola ay isinagawa para sa isang hanay ng mga bilis ng epekto.Ang mga modernong polymer sphere ay sensitibo sa strain rate, habang ang tradisyonal na multi-component sphere ay nakadepende sa strain.Ang nonlinear na viscoelastic na tugon ay tinutukoy ng dalawang value ng stiffness: initial stiffness at bulk stiffness.Ang mga tradisyonal na bola ay 2.5 beses na mas matigas kaysa sa mga modernong bola, depende sa bilis.Ang mas mabilis na rate ng pagtaas ng stiffness ng mga conventional na bola ay nagreresulta sa isang mas non-linear na COR versus velocity kumpara sa mga modernong bola.Ang mga resulta ng dynamic na stiffness ay nagpapakita ng limitadong applicability ng quasi-static na mga pagsubok at spring theory equation.Ang isang pagsusuri sa pag-uugali ng spherical deformation ay nagpapakita na ang displacement ng center of gravity at diametrical compression ay hindi pare-pareho para sa lahat ng uri ng mga sphere.Sa pamamagitan ng malawak na mga eksperimento sa prototyping, ang epekto ng mga kondisyon ng pagmamanupaktura sa pagganap ng bola ay sinisiyasat.Ang mga parameter ng produksyon ng temperatura, presyon at komposisyon ng materyal ay iba-iba upang makabuo ng isang hanay ng mga bola.Ang katigasan ng polimer ay nakakaapekto sa higpit ngunit hindi sa pagwawaldas ng enerhiya, ang pagtaas ng katigasan ay nagpapataas ng higpit ng bola.Ang mga nucleating additives ay nakakaapekto sa reaktibiti ng bola, ang pagtaas sa dami ng mga additives ay humahantong sa pagbawas sa reaktibiti ng bola, ngunit ang epekto na ito ay sensitibo sa polymer grade.Ang numerical analysis ay isinagawa gamit ang tatlong mathematical models upang gayahin ang tugon ng bola sa epekto.Ang unang modelo ay napatunayang magagawang kopyahin ang pag-uugali ng bola sa isang limitadong lawak, bagaman ito ay dati nang matagumpay na ginamit sa iba pang mga uri ng mga bola.Ang pangalawang modelo ay nagpakita ng isang makatwirang representasyon ng pagtugon sa epekto ng bola na karaniwang naaangkop sa lahat ng uri ng bola na nasubok, ngunit ang katumpakan ng hula sa pagtugon ng puwersa-displacement ay hindi kasing taas ng kinakailangan para sa malawakang pagpapatupad.Ang ikatlong modelo ay nagpakita ng makabuluhang mas mahusay na katumpakan kapag tinutulad ang pagtugon ng bola.Ang mga halaga ng puwersa na nabuo ng modelo para sa modelong ito ay 95% pare-pareho sa pang-eksperimentong data.
Nakamit ng gawaing ito ang dalawang pangunahing layunin.Ang isa ay ang disenyo at paggawa ng high-temperature capillary viscometer, at ang pangalawa ay semi-solid metal flow simulation upang tumulong sa disenyo at magbigay ng data para sa mga layunin ng paghahambing.Ang isang mataas na temperatura na capillary viscometer ay binuo at ginamit para sa paunang pagsusuri.Gagamitin ang aparato upang sukatin ang lagkit ng mga semi-hard metal sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura at mga rate ng paggugupit na katulad ng mga ginagamit sa industriya.Ang capillary viscometer ay isang solong point system na maaaring kalkulahin ang lagkit sa pamamagitan ng pagsukat ng daloy at pagbaba ng presyon sa kabuuan ng capillary, dahil ang lagkit ay direktang proporsyonal sa pagbaba ng presyon at inversely proporsyonal sa daloy.Kasama sa mga pamantayan sa disenyo ang mga kinakailangan para sa mahusay na kontroladong mga temperatura hanggang sa 800ºC, mga antas ng paggugupit ng iniksyon na higit sa 10,000 s-1, at mga kinokontrol na profile ng iniksyon.Ang isang two-dimensional two-phase theoretical time-dependent model ay binuo gamit ang FLUENT software para sa computational fluid dynamics (CFD).Ginamit ito upang suriin ang lagkit ng mga semi-solid na metal habang dumadaan sila sa isang dinisenyong capillary viscometer sa mga bilis ng iniksyon na 0.075, 0.5 at 1 m/s.Ang epekto ng isang fraction ng metallic solids (fs) mula 0.25 hanggang 0.50 ay sinisiyasat din.Para sa power-law viscosity equation na ginamit upang bumuo ng Fluent na modelo, isang malakas na ugnayan ang nabanggit sa pagitan ng mga parameter na ito at ang nagresultang lagkit.
Sinisiyasat ng papel na ito ang epekto ng mga parameter ng proseso sa paggawa ng Al-SiC metal matrix composites (MMC) sa isang batch composting na proseso.Kasama sa mga pinag-aralan na parameter ng proseso ang bilis ng stirrer, oras ng stirrer, geometry ng stirrer, posisyon ng stirrer, temperatura ng metal na likido (lagkit).Ang mga visual simulation ay isinagawa sa temperatura ng silid (25 ± C), mga simulation ng computer at mga pagsubok sa pag-verify para sa paggawa ng MMC Al-SiC.Sa visual at computer simulation, ang tubig at gliserin/tubig ay ginamit upang kumatawan sa likido at semi-solid na aluminyo, ayon sa pagkakabanggit.Ang mga epekto ng viscosities ng 1, 300, 500, 800, at 1000 mPa s at stirring rate na 50, 100, 150, 200, 250, at 300 rpm ay sinisiyasat.10 rolyo bawat piraso.% reinforced SiC particle, katulad ng ginamit sa aluminum MMK, ay ginamit sa visualization at computational na mga pagsubok.Ang mga pagsusuri sa imaging ay isinagawa sa mga clear glass beakers.Ang mga computational simulation ay isinagawa gamit ang Fluent (CFD program) at ang opsyonal na MixSim package.Kabilang dito ang 2D axisymmetric multiphase time-dependent simulation ng mga ruta ng produksyon gamit ang Eulerian (granular) na modelo.Ang pag-asa ng oras ng pagpapakalat ng butil, oras ng pag-aayos at taas ng vortex sa geometry ng paghahalo at ang bilis ng pag-ikot ng stirrer ay naitatag.Para sa isang stirrer na may °at paddles, ang isang paddle angle na 60 degrees ay nakitang mas angkop para mabilis na makakuha ng pare-parehong dispersion ng mga particle.Bilang resulta ng mga pagsubok na ito, napag-alaman na upang makakuha ng pare-parehong pamamahagi ng SiC, ang bilis ng pagpapakilos ay 150 rpm para sa water-SiC system at 300 rpm para sa glycerol/water-SiC system.Napag-alaman na ang pagtaas ng lagkit mula 1 mPa·s (para sa likidong metal) hanggang 300 mPa·s (para sa semi-solid na metal) ay may malaking epekto sa dispersion at deposition time ng SiC.Gayunpaman, ang karagdagang pagtaas mula 300 mPa·s hanggang 1000 mPa·s ay may maliit na epekto sa oras na ito.Ang isang mahalagang bahagi ng gawaing ito ay kasama ang disenyo, pagtatayo at pagpapatunay ng isang nakalaang mabilis na hardening casting machine para sa pamamaraang ito ng paggamot sa mataas na temperatura.Ang makina ay binubuo ng isang stirrer na may apat na flat blades sa isang anggulo ng 60 degrees at isang tunawan ng tubig sa isang furnace chamber na may resistive heating.Kasama sa pag-install ang isang actuator na mabilis na pinapatay ang naprosesong timpla.Ang kagamitang ito ay ginagamit para sa paggawa ng Al-SiC composite materials.Sa pangkalahatan, nakita ang magandang kasunduan sa pagitan ng visualization, pagkalkula at mga resulta ng eksperimentong pagsubok.
Mayroong maraming iba't ibang mga diskarte sa mabilis na prototyping (RP) na binuo para sa malawakang paggamit pangunahin sa huling dekada.Ang mga mabilis na prototyping system na komersyal na available ngayon ay gumagamit ng iba't ibang teknolohiya gamit ang papel, wax, light-curing resins, polymer, at novel metal powder.Ang proyekto ay may kasamang mabilis na pamamaraan ng prototyping, Fused Deposition Modeling, na unang na-komersyal noong 1991. Sa gawaing ito, isang bagong bersyon ng system para sa pagmomodelo sa pamamagitan ng surfacing gamit ang wax ay binuo at ginamit.Inilalarawan ng proyektong ito ang pangunahing disenyo ng system at ang paraan ng deposition ng waks.Ang mga FDM machine ay gumagawa ng mga bahagi sa pamamagitan ng pag-extrude ng semi-molten na materyal papunta sa isang platform sa isang paunang natukoy na pattern sa pamamagitan ng heated nozzles.Ang extrusion nozzle ay naka-mount sa isang XY table na kinokontrol ng isang computer system.Sa kumbinasyon ng awtomatikong kontrol ng mekanismo ng plunger at ang posisyon ng depositor, ang mga tumpak na modelo ay ginawa.Ang mga solong layer ng wax ay nakasalansan sa ibabaw ng bawat isa upang lumikha ng 2D at 3D na mga bagay.Ang mga katangian ng wax ay nasuri din upang ma-optimize ang proseso ng produksyon ng mga modelo.Kabilang dito ang phase transition temperature ng wax, ang lagkit ng wax, at ang hugis ng wax drop sa panahon ng pagproseso.
Sa nakalipas na limang taon, ang mga research team sa City University Dublin Division Science Cluster ay nakabuo ng dalawang laser micromachining na proseso na maaaring lumikha ng mga channel at voxel na may reproducible micron-scale resolution.Ang pokus ng gawaing ito ay sa paggamit ng mga custom na materyales upang ihiwalay ang mga target na biomolecules.Ang paunang gawain ay nagpapakita na ang mga bagong morpolohiya ng paghahalo ng mga capillary at mga channel sa ibabaw ay maaaring malikha upang mapabuti ang mga kakayahan sa paghihiwalay.Ang gawaing ito ay tututuon sa paggamit ng mga magagamit na micromachining tool upang magdisenyo ng mga geometry sa ibabaw at mga channel na magbibigay ng pinahusay na paghihiwalay at paglalarawan ng mga biological system.Ang aplikasyon ng mga sistemang ito ay susunod sa lab-on-a-chip na diskarte para sa mga layuning biodiagnostic.Ang mga device na ginawa gamit ang binuong teknolohiyang ito ay gagamitin sa microfluidic laboratory ng proyekto sa isang chip.Ang layunin ng proyekto ay gumamit ng eksperimental na disenyo, pag-optimize, at mga diskarte sa simulation upang magbigay ng direktang ugnayan sa pagitan ng mga parameter ng pagpoproseso ng laser at mga katangian ng micro- at nanoscale channel, at gamitin ang impormasyong ito upang mapabuti ang mga channel ng paghihiwalay sa mga microtechnologies na ito.Ang mga partikular na output ng trabaho ay kinabibilangan ng: disenyo ng channel at morpolohiya sa ibabaw upang mapabuti ang agham ng paghihiwalay;monolitikong yugto ng pumping at extraction sa integrated chips;paghihiwalay ng mga napili at na-extract na target na biomolecules sa integrated chips.
Pagbuo at kontrol ng mga temporal na gradient ng temperatura at mga longitudinal na profile sa kahabaan ng mga column ng capillary LC gamit ang mga Peltier array at infrared thermography
Isang bagong platform ng direktang pakikipag-ugnayan para sa tumpak na kontrol sa temperatura ng mga haligi ng capillary ay binuo batay sa paggamit ng mga serially arranged individually controlled thermoelectric Peltier cells.Nagbibigay ang platform ng mabilis na kontrol sa temperatura para sa mga column ng capillary at micro LC at nagbibigay-daan sa sabay-sabay na pagprograma ng temporal at spatial na temperatura.Gumagana ang platform sa hanay ng temperatura na 15 hanggang 200°C na may ramp rate na humigit-kumulang 400°C/min para sa bawat isa sa 10 naka-align na Peltier cell.Nasuri ang system para sa ilang hindi karaniwang mga mode ng pagsukat na nakabatay sa capillary, tulad ng direktang paggamit ng mga gradient ng temperatura na may mga linear at non-linear na profile, kabilang ang mga static na gradient ng temperatura ng column at mga temporal na gradient ng temperatura, tumpak na mga gradient na kinokontrol ng temperatura, polymerized na mga capillary monolithic. mga nakatigil na yugto, at paggawa ng mga monolitikong yugto sa mga microfluidic channel (sa isang chip).Maaaring gamitin ang instrumento sa mga standard at column chromatography system.
Electrohydrodynamic na tumututok sa isang two-dimensional planar microfluidic device para sa preconcentration ng maliliit na analytes
Kasama sa gawaing ito ang electrohydrodynamic focusing (EHDF) at paglilipat ng photon upang tumulong sa pagbuo ng pre-enrichment at pagkilala sa species.Ang EHDF ay isang ion-balanced focusing method batay sa pagtatatag ng balanse sa pagitan ng hydrodynamic at electrical forces, kung saan ang mga ions ng interes ay nagiging hindi gumagalaw.Ang pag-aaral na ito ay nagpapakita ng isang nobelang pamamaraan gamit ang isang 2D open 2D flat space planar microfluidic device sa halip na ang conventional microchannel system.Ang ganitong mga aparato ay maaaring mag-preconcentrate ng malalaking halaga ng mga sangkap at medyo madaling gawin.Ang pag-aaral na ito ay nagpapakita ng mga resulta ng isang bagong binuo simulation gamit ang COMSOL Multiphysics® 3.5a.Ang mga resulta ng mga modelong ito ay inihambing sa mga pang-eksperimentong resulta upang subukan ang natukoy na mga geometries ng daloy at mga lugar na may mataas na konsentrasyon.Ang nabuong numerical microfluidic na modelo ay inihambing sa mga naunang nai-publish na mga eksperimento at ang mga resulta ay napaka pare-pareho.Batay sa mga simulation na ito, isang bagong uri ng barko ang sinaliksik upang magbigay ng pinakamainam na kondisyon para sa EHDF.Ang mga pang-eksperimentong resulta gamit ang chip ay nalampasan ang pagganap ng modelo.Sa fabricated microfluidic chips, isang bagong mode ang naobserbahan, na tinatawag na lateral EGDP, kapag ang substance na pinag-aaralan ay nakatutok patayo sa inilapat na boltahe.Dahil ang pagtuklas at imaging ay mga pangunahing aspeto ng naturang pre-enrichment at mga sistema ng pagkakakilanlan ng species.Ang mga numerical na modelo at eksperimentong pag-verify ng light propagation at light intensity distribution sa two-dimensional microfluidic system ay ipinakita.Ang nabuong numerical model ng light propagation ay matagumpay na na-verify sa eksperimento kapwa sa mga tuntunin ng aktwal na landas ng liwanag sa pamamagitan ng system at sa mga tuntunin ng pamamahagi ng intensity, na nagbigay ng mga resulta na maaaring maging interesado para sa pag-optimize ng mga sistema ng photopolymerization, pati na rin para sa mga optical detection system. gamit ang mga capillary..
Depende sa geometry, maaaring gamitin ang mga microstructure sa telekomunikasyon, microfluidics, microsensors, data warehousing, pagputol ng salamin, at pandekorasyon na pagmamarka.Sa gawaing ito, ang ugnayan sa pagitan ng mga setting ng mga parameter ng Nd: YVO4 at CO2 laser system at ang laki at morpolohiya ng mga microstructure ay sinisiyasat.Kasama sa mga pinag-aralan na parameter ng laser system ang power P, pulse repetition rate PRF, bilang ng pulses N at scan rate U. Kasama sa mga sinusukat na sukat ng output ang katumbas na voxel diameters pati na rin ang microchannel width, depth at surface roughness.Ang isang 3D micromachining system ay binuo gamit ang isang Nd:YVO4 laser (2.5 W, 1.604 µm, 80 ns) upang gumawa ng mga microstructure sa loob ng polycarbonate specimens.Ang mga microstructural voxel ay may diameter na 48 hanggang 181 µm.Nagbibigay din ang system ng tumpak na pagtutok sa pamamagitan ng paggamit ng mga layunin ng mikroskopyo upang lumikha ng mas maliliit na voxel sa hanay na 5 hanggang 10 µm sa soda-lime glass, fused silica at sapphire sample.Isang CO2 laser (1.5 kW, 10.6 µm, minimum na tagal ng pulso na 26 µs) ay ginamit upang lumikha ng mga microchannel sa mga sample ng soda-lime glass.Ang cross-sectional na hugis ng mga microchannel ay malawak na nag-iba sa pagitan ng mga v-groove, u-grooves, at superficial ablation site.Ang mga sukat ng mga microchannel ay malaki rin ang pagkakaiba-iba: mula 81 hanggang 365 µm ang lapad, mula 3 hanggang 379 µm ang lalim, at ang pagkamagaspang sa ibabaw mula 2 hanggang 13 µm, depende sa pag-install.Ang mga laki ng microchannel ay sinuri ayon sa mga parameter ng pagpoproseso ng laser gamit ang response surface methodology (RSM) at disenyo ng mga eksperimento (DOE).Ang mga nakolektang resulta ay ginamit upang pag-aralan ang epekto ng mga parameter ng proseso sa volumetric at mass ablation rate.Bilang karagdagan, ang isang thermal process mathematical model ay binuo upang makatulong na maunawaan ang proseso at payagan ang channel topology na mahulaan bago ang aktwal na katha.
Ang industriya ng metrology ay palaging naghahanap ng mga bagong paraan upang tumpak at mabilis na galugarin at i-digitize ang topograpiya sa ibabaw, kabilang ang pagkalkula ng mga parameter ng pagkamagaspang sa ibabaw at paglikha ng mga point cloud (mga hanay ng mga three-dimensional na punto na naglalarawan sa isa o higit pang mga surface) para sa pagmomodelo o reverse engineering.umiiral ang mga system, at ang mga optical system ay lumaki sa pagiging popular sa nakalipas na dekada, ngunit karamihan sa mga optical profiler ay mahal sa pagbili at pagpapanatili.Depende sa uri ng system, ang mga optical profiler ay maaari ding maging mahirap na idisenyo at ang kanilang pagkasira ay maaaring hindi angkop para sa karamihan ng mga aplikasyon sa tindahan o pabrika.Sinasaklaw ng proyektong ito ang pagbuo ng isang profiler gamit ang mga prinsipyo ng optical triangulation.Ang binuo na sistema ay may lugar ng scanning table na 200 x 120 mm at isang vertical na hanay ng pagsukat na 5 mm.Ang posisyon ng laser sensor sa itaas ng target na ibabaw ay adjustable din ng 15 mm.Ang isang control program ay binuo para sa awtomatikong pag-scan ng mga napiling bahagi ng gumagamit at mga lugar sa ibabaw.Ang bagong sistemang ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng dimensional na katumpakan.Ang nasusukat na maximum cosine error ng system ay 0.07°.Ang dynamic na katumpakan ng system ay sinusukat sa 2 µm sa Z-axis (taas) at humigit-kumulang 10 µm sa X at Y axes.Ang ratio ng laki sa pagitan ng mga na-scan na bahagi (mga barya, turnilyo, washers at fiber lens dies) ay mabuti.Tatalakayin din ang pagsubok ng system, kabilang ang mga limitasyon ng profiler at posibleng mga pagpapabuti ng system.
Ang layunin ng proyektong ito ay bumuo at makilala ang isang bagong optical high-speed online system para sa inspeksyon ng mga depekto sa ibabaw.Ang control system ay batay sa prinsipyo ng optical triangulation at nagbibigay ng non-contact na paraan para sa pagtukoy ng three-dimensional na profile ng mga nagkakalat na ibabaw.Kabilang sa mga pangunahing bahagi ng development system ang isang diode laser, isang CCf15 CMOS camera, at dalawang PC-controlled servo motors.Naka-program sa LabView software ang sample na paggalaw, pagkuha ng larawan, at 3D surface profiling.Ang pagsuri sa nakuhang data ay maaaring mapadali sa pamamagitan ng paglikha ng isang programa para sa virtual na pag-render ng isang 3D na na-scan na ibabaw at pagkalkula ng mga kinakailangang parameter ng pagkamagaspang sa ibabaw.Ang mga servo motor ay ginagamit upang ilipat ang sample sa X at Y na direksyon na may resolution na 0.05 µm.Ang binuong non-contact online na surface profiler ay maaaring magsagawa ng mabilis na pag-scan at mataas na resolution na inspeksyon sa ibabaw.Matagumpay na ginagamit ang binuong sistema upang lumikha ng mga awtomatikong 2D na profile sa ibabaw, 3D na mga profile sa ibabaw at mga pagsukat ng pagkamagaspang sa ibabaw ng iba't ibang sample na materyales.Ang automated inspection equipment ay may XY scanning area na 12 x 12 mm.Upang makilala at ma-calibrate ang binuong sistema ng profiling, ang surface profile na sinusukat ng system ay inihambing sa parehong ibabaw na sinusukat gamit ang optical microscope, binocular microscope, AFM at Mitutoyo Surftest-402.
Ang mga kinakailangan para sa kalidad ng mga produkto at ang mga materyales na ginamit sa mga ito ay nagiging higit at higit na hinihingi.Ang solusyon sa maraming problema sa visual quality assurance (QA) ay ang paggamit ng real-time na automated surface inspection system.Nangangailangan ito ng pare-parehong kalidad ng produkto sa mataas na throughput.Samakatuwid, kailangan ang mga system na 100% na may kakayahang sumubok ng mga materyales at ibabaw sa real time.Upang makamit ang layuning ito, ang kumbinasyon ng teknolohiya ng laser at teknolohiya ng pagkontrol ng computer ay nagbibigay ng isang epektibong solusyon.Sa gawaing ito, binuo ang isang high-speed, low-cost, at high-precision na non-contact laser scanning system.Nasusukat ng system ang kapal ng mga solidong opaque na bagay gamit ang prinsipyo ng laser optical triangulation.Tinitiyak ng binuong sistema ang katumpakan at muling paggawa ng mga sukat sa antas ng micrometer.
Ang layunin ng proyektong ito ay magdisenyo at bumuo ng laser inspection system para sa surface defect detection at suriin ang potensyal nito para sa mga high speed inline na application.Ang mga pangunahing bahagi ng sistema ng pagtuklas ay isang module ng laser diode bilang isang mapagkukunan ng pag-iilaw, isang CMOS random access camera bilang isang yunit ng pagtuklas, at isang yugto ng pagsasalin ng XYZ.Ang mga algorithm para sa pagsusuri ng data na nakuha sa pamamagitan ng pag-scan ng iba't ibang mga sample na ibabaw ay binuo.Ang sistema ng kontrol ay batay sa prinsipyo ng optical triangulation.Ang laser beam ay nangyayari nang pahilig sa sample na ibabaw.Ang pagkakaiba sa taas ng ibabaw ay kukunin bilang pahalang na paggalaw ng laser spot sa ibabaw ng sample na ibabaw.Nagbibigay-daan ito sa pagsukat ng taas na kunin gamit ang paraan ng triangulation.Ang binuo na sistema ng pagtuklas ay unang na-calibrate upang makakuha ng conversion factor na magpapakita ng ugnayan sa pagitan ng pag-aalis ng puntong sinusukat ng sensor at ng patayong pag-aalis ng ibabaw.Ang mga eksperimento ay isinagawa sa iba't ibang ibabaw ng mga sample na materyales: tanso, aluminyo at hindi kinakalawang na asero.Ang binuo na sistema ay tumpak na makabuo ng isang 3D topographic na mapa ng mga depekto na nangyayari sa panahon ng operasyon.Nakamit ang isang spatial na resolusyon na humigit-kumulang 70 µm at isang depth na resolusyon na 60 µm.Nabe-verify din ang performance ng system sa pamamagitan ng pagsukat sa katumpakan ng mga sinusukat na distansya.
Ang mga high-speed fiber laser scanning system ay ginagamit sa mga automated na pang-industriya na kapaligiran sa pagmamanupaktura upang makita ang mga depekto sa ibabaw.Ang mas modernong mga pamamaraan para sa pag-detect ng mga depekto sa ibabaw ay kinabibilangan ng paggamit ng mga optical fiber para sa pag-iilaw at pagtuklas ng bahagi.Kasama sa disertasyong ito ang disenyo at pagbuo ng isang bagong high-speed optoelectronic system.Sa papel na ito, dalawang pinagmumulan ng LEDs, LEDs (light emitting diodes) at laser diodes, ay sinisiyasat.Ang isang hilera ng limang emitting diodes at limang receiving photodiodes ay matatagpuan sa tapat ng bawat isa.Ang pagkolekta ng data ay kinokontrol at sinusuri ng isang PC gamit ang LabVIEW software.Ang sistema ay ginagamit upang sukatin ang mga sukat ng mga depekto sa ibabaw tulad ng mga butas (1 mm), butas na butas (2 mm) at mga bingaw sa iba't ibang materyales.Ipinapakita ng mga resulta na habang ang system ay pangunahing inilaan para sa 2D scanning, maaari rin itong gumana bilang isang limitadong 3D imaging system.Ipinakita rin ng system na ang lahat ng mga metal na materyales na pinag-aralan ay may kakayahang magpakita ng mga infrared na signal.Ang isang bagong binuo na pamamaraan gamit ang isang hanay ng mga inclined fibers ay nagbibigay-daan sa system na makamit ang adjustable resolution na may pinakamataas na resolution ng system na humigit-kumulang 100 µm (pagkolekta ng fiber diameter).Matagumpay na nagamit ang sistema upang sukatin ang profile sa ibabaw, pagkamagaspang sa ibabaw, kapal at pagpapakita ng iba't ibang materyales.Ang aluminyo, hindi kinakalawang na asero, tanso, tanso, tuffnol at polycarbonate ay maaaring masuri sa sistemang ito.Ang mga bentahe ng bagong system na ito ay mas mabilis na pagtuklas, mas mababang gastos, mas maliit na sukat, mas mataas na resolution at flexibility.
Magdisenyo, bumuo at sumubok ng mga bagong system para isama at i-deploy ang mga bagong teknolohiyang sensor ng kapaligiran.Partikular na angkop para sa mga aplikasyon ng pagsubaybay sa faecal bacteria
Pagbabago sa Micro-Nano Structure ng Silicon Solar PV Panels para Pahusayin ang Supply ng Enerhiya
Isa sa mga pangunahing hamon sa engineering na kinakaharap ng pandaigdigang lipunan ngayon ay ang napapanatiling supply ng enerhiya.Panahon na para sa lipunan na magsimulang umasa nang husto sa renewable energy sources.Ang araw ay nagbibigay sa mundo ng libreng enerhiya, ngunit ang mga modernong pamamaraan ng paggamit ng enerhiya na ito sa anyo ng kuryente ay may ilang mga limitasyon.Sa kaso ng mga photovoltaic cell, ang pangunahing problema ay ang hindi sapat na kahusayan ng pagkolekta ng solar energy.Ang laser micromachining ay karaniwang ginagamit upang lumikha ng mga interconnect sa pagitan ng mga aktibong layer ng photovoltaic tulad ng mga glass substrate, hydrogenated silicon, at mga layer ng zinc oxide.Alam din na mas maraming enerhiya ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pagtaas ng surface area ng isang solar cell, halimbawa sa pamamagitan ng micromachining.Ipinakita na ang mga detalye ng profile sa ibabaw ng nanoscale ay nakakaapekto sa kahusayan ng pagsipsip ng enerhiya ng mga solar cell.Ang layunin ng papel na ito ay upang siyasatin ang mga benepisyo ng pag-angkop ng micro-, nano- at mesoscale na mga istruktura ng solar cell upang magbigay ng mas mataas na kapangyarihan.Ang pag-iiba-iba ng mga teknolohikal na parameter ng naturang mga microstructure at nanostructure ay magiging posible na pag-aralan ang kanilang impluwensya sa topology sa ibabaw.Ang mga cell ay susuriin para sa enerhiya na kanilang nagagawa kapag nalantad sa mga antas ng electromagnetic light na kinokontrol ng eksperimental.Ang isang direktang ugnayan ay maitatag sa pagitan ng kahusayan ng cell at texture ng ibabaw.
Ang Metal Matrix Composites (MMCs) ay mabilis na nagiging pangunahing kandidato para sa papel ng mga istrukturang materyales sa engineering at electronics.Ang aluminyo (Al) at tanso (Cu) ay pinalakas ng SiC dahil sa kanilang mahusay na mga katangian ng thermal (hal. mababang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal (CTE), mataas na thermal conductivity) at pinahusay na mga katangian ng mekanikal (hal. mas mataas na tiyak na lakas, mas mahusay na pagganap).Ito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang industriya para sa wear resistance at tiyak na modulus.Kamakailan, ang mga matataas na ceramic na MMC na ito ay naging isa pang trend para sa mga application ng pagkontrol sa temperatura sa mga electronic na pakete.Karaniwan, sa mga pakete ng power device, ginagamit ang aluminum (Al) o copper (Cu) bilang heatsink o base plate upang kumonekta sa ceramic substrate na nagdadala ng chip at mga nauugnay na pin structure.Ang malaking pagkakaiba sa koepisyent ng thermal expansion (CTE) sa pagitan ng ceramic at aluminyo o tanso ay hindi kanais-nais dahil binabawasan nito ang pagiging maaasahan ng pakete at nililimitahan din ang laki ng ceramic substrate na maaaring ikabit sa substrate.
Dahil sa pagkukulang na ito, posible na ngayong bumuo, mag-imbestiga at magpakilala ng mga bagong materyales na nakakatugon sa mga kinakailangang ito para sa mga thermally improved na materyales.Sa pinahusay na thermal conductivity at coefficient ng thermal expansion (CTE) na mga katangian, ang MMC CuSiC at AlSiC ay magagamit na ngayon na mga solusyon para sa electronics packaging.Susuriin ng gawaing ito ang mga natatanging thermophysical na katangian ng mga MMC na ito at ang kanilang mga posibleng aplikasyon para sa thermal management ng mga electronic package.
Ang mga kumpanya ng langis ay nakakaranas ng malaking kaagnasan sa welding zone ng mga sistema ng industriya ng langis at gas na gawa sa carbon at mababang haluang metal na bakal.Sa mga kapaligirang naglalaman ng CO2, ang pinsala sa kaagnasan ay karaniwang nauugnay sa mga pagkakaiba sa lakas ng mga protective corrosion film na idineposito sa iba't ibang carbon steel microstructure.Ang lokal na kaagnasan sa weld metal (WM) at heat-affected zone (HAZ) ay pangunahing sanhi ng galvanic effect dahil sa mga pagkakaiba sa komposisyon ng haluang metal at microstructure.Ang base metal (PM), WM, at HAZ na microstructural na mga katangian ay inimbestigahan upang maunawaan ang epekto ng microstructure sa pag-uugali ng kaagnasan ng banayad na bakal na welded joints.Ang mga pagsusuri sa kaagnasan ay isinagawa sa isang 3.5% NaCl solution na puspos ng CO2 sa ilalim ng mga deoxygenated na kondisyon sa temperatura ng silid (20±2°C) at pH 4.0±0.3.Ang pagkilala sa pag-uugali ng kaagnasan ay isinagawa gamit ang mga electrochemical na pamamaraan para sa pagtukoy ng potensyal na bukas na circuit, potentiodynamic scan at linear polarization resistance, pati na rin ang pangkalahatang metallographic characterization gamit ang optical microscopy.Ang mga pangunahing morphological phase na nakita ay acicular ferrite, napanatili na austenite, at martensitic-bainitic na istraktura sa WM.Hindi gaanong karaniwan ang mga ito sa HAZ.Ang makabuluhang magkakaibang pag-uugali ng electrochemical at mga rate ng kaagnasan ay natagpuan sa PM, VM at HAZ.
Ang gawaing sakop ng proyektong ito ay naglalayong pahusayin ang electrical efficiency ng mga submersible pump.Ang mga kahilingan sa industriya ng bomba na lumipat sa direksyong ito ay tumaas kamakailan sa pagpapakilala ng bagong batas ng EU na nangangailangan ng industriya sa kabuuan na makamit ang bago at mas mataas na antas ng kahusayan.Sinusuri ng papel na ito ang paggamit ng cooling jacket para palamig ang pump solenoid area at nagmumungkahi ng mga pagpapabuti sa disenyo.Sa partikular, ang daloy ng likido at paglipat ng init sa mga cooling jacket ng mga operating pump ay nailalarawan.Ang mga pagpapahusay sa disenyo ng jacket ay magbibigay ng mas mahusay na paglipat ng init sa lugar ng motor ng bomba na nagreresulta sa pinabuting kahusayan ng pump habang binabawasan ang sapilitan na pag-drag.Para sa gawaing ito, ang isang dry pit mounted pump test system ay idinagdag sa umiiral na 250 m3 test tank.Nagbibigay-daan ito sa high-speed camera tracking ng flow field at isang thermal image ng pump casing.Ang field ng daloy na na-validate ng pagsusuri ng CFD ay nagbibigay-daan sa pag-eeksperimento, pagsubok at paghahambing ng mga alternatibong disenyo upang panatilihing mababa ang temperatura ng pagpapatakbo hangga't maaari.Ang orihinal na disenyo ng M60-4 pole pump ay nakatiis sa maximum na panlabas na temperatura ng casing ng bomba na 45°C at isang maximum na temperatura ng stator na 90°C.Ang pagsusuri sa iba't ibang disenyo ng modelo ay nagpapakita kung aling mga disenyo ang mas kapaki-pakinabang para sa mas mahusay na mga sistema at kung alin ang hindi dapat gamitin.Sa partikular, ang disenyo ng pinagsamang cooling coil ay walang pagpapabuti sa orihinal na disenyo.Ang pagtaas ng bilang ng mga impeller blades mula apat hanggang walo ay nagpababa sa operating temperature na sinusukat sa casing ng pitong degrees Celsius.
Ang kumbinasyon ng mataas na densidad ng kapangyarihan at pinababang oras ng pagkakalantad sa pagproseso ng metal ay nagreresulta sa pagbabago sa microstructure sa ibabaw.Ang pagkuha ng pinakamainam na kumbinasyon ng mga parameter ng proseso ng laser at rate ng paglamig ay kritikal sa pagbabago ng istraktura ng butil at pagpapabuti ng mga katangian ng tribological sa ibabaw ng materyal.Ang pangunahing layunin ng pag-aaral na ito ay upang siyasatin ang epekto ng mabilis na pulsed laser processing sa mga katangian ng tribological ng mga magagamit na komersyal na metal na biomaterial.Ang gawaing ito ay nakatuon sa pagbabago sa ibabaw ng laser ng hindi kinakalawang na asero na AISI 316L at Ti-6Al-4V.Ang isang 1.5 kW pulsed CO2 laser ay ginamit upang pag-aralan ang impluwensya ng iba't ibang mga parameter ng proseso ng laser at ang nagresultang microstructure at morphology sa ibabaw.Gamit ang isang cylindrical sample na pinaikot patayo sa direksyon ng radiation ng laser, ang intensity ng radiation ng laser, oras ng pagkakalantad, density ng enerhiya ng flux, at lapad ng pulso ay iba-iba.Ginawa ang characterization gamit ang SEM, EDX, pagsukat ng kagaspang ng karayom at pagsusuri sa XRD.Ipinatupad din ang isang modelo ng hula sa temperatura sa ibabaw upang itakda ang mga paunang parameter ng prosesong pang-eksperimento.Pagkatapos ay isinagawa ang pagmamapa ng proseso upang matukoy ang isang bilang ng mga tiyak na parameter para sa paggamot ng laser sa ibabaw ng tinunaw na bakal.Mayroong isang malakas na ugnayan sa pagitan ng pag-iilaw, oras ng pagkakalantad, lalim ng pagproseso at pagkamagaspang ng naprosesong sample.Ang pagtaas ng lalim at pagkamagaspang ng mga pagbabago sa microstructural ay nauugnay sa mas mataas na antas ng pagkakalantad at mga oras ng pagkakalantad.Sa pamamagitan ng pagsusuri sa gaspang at lalim ng ginagamot na lugar, ginagamit ang mga modelo ng fluence ng enerhiya at temperatura sa ibabaw upang mahulaan ang antas ng pagkatunaw na magaganap sa ibabaw.Habang tumataas ang oras ng pakikipag-ugnayan ng laser beam, tumataas ang pagkamagaspang ng ibabaw ng bakal para sa iba't ibang pinag-aralan na antas ng enerhiya ng pulso.Habang ang istraktura sa ibabaw ay sinusunod upang mapanatili ang normal na pagkakahanay ng mga kristal, ang mga pagbabago sa oryentasyon ng butil ay naobserbahan sa mga lugar na ginagamot ng laser.
Pagsusuri at paglalarawan ng pag-uugali ng stress ng tissue at ang mga implikasyon nito para sa disenyo ng scaffold
Sa proyektong ito, maraming iba't ibang scaffold geometries ang binuo at isinagawa ang finite element analysis upang maunawaan ang mga mekanikal na katangian ng istraktura ng buto, ang kanilang papel sa pag-unlad ng tissue, at ang pinakamataas na pamamahagi ng stress at strain sa scaffold.Ang mga computed tomography (CT) scan ng mga sample ng trabecular bone ay nakolekta bilang karagdagan sa mga istruktura ng scaffold na dinisenyo gamit ang CAD.Nagbibigay-daan sa iyo ang mga disenyong ito na gumawa at sumubok ng mga prototype, gayundin ang pagsasagawa ng FEM ng mga disenyong ito.Ang mga mekanikal na sukat ng microdeformations ay isinagawa sa mga gawa-gawang scaffold at trabecular specimens ng femoral head bone at ang mga resultang ito ay inihambing sa mga nakuha ng FEA para sa parehong mga istruktura.Ito ay pinaniniwalaan na ang mga mekanikal na katangian ay nakasalalay sa dinisenyo na hugis ng butas (istraktura), laki ng butas (120, 340 at 600 µm) at mga kondisyon ng paglo-load (mayroon o walang mga bloke ng paglo-load).Ang mga pagbabago sa mga parameter na ito ay sinisiyasat para sa mga porous na balangkas ng 8 mm3, 22.7 mm3 at 1000 mm3 upang komprehensibong pag-aralan ang kanilang epekto sa pamamahagi ng stress.Ang mga resulta ng mga eksperimento at simulation ay nagpapakita na ang geometric na disenyo ng istraktura ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pamamahagi ng stress, at i-highlight ang malaking potensyal ng disenyo ng balangkas upang mapabuti ang pagbabagong-buhay ng buto.Sa pangkalahatan, ang laki ng butas ay mas mahalaga kaysa sa antas ng porosity sa pagtukoy ng kabuuang pinakamataas na antas ng stress.Gayunpaman, ang antas ng porosity ay mahalaga din sa pagtukoy ng osteoconductivity ng mga istruktura ng scaffold.Habang tumataas ang antas ng porosity mula 30% hanggang 70%, ang pinakamataas na halaga ng stress ay tumataas nang malaki para sa parehong laki ng butas.
Ang laki ng butas ng scaffold ay mahalaga din sa paraan ng paggawa.Ang lahat ng mga modernong pamamaraan ng mabilis na prototyping ay may ilang mga limitasyon.Bagama't ang kumbensyonal na katha ay mas maraming nalalaman, ang mas kumplikado at mas maliliit na disenyo ay kadalasang imposibleng gawin.Karamihan sa mga teknolohiyang ito ay kasalukuyang hindi nakakagawa ng mga pores na mas mababa sa 500 µm.Kaya, ang mga resulta na may sukat ng butas na 600 µm sa gawaing ito ay pinaka-nauugnay sa mga kakayahan sa produksyon ng kasalukuyang mabilis na mga teknolohiya sa pagmamanupaktura.Ang ipinakita na heksagonal na istraktura, kahit na isinasaalang-alang lamang sa isang direksyon, ay ang pinaka-anisotropic na istraktura kumpara sa mga istruktura batay sa kubo at tatsulok.Ang mga istrukturang kubiko at tatsulok ay medyo isotropic kumpara sa mga istrukturang heksagonal.Ang anisotropy ay mahalaga kapag isinasaalang-alang ang osteoconductivity ng dinisenyo na plantsa.Ang pamamahagi ng stress at lokasyon ng aperture ay nakakaapekto sa proseso ng remodeling, at maaaring baguhin ng iba't ibang kondisyon ng paglo-load ang maximum na halaga ng stress at ang lokasyon nito.Ang nangingibabaw na direksyon ng paglo-load ay dapat magsulong ng laki at pamamahagi ng butas upang payagan ang mga cell na lumaki sa mas malalaking butas at magbigay ng mga sustansya at mga materyales sa gusali.Ang isa pang kawili-wiling konklusyon ng gawaing ito, sa pamamagitan ng pagsusuri sa pamamahagi ng stress sa cross section ng mga haligi, ay ang mas mataas na mga halaga ng stress ay naitala sa ibabaw ng mga haligi kumpara sa gitna.Sa gawaing ito, ipinakita na ang laki ng butas, antas ng porosity, at paraan ng paglo-load ay malapit na nauugnay sa mga antas ng stress na naranasan sa istraktura.Ang mga natuklasang ito ay nagpapakita ng posibilidad ng paglikha ng mga istruktura ng strut kung saan ang mga antas ng stress sa ibabaw ng strut ay maaaring mag-iba sa mas malaking lawak, na maaaring magsulong ng cell attachment at paglaki.
Ang synthetic bone substitute scaffolds ay nag-aalok ng pagkakataong isa-isang maiangkop ang mga katangian, pagtagumpayan ang limitadong pagkakaroon ng donor, at pagbutihin ang osseointegration.Nilalayon ng bone engineering na tugunan ang mga isyung ito sa pamamagitan ng pagbibigay ng mataas na kalidad na mga grafts na maaaring ibigay sa malalaking dami.Sa mga application na ito, ang parehong panloob at panlabas na scaffold geometry ay may malaking kahalagahan, dahil mayroon silang malaking epekto sa mga mekanikal na katangian, permeability, at paglaganap ng cell.Ang mabilis na teknolohiya ng prototyping ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga hindi karaniwang materyal na may ibinigay at na-optimize na geometry, na ginawa nang may mataas na katumpakan.Sinasaliksik ng papel na ito ang kakayahan ng mga diskarte sa pag-print ng 3D na gumawa ng mga kumplikadong geometries ng skeletal scaffolds gamit ang mga biocompatible na materyales ng calcium phosphate.Ang mga paunang pag-aaral ng pagmamay-ari na materyal ay nagpapakita na ang hinulaang direksyong mekanikal na pag-uugali ay maaaring makamit.Ang mga aktwal na sukat ng mga itinuro na mekanikal na katangian ng mga gawa-gawang sample ay nagpakita ng parehong mga uso sa mga resulta ng pagsusuri ng finite element (FEM).Ang gawaing ito ay nagpapakita rin ng pagiging posible ng 3D na pag-print upang gumawa ng tissue engineering geometry scaffold mula sa isang biocompatible na calcium phosphate na semento.Ang mga balangkas ay ginawa sa pamamagitan ng pag-print gamit ang isang may tubig na solusyon ng disodium hydrogen phosphate sa isang powder layer na binubuo ng isang homogenous mixture ng calcium hydrogen phosphate at calcium hydroxide.Nagaganap ang wet chemical deposition reaction sa powder bed ng 3D printer.Ang mga solidong sample ay ginawa upang sukatin ang mga mekanikal na katangian ng volumetric compression ng manufactured calcium phosphate cement (CPC).Ang mga bahagi na ginawa ay may average na modulus ng elasticity na 3.59 MPa at isang average na compressive strength na 0.147 MPa.Ang sintering ay humahantong sa isang makabuluhang pagtaas sa mga katangian ng compression (E = 9.15 MPa, σt = 0.483 MPa), ngunit binabawasan ang tiyak na lugar sa ibabaw ng materyal.Bilang resulta ng sintering, ang calcium phosphate cement ay nabubulok sa β-tricalcium phosphate (β-TCP) at hydroxyapatite (HA), na kinumpirma ng data ng thermogravimetric at differential thermal analysis (TGA/DTA) at X-ray diffraction analysis ( XRD).Ang mga katangian ay hindi sapat para sa mataas na load implants, kung saan ang kinakailangang lakas ay mula 1.5 hanggang 150 MPa, at ang compressive rigidity ay lumampas sa 10 MPa.Gayunpaman, ang karagdagang post-processing, tulad ng infiltration na may biodegradable polymers, ay maaaring gawing angkop ang mga istrukturang ito para sa mga stent application.
Layunin: Ang pananaliksik sa mekanika ng lupa ay nagpakita na ang vibration na inilapat sa mga pinagsama-sama ay nagreresulta sa mas mahusay na pagkakahanay ng particle at isang pagbawas sa enerhiya na kinakailangan upang kumilos sa pinagsama-samang.Ang aming layunin ay bumuo ng isang paraan para sa epekto ng vibration sa proseso ng impaction ng buto at suriin ang epekto nito sa mga mekanikal na katangian ng mga naapektuhang grafts.
Phase 1: Paggiling ng 80 ulo ng bovine femur gamit ang Noviomagus bone mill.Pagkatapos ay hinugasan ang mga grafts gamit ang isang pulsed saline wash system sa isang sieve tray.Ang isang vibro-impact device ay binuo, na nilagyan ng dalawang 15 V DC na motor na may sira-sira na mga timbang na naayos sa loob ng isang metal na silindro.Itapon ito ng bigat mula sa isang naibigay na taas ng 72 beses upang kopyahin ang proseso ng pagtama ng buto.Ang hanay ng dalas ng panginginig ng boses na sinusukat gamit ang isang accelerometer na naka-install sa silid ng panginginig ng boses ay sinubukan.Ang bawat pagsubok sa paggugupit ay pagkatapos ay inulit sa apat na magkakaibang normal na pagkarga upang makakuha ng isang serye ng mga kurba ng stress-strain.Ang mga sobre ng pagkabigo ng Mohr-Coulomb ay ginawa para sa bawat pagsubok, kung saan nagmula ang lakas ng paggugupit at mga halaga ng pagharang.
Phase 2: Ulitin ang eksperimento sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dugo upang gayahin ang mayamang kapaligiran na nakatagpo sa mga setting ng operasyon.
Stage 1: Ang mga graft na may tumaas na vibration sa lahat ng frequency ng vibration ay nagpakita ng mas mataas na shear strength kumpara sa impact na walang vibration.Ang vibration sa 60 Hz ay may pinakamalaking epekto at makabuluhan.
Stage 2: Ang paghugpong na may karagdagang vibratory impact sa mga saturated aggregate ay nagpakita ng mas mababang shear strength para sa lahat ng normal na compressive load kaysa sa impact na walang vibration.
Konklusyon: Ang mga prinsipyo ng civil engineering ay naaangkop sa implantation ng implanted bone.Sa mga tuyong pinagsama-samang, ang pagdaragdag ng vibration ay maaaring mapabuti ang mga mekanikal na katangian ng mga partikulo ng epekto.Sa aming system, ang pinakamainam na dalas ng vibration ay 60 Hz.Sa mga saturated aggregate, ang pagtaas ng vibration ay negatibong nakakaapekto sa shear strength ng aggregate.Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng proseso ng liquefaction.
Ang layunin ng gawaing ito ay magdisenyo, bumuo at subukan ang isang sistema na maaaring makagambala sa mga paksang nakatayo dito upang masuri ang kanilang kakayahang tumugon sa mga pagbabagong ito.Magagawa ito sa pamamagitan ng mabilis na pagkiling sa ibabaw kung saan nakatayo ang tao at pagkatapos ay ibabalik ito sa isang pahalang na posisyon.Mula dito posibleng matukoy kung nagawang mapanatili ng mga paksa ang isang estado ng ekwilibriyo at kung gaano katagal ang kanilang itinagal upang maibalik ang kalagayang ito ng ekwilibriyo.Ang estado ng ekwilibriyo na ito ay matutukoy sa pamamagitan ng pagsukat sa postural na impluwensya ng paksa.Ang kanilang natural na postural sway ay sinusukat gamit ang isang foot pressure profile panel upang matukoy kung gaano kalaki ang sway sa panahon ng pagsubok.Ang sistema ay idinisenyo din upang maging mas maraming nalalaman at abot-kaya kaysa sa kasalukuyang magagamit sa komersyo dahil, habang ang mga makinang ito ay mahalaga para sa pananaliksik, ang mga ito ay kasalukuyang hindi ginagamit dahil sa kanilang mataas na halaga.Ang bagong binuo na sistema na ipinakita sa artikulong ito ay ginamit upang ilipat ang mga pagsubok na bagay na tumitimbang ng hanggang 100 kg.
Sa gawaing ito, anim na eksperimento sa laboratoryo sa engineering at pisikal na agham ang idinisenyo upang mapabuti ang proseso ng pagkatuto para sa mga mag-aaral.Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-install at paglikha ng mga virtual na instrumento para sa mga eksperimentong ito.Ang paggamit ng mga virtual na instrumento ay direktang inihahambing sa tradisyonal na pamamaraan ng pagtuturo sa laboratoryo, at ang batayan para sa pagbuo ng parehong mga diskarte ay tinalakay.Ang nakaraang trabaho gamit ang computer-assisted learning (CBL) sa mga katulad na proyektong nauugnay sa gawaing ito ay ginamit upang suriin ang ilan sa mga benepisyo ng mga virtual na instrumento, lalo na ang mga nauugnay sa pagtaas ng interes ng mag-aaral, pagpapanatili ng memorya, pag-unawa, at sa huli ay pag-uulat sa lab..mga kaugnay na benepisyo.Ang virtual na eksperimento na tinalakay sa pag-aaral na ito ay isang binagong bersyon ng tradisyonal na istilong eksperimento at sa gayon ay nagbibigay ng direktang paghahambing ng bagong pamamaraan ng CBL sa tradisyonal na istilong lab.Walang pagkakaiba sa konsepto sa pagitan ng dalawang bersyon ng eksperimento, ang pagkakaiba lamang ay sa paraan ng pagpapakita nito.Ang pagiging epektibo ng mga pamamaraan ng CBL na ito ay tinasa sa pamamagitan ng pagmamasid sa pagganap ng mga mag-aaral gamit ang virtual na instrumento kumpara sa ibang mga mag-aaral sa parehong klase na gumaganap ng tradisyonal na eksperimentong mode.Ang lahat ng mga mag-aaral ay tinatasa sa pamamagitan ng pagsusumite ng mga ulat, maramihang pagpipiliang tanong na nauugnay sa kanilang mga eksperimento at mga talatanungan.Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay inihambing din sa iba pang mga kaugnay na pag-aaral sa larangan ng CBL.
Oras ng post: Peb-19-2023