Ushbu ishning maqsadi yuqori o'lchamli aniqlik va oldindan belgilangan jarayon xarajatlari bilan avtomatlashtirilgan lazerli ishlov berish jarayonini ishlab chiqishdir.Ushbu ish PMMA-da ichki Nd: YVO4 mikrokanallarini lazer bilan ishlab chiqarish uchun o'lcham va xarajatlarni bashorat qilish modellarini tahlil qilishni va mikrosuyuqlik qurilmalarini ishlab chiqarish uchun polikarbonatni ichki lazer bilan qayta ishlashni o'z ichiga oladi.Ushbu loyiha maqsadlariga erishish uchun ANN va DoE CO2 va Nd: YVO4 lazer tizimlarining hajmi va narxini solishtirdi.Kodlovchidan teskari aloqa bilan chiziqli joylashishni aniqlashning mikron ostida aniqligi bilan qayta aloqa nazoratini to'liq amalga oshirish amalga oshirildi.Xususan, lazer nurlanishini avtomatlashtirish va namunani joylashtirish FPGA tomonidan boshqariladi.Nd: YVO4 tizimining ishlash tartib-qoidalari va dasturiy ta'minotini chuqur bilish boshqaruv blokini Compact-Rio dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish boshqaruvchisi (PAC) bilan almashtirishga imkon berdi, bu LabVIEW Code Control Submicron Encoders ning yuqori aniqlikdagi qayta aloqa 3D joylashishni aniqlash bosqichida amalga oshirildi. .LabVIEW kodida ushbu jarayonni to'liq avtomatlashtirish ishlab chiqilmoqda.Joriy va kelajakdagi ishlar o'lchov aniqligi, dizayn tizimlarining aniqligi va takrorlanishini o'lchashni va kimyoviy/analitik ilovalar va ajratish ilmi uchun mikrosuyuqlik va laboratoriya qurilmasini ishlab chiqarish uchun mikrokanal geometriyasini optimallashtirishni o'z ichiga oladi.
Kalıplanmış yarim qattiq metall (SSM) qismlarining ko'plab ilovalari mukammal mexanik xususiyatlarni talab qiladi.Aşınmaya qarshilik, yuqori quvvat va qattiqlik kabi ajoyib mexanik xususiyatlar ultra nozik don o'lchami tomonidan yaratilgan mikroyapı xususiyatlariga bog'liq.Bu don hajmi odatda SSM ning optimal qayta ishlanishiga bog'liq.Biroq, SSM to'qimalari ko'pincha qoldiq g'ovaklikni o'z ichiga oladi, bu esa ishlashga juda zararli.Ushbu ishda yuqori sifatli qismlarni olish uchun yarim qattiq metallarni qoliplashning muhim jarayonlari o'rganiladi.Ushbu qismlarning g'ovakligi pasaygan va mikro tuzilmaviy xususiyatlar yaxshilangan bo'lishi kerak, shu jumladan o'ta nozik don hajmi va qattiqlashuvchi cho'kmalarning bir xil taqsimlanishi va qotishma mikroelementlar tarkibi.Xususan, vaqt-harorat oldindan ishlov berish usulining kerakli mikro tuzilmaning rivojlanishiga ta'siri tahlil qilinadi.Massaning yaxshilanishidan kelib chiqadigan xususiyatlar, masalan, kuch, qattiqlik va qattiqlikning ortishi o'rganiladi.
Ushbu ish impulsli lazerni qayta ishlash rejimidan foydalangan holda H13 asbob po'latining sirtini lazer bilan o'zgartirishni o'rganishdir.O'tkazilgan dastlabki eksperimental skrining rejasi yanada optimallashtirilgan batafsil rejaga olib keldi.To'lqin uzunligi 10,6 mkm bo'lgan karbonat angidrid (CO2) lazeri ishlatiladi.Tadqiqotning eksperimental rejasida uch xil o'lchamdagi lazer nuqtalari ishlatilgan: diametri 0,4, 0,2 va 0,09 mm.Boshqa nazorat qilinadigan parametrlar - lazerning eng yuqori quvvati, zarba takrorlash tezligi va impulsning bir-biriga mos kelishi.0,1 MPa bosimdagi argon gazi doimo lazerni qayta ishlashga yordam beradi.H13 namunasi CO2 lazer to'lqin uzunligida sirt singdiruvchanligini oshirish uchun ishlov berishdan oldin qo'pollashtirildi va kimyoviy yo'l bilan ishlangan.Metalografik tadqiqotlar uchun lazer bilan ishlov berilgan namunalar tayyorlandi va ularning fizik-mexanik xossalari tavsiflandi.Metallografik tadqiqotlar va kimyoviy tarkibni tahlil qilish energiya dispersiv rentgen spektrometriyasi bilan birgalikda skanerlovchi elektron mikroskop yordamida amalga oshirildi.O'zgartirilgan sirtning kristalligi va fazasini aniqlash Cu Ka nurlanishi va to'lqin uzunligi 1,54 Å bo'lgan XRD tizimi yordamida amalga oshirildi.Sirt profili stilus profillash tizimi yordamida o'lchanadi.O'zgartirilgan sirtlarning qattiqlik xususiyatlari Vickers olmos mikroindentatsiyasi bilan o'lchandi.O'zgartirilgan sirtlarning charchoq xususiyatlariga sirt pürüzlülüğünün ta'siri maxsus ishlab chiqarilgan termal charchoq tizimi yordamida o'rganildi.500 nm dan kam bo'lgan o'ta nozik o'lchamdagi modifikatsiyalangan sirt donalarini olish mumkinligi kuzatildi.Lazer bilan ishlov berilgan H13 namunalarida 35 dan 150 mkm gacha bo'lgan yaxshilangan sirt chuqurligiga erishildi.O'zgartirilgan H13 yuzasining kristalligi sezilarli darajada kamayadi, bu lazer bilan ishlov berishdan keyin kristalitlarning tasodifiy taqsimlanishi bilan bog'liq.H13 Ra ning minimal tuzatilgan o'rtacha sirt pürüzlülüğü 1,9 mkm.Yana bir muhim kashfiyot shundaki, modifikatsiyalangan H13 sirtining qattiqligi turli lazer sozlamalarida 728 dan 905 HV0.1 gacha.Lazer parametrlarining ta'sirini yanada tushunish uchun termal simulyatsiya natijalari (isitish va sovutish tezligi) va qattiqlik natijalari o'rtasidagi munosabat o'rnatildi.Ushbu natijalar aşınmaya bardoshli va issiqlikdan himoya qiluvchi qoplamalarni yaxshilash uchun sirtni mustahkamlash usullarini ishlab chiqish uchun muhimdir.
GAA sliotar uchun odatiy yadrolarni ishlab chiqish uchun qattiq sport to'plarining parametrik ta'sir xususiyatlari
Ushbu tadqiqotning asosiy maqsadi sliotar yadrosining ta'sir paytida dinamik harakatini tavsiflashdir.To'pning viskoelastik xususiyatlari bir qator zarba tezligi uchun bajarildi.Zamonaviy polimer sharlar deformatsiya tezligiga sezgir, an'anaviy ko'p komponentli sharlar esa deformatsiyaga bog'liq.Chiziqli bo'lmagan viskoelastik reaktsiya ikkita qattiqlik qiymati bilan belgilanadi: dastlabki qattiqlik va ommaviy qattiqlik.An'anaviy to'plar tezligiga qarab zamonaviy to'plardan 2,5 baravar qattiqroq.An'anaviy to'plarning qattiqligining tezroq o'sishi zamonaviy to'plarga nisbatan chiziqli bo'lmagan COR tezligiga olib keladi.Dinamik qattiqlik natijalari kvazistatik testlar va bahor nazariyasi tenglamalarining cheklangan qo'llanilishini ko'rsatadi.Sferik deformatsiyaning harakatini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, og'irlik markazining siljishi va diametrik siqilish barcha turdagi sharlar uchun mos kelmaydi.Keng ko'lamli prototiplash tajribalari orqali ishlab chiqarish sharoitlarining to'pning ishlashiga ta'siri o'rganildi.Harorat, bosim va material tarkibining ishlab chiqarish parametrlari bir qator to'plarni ishlab chiqarish uchun o'zgargan.Polimerning qattiqligi qattiqlikka ta'sir qiladi, lekin energiyaning tarqalishiga ta'sir qilmaydi, qattiqlikni oshirish to'pning qattiqligini oshiradi.Yadroviy qo'shimchalar to'pning reaktivligiga ta'sir qiladi, qo'shimchalar miqdorining oshishi to'pning reaktivligining pasayishiga olib keladi, ammo bu ta'sir polimer darajasiga sezgir.To'pning zarbaga javobini simulyatsiya qilish uchun uchta matematik model yordamida raqamli tahlil o'tkazildi.Birinchi model to'pning harakatini faqat cheklangan darajada takrorlay olishini isbotladi, garchi u ilgari boshqa turdagi to'plarda muvaffaqiyatli ishlatilgan bo'lsa ham.Ikkinchi model, odatda, sinovdan o'tgan barcha to'p turlariga taalluqli bo'lgan to'pning zarba ta'sirining oqilona ifodasini ko'rsatdi, ammo kuch-joy almashinuvini bashorat qilishning aniqligi keng ko'lamli amalga oshirish uchun talab qilinadigan darajada yuqori emas edi.Uchinchi model to'p javobini taqlid qilishda ancha yaxshi aniqlikni ko'rsatdi.Ushbu model uchun model tomonidan yaratilgan quvvat qiymatlari eksperimental ma'lumotlarga 95% mos keladi.
Bu ish ikkita asosiy maqsadga erishdi.Ulardan biri yuqori haroratli kapillyar viskozimetrni loyihalash va ishlab chiqarish, ikkinchisi esa dizaynda yordam berish va taqqoslash uchun ma'lumotlarni taqdim etish uchun yarim qattiq metall oqimini simulyatsiya qilishdir.Yuqori haroratli kapillyar viskozimetr qurilgan va dastlabki sinov uchun ishlatilgan.Qurilma sanoatda qo'llaniladiganlarga o'xshash yuqori harorat va kesish tezligi sharoitida yarim qattiq metallarning yopishqoqligini o'lchash uchun ishlatiladi.Kapillyar viskozimetr - bu kapillyar bo'ylab oqim va bosimning pasayishini o'lchash orqali yopishqoqlikni hisoblash mumkin bo'lgan yagona nuqtali tizim, chunki yopishqoqlik bosimning pasayishiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va oqimga teskari proportsionaldir.Dizayn mezonlari 800ºC gacha bo'lgan yaxshi boshqariladigan haroratlar, 10 000 s-1 dan yuqori in'ektsiya kesish tezligi va boshqariladigan qarshi profillari uchun talablarni o'z ichiga oladi.Hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD) uchun FLUENT dasturi yordamida ikki o'lchovli ikki fazali nazariy vaqtga bog'liq model ishlab chiqilgan.Bu yarim qattiq metallarning 0,075, 0,5 va 1 m/s in'ektsiya tezligida mo'ljallangan kapillyar viskozimetrdan o'tayotganda yopishqoqligini baholash uchun ishlatilgan.Metall qattiq moddalarning (fs) 0,25 dan 0,50 gacha bo'lgan qismining ta'siri ham o'rganildi.Fluent modelini ishlab chiqishda foydalanilgan quvvat qonuni yopishqoqligi tenglamasi uchun ushbu parametrlar va natijada paydo bo'lgan yopishqoqlik o'rtasida kuchli korrelyatsiya qayd etildi.
Ushbu maqola partiyaviy kompostlash jarayonida Al-SiC metall matritsali kompozitlarni (MMC) ishlab chiqarishga jarayon parametrlarining ta'sirini o'rganadi.O'rganilgan jarayon parametrlariga aralashtirgich tezligi, aralashtirgich vaqti, aralashtirgich geometriyasi, aralashtirgich holati, metall suyuqlik harorati (yopishqoqlik) kiradi.Vizual simulyatsiyalar xona haroratida (25 ± C), kompyuter simulyatsiyalari va MMC Al-SiC ishlab chiqarish uchun tekshirish sinovlari o'tkazildi.Vizual va kompyuter simulyatsiyalarida suyuq va yarim qattiq alyuminiyni ifodalash uchun suv va glitserin/suv ishlatilgan.1, 300, 500, 800 va 1000 mPa s va 50, 100, 150, 200, 250 va 300 aylanish tezligidagi aralashtirish tezligining ta'siri o'rganildi.Har bir qism uchun 10 ta rulon.Alyuminiy MMKda ishlatiladiganlarga o'xshash % mustahkamlangan SiC zarralari vizualizatsiya va hisoblash sinovlarida ishlatilgan.Tasvirlash sinovlari shaffof shisha stakanlarda o'tkazildi.Hisoblash simulyatsiyalari Fluent (CFD dasturi) va ixtiyoriy MixSim paketi yordamida amalga oshirildi.Bunga Eyler (granular) modelidan foydalangan holda ishlab chiqarish yo'nalishlarining 2D eksensimetrik ko'p fazali vaqtga bog'liq simulyatsiyasi kiradi.Zarrachalarning tarqalish vaqti, cho'kish vaqti va vorteks balandligining aralashtirish geometriyasiga va aralashtirgichning aylanish tezligiga bog'liqligi aniqlandi.Eshkak eshkakli aralashtirgich uchun zarrachalarning bir tekis tarqalishini tezda olish uchun 60 graduslik burchak burchagi yaxshiroq ekanligi aniqlandi.Ushbu sinovlar natijasida SiC ning bir xil taqsimlanishini olish uchun aralashtirish tezligi suv-SiC tizimi uchun 150 rpm va glitserin/suv-SiC tizimi uchun 300 rpm ekanligi aniqlandi.Yopishqoqlikni 1 mPa·s (suyuq metall uchun) dan 300 mPa·s gacha (yarim qattiq metall uchun) oshirish SiC ning tarqalishi va cho'kish vaqtiga katta ta'sir ko'rsatishi aniqlandi.Biroq, 300 mPa·s dan 1000 mPa·s gacha ko'tarilishi bu vaqtga unchalik ta'sir qilmaydi.Ushbu ishning muhim qismi ushbu yuqori haroratli ishlov berish usuli uchun maxsus tez qotib qoladigan quyma mashinasini loyihalash, qurish va tasdiqlashdan iborat edi.Mashina 60 graduslik burchak ostida to'rtta tekis pichoqli aralashtirgichdan va chidamli isitish bilan o'choq kamerasidagi tigeldan iborat.O'rnatish qayta ishlangan aralashmani tezda o'chiradigan aktuatorni o'z ichiga oladi.Ushbu uskuna Al-SiC kompozit materiallarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.Umuman olganda, vizualizatsiya, hisoblash va eksperimental test natijalari o'rtasida yaxshi kelishuv topildi.
Asosan so'nggi o'n yillikda keng miqyosda foydalanish uchun ishlab chiqilgan juda ko'p turli xil tezkor prototiplash (RP) texnikasi mavjud.Bugungi kunda bozorda mavjud bo'lgan tezkor prototiplash tizimlari qog'oz, mum, yorug'lik bilan mustahkamlovchi qatronlar, polimerlar va yangi metall kukunlari yordamida turli xil texnologiyalardan foydalanadi.Loyiha 1991 yilda birinchi marta tijoratlashtirilgan Fused Deposition Modeling tezkor prototiplash usulini o'z ichiga olgan. Ushbu ishda mum yordamida sirtni qoplash orqali modellashtirish tizimining yangi versiyasi ishlab chiqilgan va ishlatilgan.Ushbu loyiha tizimning asosiy dizayni va mumni joylashtirish usulini tavsiflaydi.FDM mashinalari yarim eritilgan materialni oldindan belgilangan sxema bo'yicha isitiladigan nozullar orqali platformaga ekstruziya qilish orqali qismlarni yaratadi.Ekstruziyali nozul kompyuter tizimi tomonidan boshqariladigan XY stoliga o'rnatiladi.Piston mexanizmini avtomatik boshqarish va depozitorning holati bilan birgalikda aniq modellar ishlab chiqariladi.Mumning bir qatlamlari 2D va 3D ob'ektlarni yaratish uchun bir-birining ustiga qo'yilgan.Modellarni ishlab chiqarish jarayonini optimallashtirish uchun mumning xususiyatlari ham tahlil qilingan.Ularga mumning fazaviy o'tish harorati, mumning viskozitesi va ishlov berish jarayonida mum tushishining shakli kiradi.
So'nggi besh yil ichida Dublin shahar universiteti ilmiy klasteridagi tadqiqot guruhlari qayta tiklanadigan mikron miqyosli rezolyutsiyaga ega kanallar va voksellarni yaratishi mumkin bo'lgan ikkita lazerli mikro ishlov berish jarayonini ishlab chiqdi.Ushbu ishning asosiy maqsadi maqsadli biomolekulalarni ajratish uchun maxsus materiallardan foydalanishga qaratilgan.Dastlabki ishlar shuni ko'rsatadiki, ajratish imkoniyatlarini yaxshilash uchun kapillyar aralashtirish va sirt kanallarining yangi morfologiyalari yaratilishi mumkin.Ushbu ish biologik tizimlarning yaxshilangan ajratilishi va tavsifini ta'minlaydigan sirt geometriyalari va kanallarini loyihalash uchun mavjud mikro ishlov berish vositalarini qo'llashga qaratilgan.Ushbu tizimlarni qo'llash biodiagnostika maqsadlarida chipda laboratoriya usuliga amal qiladi.Ushbu ishlab chiqilgan texnologiya yordamida ishlab chiqarilgan qurilmalar chipdagi loyihaning mikrosuyuqlik laboratoriyasida qo'llaniladi.Loyihaning maqsadi lazerni qayta ishlash parametrlari va mikro va nano-miqyosdagi kanal xususiyatlari o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlikni ta'minlash uchun eksperimental dizayn, optimallashtirish va simulyatsiya usullaridan foydalanish va bu ma'lumotlardan ushbu mikrotexnologiyalarda ajratish kanallarini yaxshilash uchun foydalanishdir.Ishning o'ziga xos natijalariga quyidagilar kiradi: ajratish fanini yaxshilash uchun kanal dizayni va sirt morfologiyasi;integral chiplarda nasos va qazib olishning monolitik bosqichlari;tanlangan va olingan maqsadli biomolekulalarni integratsiyalangan chiplarda ajratish.
Peltier massivlari va infraqizil termografiya yordamida kapillyar LC ustunlari bo'ylab temporal harorat gradientlari va uzunlamasına profillarni yaratish va boshqarish
Kapillyar ustunlarning haroratini aniq nazorat qilish uchun yangi to'g'ridan-to'g'ri aloqa platformasi ketma-ket joylashtirilgan individual boshqariladigan termoelektrik Peltier xujayralaridan foydalanish asosida ishlab chiqilgan.Platforma kapillyar va mikro LC ustunlari uchun tezkor haroratni nazorat qilishni ta'minlaydi va bir vaqtning o'zida vaqtinchalik va fazoviy haroratlarni dasturlash imkonini beradi.Platforma 15 dan 200 ° C gacha bo'lgan harorat oralig'ida ishlaydi, 10 ta tekislangan Peltier xujayralarining har biri uchun taxminan 400 ° C / min tezlikda.Tizim bir nechta nostandart kapillyarga asoslangan o'lchash rejimlari uchun baholandi, masalan, chiziqli va chiziqli bo'lmagan profillarga ega bo'lgan harorat gradientlarini to'g'ridan-to'g'ri qo'llash, shu jumladan statik ustun harorat gradientlari va vaqtinchalik harorat gradientlari, aniq haroratni nazorat qilish gradientlari, polimerlashtirilgan kapillyar monolit statsionar fazalar va mikrosuyuqlik kanallarida monolit fazalarni ishlab chiqarish (chipda).Asbob standart va ustunli xromatografiya tizimlarida ishlatilishi mumkin.
Kichik analitlarni oldindan kontsentratsiyalash uchun ikki o'lchovli planar mikrosuyuqlik qurilmasida elektrogidrodinamik fokuslash
Bu ish elektrohidrodinamik fokuslash (EHDF) va foton uzatishni oldindan boyitish va turlarni aniqlashni rivojlantirishga yordam beradi.EHDF - bu gidrodinamik va elektr kuchlari o'rtasidagi muvozanatni o'rnatishga asoslangan ion-muvozanatli fokuslash usuli bo'lib, unda qiziqish ionlari statsionar holga keladi.Ushbu tadqiqot an'anaviy mikrokanal tizimi o'rniga 2D ochiq 2D tekis kosmik planar mikrosuyuqlik qurilmasidan foydalangan holda yangi usulni taqdim etadi.Bunday qurilmalar katta miqdordagi moddalarni oldindan kontsentratsiyalashi mumkin va ularni ishlab chiqarish nisbatan oson.Ushbu tadqiqot COMSOL Multiphysics® 3.5a yordamida yangi ishlab chiqilgan simulyatsiya natijalarini taqdim etadi.Ushbu modellarning natijalari aniqlangan oqim geometriyalari va yuqori konsentratsiyali hududlarni sinab ko'rish uchun eksperimental natijalar bilan taqqoslandi.Ishlab chiqilgan raqamli mikrofluidik model ilgari nashr etilgan tajribalar bilan taqqoslandi va natijalar juda mos keldi.Ushbu simulyatsiyalar asosida EHDF uchun maqbul sharoitlarni ta'minlash uchun yangi turdagi kema o'rganildi.Chipdan foydalangan eksperimental natijalar modelning ishlashidan ustun keldi.Tayyorlangan mikrosuyuqlik chiplarida, o'rganilayotgan modda qo'llaniladigan kuchlanishga perpendikulyar yo'naltirilganda, lateral EGDP deb ataladigan yangi rejim kuzatildi.Chunki aniqlash va tasvirlash bunday oldindan boyitish va turlarni aniqlash tizimlarining asosiy jihatlari hisoblanadi.Ikki o'lchovli mikrosuyuqlik tizimlarida yorug'likning tarqalishi va yorug'lik intensivligini taqsimlashning raqamli modellari va eksperimental tekshiruvi taqdim etilgan.Yorug'lik tarqalishining ishlab chiqilgan raqamli modeli yorug'likning tizim bo'ylab haqiqiy yo'li nuqtai nazaridan ham, intensivlikni taqsimlash nuqtai nazaridan ham muvaffaqiyatli tekshirildi, bu fotopolimerizatsiya tizimlarini optimallashtirish, shuningdek optik aniqlash tizimlari uchun qiziqarli bo'lishi mumkin bo'lgan natijalarni berdi. kapillyarlar yordamida..
Geometriyaga qarab, mikro tuzilmalar telekommunikatsiya, mikrofluidika, mikrosensorlar, ma'lumotlarni saqlash, shisha kesish va dekorativ belgilarda qo'llanilishi mumkin.Ushbu ishda Nd:YVO4 va CO2 lazer tizimining parametrlarini sozlash bilan mikro tuzilmalarning o'lchamlari va morfologiyasi o'rtasidagi bog'liqlik o'rganildi.Lazer tizimining o'rganilgan parametrlari quvvat P, zarba takrorlash tezligi PRF, impulslar soni N va skanerlash tezligi U. O'lchangan chiqish o'lchamlari ekvivalent voksel diametrlarini, shuningdek, mikrokanal kengligi, chuqurlik va sirt pürüzlülüğünü o'z ichiga oladi.Nd: YVO4 lazer (2,5 Vt, 1,604 mkm, 80 ns) yordamida polikarbonat namunalari ichida mikroyapılarni yaratish uchun 3D mikro ishlov berish tizimi ishlab chiqilgan.Mikrostrukturali voksellarning diametri 48 dan 181 mkm gacha.Tizim, shuningdek, soda-ohak oynasi, eritilgan silika va sapfir namunalarida 5 dan 10 mikrongacha bo'lgan kichikroq voksellarni yaratish uchun mikroskop maqsadlaridan foydalangan holda aniq fokuslashni ta'minlaydi.Soda-ohak shisha namunalarida mikrokanallarni yaratish uchun CO2 lazeri (1,5 kVt, 10,6 mkm, pulsning minimal davomiyligi 26 mks) ishlatilgan.Mikrokanallarning tasavvurlar shakli v-yivlar, u-yivlar va yuzaki ablasyon joylari o'rtasida keng farq qiladi.Mikrokanallarning o'lchamlari ham juda katta farq qiladi: o'rnatishga qarab kengligi 81 dan 365 mkm gacha, chuqurligi 3 dan 379 mkm gacha va sirt pürüzlülüğü 2 dan 13 mkm gacha.Mikrokanal o'lchamlari javob yuzasi metodologiyasi (RSM) va eksperimentlar dizayni (DOE) yordamida lazerli ishlov berish parametrlariga muvofiq tekshirildi.Yig'ilgan natijalar jarayon parametrlarining hajm va massa ablasyon tezligiga ta'sirini o'rganish uchun ishlatilgan.Bundan tashqari, jarayonni tushunishga yordam beradigan va kanal topologiyasini haqiqiy ishlab chiqarishdan oldin bashorat qilish imkonini beradigan termal jarayonning matematik modeli ishlab chiqilgan.
Metrologiya sanoati har doim sirt topografiyasini aniq va tez o'rganish va raqamlashtirishning yangi usullarini qidiradi, jumladan, sirt pürüzlülüğü parametrlarini hisoblash va modellashtirish yoki teskari muhandislik uchun nuqta bulutlarini (bir yoki bir nechta sirtlarni tavsiflovchi uch o'lchovli nuqtalar to'plami) yaratish.tizimlar mavjud va optik tizimlar so'nggi o'n yil ichida mashhurlikka erishdi, lekin ko'pchilik optik profilerlarni sotib olish va saqlash qimmat.Tizim turiga qarab, optik profilerlarni loyihalash ham qiyin bo'lishi mumkin va ularning mo'rtligi ko'pchilik do'kon yoki zavod ilovalari uchun mos kelmasligi mumkin.Ushbu loyiha optik triangulyatsiya tamoyillaridan foydalangan holda profilerni ishlab chiqishni o'z ichiga oladi.Ishlab chiqilgan tizim skanerlash stolining maydoni 200 x 120 mm va vertikal o'lchov diapazoni 5 mm.Lazer sensorining maqsadli sirt ustidagi holati ham 15 mm ga sozlanishi.Foydalanuvchi tomonidan tanlangan qismlar va sirt maydonlarini avtomatik skanerlash uchun boshqaruv dasturi ishlab chiqildi.Ushbu yangi tizim o'lchov aniqligi bilan ajralib turadi.Tizimning o'lchangan maksimal kosinus xatosi 0,07 ° ni tashkil qiladi.Tizimning dinamik aniqligi Z o'qida (balandlik) 2 mkm va X va Y o'qlarida taxminan 10 mkm da o'lchanadi.Skanerlangan qismlar (tangalar, vintlardek, yuvgichlar va tolali linzalar qoliplari) o'rtasidagi o'lcham nisbati yaxshi edi.Tizim testlari, jumladan, profiler cheklovlari va tizimni yaxshilash mumkin bo'lgan masalalar ham muhokama qilinadi.
Ushbu loyihaning maqsadi sirt nuqsonlarini tekshirish uchun yangi optik yuqori tezlikda onlayn tizimni ishlab chiqish va tavsiflashdir.Boshqarish tizimi optik triangulyatsiya printsipiga asoslanadi va diffuz yuzalarning uch o'lchovli profilini aniqlash uchun kontaktsiz usulni ta'minlaydi.Rivojlanish tizimining asosiy komponentlari diodli lazer, CCf15 CMOS kamerasi va ikkita shaxsiy kompyuter tomonidan boshqariladigan servo motorlarni o'z ichiga oladi.Namuna harakati, tasvirni olish va 3D sirt profilini yaratish LabView dasturida dasturlashtirilgan.Olingan ma'lumotlarni tekshirish 3D skanerlangan sirtni virtual ko'rsatish dasturini yaratish va kerakli sirt pürüzlülüğü parametrlarini hisoblash orqali osonlashtirilishi mumkin.Servo motorlar namunani X va Y yo'nalishlarida 0,05 mikron o'lchamlari bilan siljitish uchun ishlatiladi.Ishlab chiqilgan kontaktsiz onlayn sirt profili tez skanerlash va yuqori aniqlikdagi sirt tekshiruvini amalga oshirishi mumkin.Ishlab chiqilgan tizim turli xil namunali materiallar yuzasida avtomatik 2D sirt profillarini, 3D sirt profillarini va sirt pürüzlülüğü o'lchovlarini yaratish uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi.Avtomatlashtirilgan tekshirish uskunasi 12 x 12 mm XY skanerlash maydoniga ega.Ishlab chiqilgan profil tizimini tavsiflash va kalibrlash uchun tizim tomonidan o'lchangan sirt profili optik mikroskop, binokulyar mikroskop, AFM va Mitutoyo Surftest-402 yordamida o'lchangan bir xil sirt bilan taqqoslandi.
Mahsulotlar va ularda qo‘llaniladigan materiallar sifatiga qo‘yiladigan talablar tobora kuchayib bormoqda.Vizual sifatni ta'minlash (QA) bo'yicha ko'plab muammolarni hal qilish real vaqtda avtomatlashtirilgan sirtni tekshirish tizimlaridan foydalanish hisoblanadi.Bu yuqori o'tkazuvchanlikda bir xil mahsulot sifatini talab qiladi.Shuning uchun real vaqtda materiallar va sirtlarni 100% sinovdan o'tkaza oladigan tizimlar kerak.Ushbu maqsadga erishish uchun lazer texnologiyasi va kompyuterni boshqarish texnologiyasining kombinatsiyasi samarali echimni ta'minlaydi.Ushbu ishda yuqori tezlikda, arzon va yuqori aniqlikdagi kontaktsiz lazerli skanerlash tizimi ishlab chiqildi.Tizim lazerli optik triangulyatsiya printsipidan foydalangan holda qattiq shaffof bo'lmagan jismlarning qalinligini o'lchashga qodir.Ishlab chiqilgan tizim mikrometr darajasida o'lchovlarning aniqligi va takrorlanishini ta'minlaydi.
Ushbu loyihaning maqsadi sirt nuqsonlarini aniqlash uchun lazerli tekshirish tizimini loyihalash va ishlab chiqish va uning yuqori tezlikdagi inline ilovalari uchun potentsialini baholashdir.Aniqlash tizimining asosiy komponentlari yorug'lik manbai sifatida lazer diyot moduli, aniqlash birligi sifatida CMOS tasodifiy kirish kamerasi va XYZ tarjima bosqichidir.Turli namuna sirtlarini skanerlash natijasida olingan ma'lumotlarni tahlil qilish algoritmlari ishlab chiqildi.Boshqarish tizimi optik triangulyatsiya printsipiga asoslanadi.Lazer nuri namuna yuzasiga qiyshiq ravishda tushadi.Keyin sirt balandligidagi farq lazer nuqtasining namuna yuzasi bo'ylab gorizontal harakati sifatida qabul qilinadi.Bu triangulyatsiya usuli yordamida balandlik o'lchovlarini olish imkonini beradi.Rivojlangan aniqlash tizimi birinchi navbatda sensor tomonidan o'lchangan nuqtaning siljishi va sirtning vertikal siljishi o'rtasidagi munosabatni aks ettiruvchi konversiya koeffitsientini olish uchun kalibrlanadi.Tajribalar namunaviy materiallarning turli sirtlarida o'tkazildi: guruch, alyuminiy va zanglamaydigan po'lat.Ishlab chiqilgan tizim ish paytida yuzaga keladigan nuqsonlarning 3D topografik xaritasini aniq yaratishga qodir.Taxminan 70 mikron fazoviy o'lchamlari va 60 mikron chuqurlik o'lchamlariga erishildi.Tizimning ishlashi o'lchangan masofalarning aniqligini o'lchash orqali ham tekshiriladi.
Yuqori tezlikda tolali lazerli skanerlash tizimlari avtomatlashtirilgan sanoat ishlab chiqarish muhitida sirt nuqsonlarini aniqlash uchun ishlatiladi.Sirtdagi nuqsonlarni aniqlashning zamonaviy usullari yorug'lik va komponentlarni aniqlash uchun optik tolalardan foydalanishni o'z ichiga oladi.Ushbu dissertatsiya yangi yuqori tezlikdagi optoelektronik tizimni loyihalash va ishlab chiqishni o'z ichiga oladi.Ushbu maqolada LEDlarning ikkita manbai, LEDlar (yorug'lik chiqaradigan diodlar) va lazerli diodlar o'rganiladi.Beshta emissiya diodlari va beshta qabul qiluvchi fotodiodlar qatori bir-biriga qarama-qarshi joylashgan.Ma'lumotlar to'planishi LabVIEW dasturi yordamida kompyuter tomonidan boshqariladi va tahlil qilinadi.Tizim turli materiallardagi teshiklar (1 mm), ko'r teshiklar (2 mm) va chuqurchalar kabi sirt nuqsonlarining o'lchamlarini o'lchash uchun ishlatiladi.Natijalar shuni ko'rsatadiki, tizim birinchi navbatda 2D skanerlash uchun mo'ljallangan bo'lsa-da, u cheklangan 3D tasvirlash tizimi sifatida ham ishlashi mumkin.Tizim, shuningdek, o'rganilgan barcha metall materiallar infraqizil signallarni aks ettirishga qodir ekanligini ko'rsatdi.Eğimli tolalar qatoridan foydalangan holda yangi ishlab chiqilgan usul tizimga taxminan 100 mkm (tolani yig'ish diametri) maksimal tizim o'lchamlari bilan sozlanishi ruxsatga erishish imkonini beradi.Tizim turli materiallarning sirt profilini, sirt pürüzlülüğünü, qalinligi va aks ettirish qobiliyatini o'lchash uchun muvaffaqiyatli ishlatilgan.Ushbu tizim bilan alyuminiy, zanglamaydigan po'lat, guruch, mis, tuffnol va polikarbonat sinovdan o'tkazilishi mumkin.Ushbu yangi tizimning afzalliklari tezroq aniqlash, arzonroq xarajat, kichikroq o'lcham, yuqori aniqlik va moslashuvchanlikdir.
Yangi atrof-muhit sensori texnologiyalarini integratsiyalash va joylashtirish uchun yangi tizimlarni loyihalash, qurish va sinovdan o'tkazish.Ayniqsa, najasli bakteriyalarni kuzatish dasturlari uchun javob beradi
Energiya ta'minotini yaxshilash uchun silikon quyosh PV panellarining mikro-nano tuzilishini o'zgartirish
Bugungi kunda global jamiyat oldida turgan asosiy muhandislik muammolaridan biri barqaror energiya ta'minotidir.Jamiyat qayta tiklanadigan energiya manbalariga katta tayanishni boshlash vaqti keldi.Quyosh erni erkin energiya bilan ta'minlaydi, ammo bu energiyani elektr energiyasi shaklida ishlatishning zamonaviy usullari ba'zi cheklovlarga ega.Fotovoltaik xujayralar bo'lsa, asosiy muammo quyosh energiyasini yig'ishning samarasizligidir.Lazerli mikro ishlov berish odatda shisha substratlar, gidrogenlangan kremniy va sink oksidi qatlamlari kabi fotovoltaik faol qatlamlar o'rtasida o'zaro bog'lanishlarni yaratish uchun ishlatiladi.Quyosh xujayrasining sirt maydonini oshirish orqali, masalan, mikromexanik ishlov berish orqali ko'proq energiya olish mumkinligi ham ma'lum.Nano o'lchamdagi sirt profilining tafsilotlari quyosh batareyalarining energiyani yutish samaradorligiga ta'sir qilishi ko'rsatilgan.Ushbu maqolaning maqsadi yuqori quvvatni ta'minlash uchun mikro-, nano- va mezomiqyosli quyosh xujayrasi tuzilmalarini moslashtirishning afzalliklarini o'rganishdir.Bunday mikro tuzilmalar va nanostrukturalarning texnologik parametrlarini o'zgartirish ularning sirt topologiyasiga ta'sirini o'rganish imkonini beradi.Hujayralar elektromagnit yorug'likning eksperimental ravishda boshqariladigan darajalariga ta'sir qilganda ular ishlab chiqaradigan energiya uchun sinovdan o'tkaziladi.Hujayra samaradorligi va sirt tuzilishi o'rtasida bevosita bog'liqlik o'rnatiladi.
Metall matritsali kompozitlar (MMC) tezlik bilan muhandislik va elektronikada strukturaviy materiallarning roli uchun asosiy nomzodga aylanmoqda.Alyuminiy (Al) va mis (Cu) mukammal issiqlik xossalari (masalan, past issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE), yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi) va yaxshilangan mexanik xususiyatlari (masalan, yuqori o'ziga xos kuch, yaxshi ishlash) tufayli SiC bilan mustahkamlangan.Aşınmaya qarshilik va o'ziga xos modul uchun turli sohalarda keng qo'llaniladi.So'nggi paytlarda bu yuqori seramika MMClar elektron paketlarda haroratni nazorat qilish ilovalari uchun yana bir tendentsiyaga aylandi.Odatda, quvvat moslamalari paketlarida alyuminiy (Al) yoki mis (Cu) chip va tegishli pin tuzilmalarini olib yuruvchi keramik substratga ulanish uchun sovutgich yoki tayanch plastinka sifatida ishlatiladi.Keramika va alyuminiy yoki mis o'rtasidagi issiqlik kengayish koeffitsientining (CTE) katta farqi noqulay hisoblanadi, chunki u paketning ishonchliligini pasaytiradi, shuningdek, substratga biriktirilishi mumkin bo'lgan keramik substratning hajmini cheklaydi.
Ushbu kamchilikni hisobga olgan holda, endi termal yaxshilangan materiallar uchun ushbu talablarga javob beradigan yangi materiallarni ishlab chiqish, tekshirish va tavsiflash mumkin.Yaxshilangan issiqlik o'tkazuvchanligi va issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE) xususiyatlariga ega MMC CuSiC va AlSiC endi elektron qadoqlash uchun qulay echimlardir.Ushbu ish ushbu MMClarning noyob termofizik xususiyatlarini va ularning elektron paketlarni termal boshqarish uchun mumkin bo'lgan ilovalarini baholaydi.
Neft kompaniyalari uglerodli va past qotishma po'latlardan yasalgan neft va gaz sanoati tizimlarining payvandlash zonasida sezilarli korroziyaga duchor bo'ladi.CO2 ni o'z ichiga olgan muhitda korroziya shikastlanishi odatda turli xil uglerodli po'lat mikro tuzilmalarda to'plangan himoya korroziya plyonkalarining mustahkamligidagi farqlarga bog'liq.Payvandlangan metall (WM) va issiqlik ta'sir zonasida (HAZ) mahalliy korroziya, asosan, qotishma tarkibi va mikroyapıdagi farqlar tufayli galvanik ta'sirga bog'liq.Yumshoq po'latdan payvandlangan bo'g'inlarning korroziyaga ta'sirini tushunish uchun asosiy metall (PM), WM va HAZ mikro strukturaviy xususiyatlari tekshirildi.Korroziya sinovlari xona haroratida (20 ± 2 ° C) va pH 4,0 ± 0,3 da kislorodsizlangan sharoitda CO2 bilan to'yingan 3,5% NaCl eritmasida o'tkazildi.Korroziya harakatining tavsifi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan potentsialini, potentiodinamik skanerlash va chiziqli polarizatsiya qarshiligini aniqlashning elektrokimyoviy usullari, shuningdek, optik mikroskop yordamida umumiy metallografik tavsiflash yordamida amalga oshirildi.Aniqlangan asosiy morfologik fazalar acikulyar ferrit, saqlanib qolgan ostenit va WMda martenzitik-beynit strukturasidir.Ular HAZda kamroq tarqalgan.PM, VM va HAZda sezilarli darajada farq qiluvchi elektrokimyoviy xatti-harakatlar va korroziya tezligi aniqlandi.
Ushbu loyiha doirasida amalga oshirilayotgan ishlar suv osti nasoslarining elektr samaradorligini oshirishga qaratilgan.Nasos sanoatiga ushbu yo'nalishda harakat qilish talablari so'nggi paytlarda butun sanoatni yangi va yuqori samaradorlik darajalariga erishishni talab qiladigan yangi Evropa Ittifoqi qonunchiligining kiritilishi bilan ortdi.Ushbu maqola nasos solenoid maydonini sovutish uchun sovutish ko'ylagidan foydalanishni tahlil qiladi va dizaynni yaxshilashni taklif qiladi.Xususan, ishlaydigan nasoslarning sovutish ko'ylagidagi suyuqlik oqimi va issiqlik o'tkazuvchanligi tavsiflanadi.Ko'ylagi dizaynini takomillashtirish nasosning motor maydoniga yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlaydi, bu esa nasos samaradorligini oshiradi va induksiyalangan qarshilikni kamaytiradi.Ushbu ish uchun mavjud 250 m3 sinov tankiga quruq chuqurga o'rnatilgan nasos sinov tizimi qo'shildi.Bu oqim maydonini va nasos korpusining termal tasvirini yuqori tezlikda kamera orqali kuzatish imkonini beradi.CFD tahlili bilan tasdiqlangan oqim maydoni ish haroratini iloji boricha past darajada ushlab turish uchun muqobil dizaynlarni tajriba qilish, sinab ko'rish va taqqoslash imkonini beradi.M60-4 qutbli nasosning asl dizayni maksimal tashqi nasos korpusining harorati 45 ° C va statorning maksimal harorati 90 ° C ga bardosh berdi.Turli model dizaynlarining tahlili qaysi dizaynlar samaraliroq tizimlar uchun foydaliroq va qaysi biri ishlatilmasligi kerakligini ko'rsatadi.Xususan, o'rnatilgan sovutish batareyasining dizayni asl dizaynga nisbatan hech qanday yaxshilanishga ega emas.Pervanel pichoqlari sonini to'rttadan sakkiztaga ko'paytirish korpusda o'lchangan ish haroratini etti daraja Selsiyga pasaytirdi.
Metallni qayta ishlashda yuqori quvvat zichligi va qisqargan ta'sir qilish vaqtining kombinatsiyasi sirt mikro tuzilishining o'zgarishiga olib keladi.Lazer jarayoni parametrlari va sovutish tezligining optimal kombinatsiyasini olish don tuzilishini o'zgartirish va material yuzasida tribologik xususiyatlarni yaxshilash uchun juda muhimdir.Ushbu tadqiqotning asosiy maqsadi tez pulsatsiyalanuvchi lazerli ishlov berishning tijoratda mavjud bo'lgan metall biomateriallarning tribologik xususiyatlariga ta'sirini o'rganish edi.Ushbu ish zanglamaydigan po'latdan AISI 316L va Ti-6Al-4V ning lazerli sirtini modifikatsiyalashga bag'ishlangan.1,5 kVt quvvatli impulsli CO2 lazeri turli xil lazer jarayoni parametrlarining ta'sirini va natijada yuzaga keladigan sirt mikro tuzilishi va morfologiyasini o'rganish uchun ishlatilgan.Lazer nurlanish yo'nalishiga perpendikulyar aylantirilgan silindrsimon namunadan foydalanib, lazer nurlanishining intensivligi, ta'sir qilish vaqti, energiya oqimining zichligi va zarba kengligi o'zgargan.Xarakterlash SEM, EDX, igna pürüzlülüğü o'lchovlari va XRD tahlili yordamida amalga oshirildi.Eksperimental jarayonning dastlabki parametrlarini belgilash uchun sirt haroratini bashorat qilish modeli ham amalga oshirildi.Keyinchalik eritilgan po'latning sirtini lazer bilan ishlov berish uchun bir qator o'ziga xos parametrlarni aniqlash uchun jarayonni xaritalash amalga oshirildi.Yoritish, ta'sir qilish vaqti, ishlov berish chuqurligi va qayta ishlangan namunaning pürüzlülüğü o'rtasida kuchli bog'liqlik mavjud.Mikrotuzilmaviy o'zgarishlarning chuqurligi va pürüzlülüğü oshishi yuqori ta'sir qilish darajasi va ta'sir qilish vaqtlari bilan bog'liq edi.Qayta ishlangan maydonning pürüzlülüğü va chuqurligini tahlil qilish orqali energiya oqimi va sirt harorati modellari sirtda yuzaga keladigan erish darajasini taxmin qilish uchun ishlatiladi.Lazer nurlarining o'zaro ta'sir qilish vaqti oshgani sayin, turli xil o'rganilgan impuls energiya darajalari uchun po'latning sirt pürüzlülüğü ortadi.Sirt strukturasi kristallarning normal hizalanishini saqlab turishi kuzatilgan bo'lsa-da, lazer bilan ishlov berilgan joylarda don yo'nalishidagi o'zgarishlar kuzatildi.
To'qimalarning stress xatti-harakatlarini tahlil qilish va tavsiflash va uning iskala dizayniga ta'siri
Ushbu loyihada suyak strukturasining mexanik xususiyatlarini, ularning to'qimalarning rivojlanishidagi rolini va iskaladagi stress va kuchlanishning maksimal taqsimlanishini tushunish uchun bir nechta turli xil iskala geometriyalari ishlab chiqildi va chekli elementlar tahlili o'tkazildi.SAPR bilan ishlab chiqilgan iskala tuzilmalariga qo'shimcha ravishda trabekulyar suyak namunalarining kompyuter tomografiyasi (KT) skanerlari to'plangan.Ushbu dizaynlar prototiplarni yaratish va sinovdan o'tkazish, shuningdek, ushbu dizaynlarning FEMini bajarish imkonini beradi.Mikrodeformatsiyalarning mexanik o'lchovlari ishlab chiqarilgan iskalalarda va femur bosh suyagining trabekulyar namunalarida amalga oshirildi va bu natijalar FEA tomonidan bir xil tuzilmalar uchun olingan natijalar bilan solishtirildi.Mexanik xususiyatlar mo'ljallangan g'ovak shakli (tuzilishi), g'ovak hajmi (120, 340 va 600 mkm) va yuklash sharoitlariga (yuklash bloklari bilan yoki bo'lmagan holda) bog'liq deb hisoblanadi.Ushbu parametrlarning o'zgarishi 8 mm3, 22,7 mm3 va 1000 mm3 bo'lgan gözenekli ramkalar uchun ularning kuchlanish taqsimotiga ta'sirini har tomonlama o'rganish uchun tekshirildi.Tajribalar va simulyatsiya natijalari shuni ko'rsatadiki, strukturaning geometrik dizayni stressni taqsimlashda muhim rol o'ynaydi va suyaklarning yangilanishini yaxshilash uchun ramka dizaynining katta imkoniyatlarini ta'kidlaydi.Umuman olganda, umumiy maksimal kuchlanish darajasini aniqlashda g'ovak hajmi g'ovaklik darajasidan muhimroqdir.Biroq, g'ovaklik darajasi iskala tuzilmalarining osteokonduktivligini aniqlashda ham muhimdir.Gözeneklilik darajasi 30% dan 70% gacha oshgani sayin, maksimal kuchlanish qiymati bir xil g'ovak hajmi uchun sezilarli darajada oshadi.
Ishlab chiqarish usuli uchun iskala gözenek hajmi ham muhimdir.Tez prototiplashning barcha zamonaviy usullari ma'lum cheklovlarga ega.An'anaviy ishlab chiqarish ko'p qirrali bo'lsa-da, murakkabroq va kichikroq dizaynlarni ishlab chiqarish ko'pincha mumkin emas.Ushbu texnologiyalarning aksariyati nominal ravishda 500 mkm dan past bo'lgan teshiklarni barqaror ishlab chiqarishga qodir emas.Shunday qilib, bu ishda 600 mkm bo'lgan g'ovak o'lchamiga ega bo'lgan natijalar hozirgi tezkor ishlab chiqarish texnologiyalarining ishlab chiqarish imkoniyatlariga eng mos keladi.Taqdim etilgan olti burchakli struktura, garchi faqat bitta yo'nalishda ko'rib chiqilsa ham, kub va uchburchakka asoslangan tuzilmalar bilan solishtirganda eng anizotrop tuzilma bo'ladi.Kubik va uchburchak tuzilmalar olti burchakli tuzilmalarga nisbatan nisbatan izotropdir.Anizotropiya ishlab chiqilgan iskala osteokonduktivligini ko'rib chiqishda muhim ahamiyatga ega.Stress taqsimoti va diafragma joylashuvi qayta qurish jarayoniga ta'sir qiladi va turli yuklash sharoitlari maksimal kuchlanish qiymatini va uning joylashishini o'zgartirishi mumkin.Yuklashning asosiy yo'nalishi hujayralar kattaroq bo'shliqlarga o'sishi va ozuqa moddalari va qurilish materiallari bilan ta'minlash uchun gözenek hajmi va taqsimlanishiga yordam berishi kerak.Ushbu ishning yana bir qiziqarli xulosasi, ustunlar kesimida stressning taqsimlanishini o'rganish orqali, markazga nisbatan ustunlar yuzasida yuqori kuchlanish qiymatlari qayd etilgan.Ushbu ishda g'ovak o'lchami, porozlik darajasi va yuklash usuli strukturada boshdan kechirilgan stress darajalari bilan chambarchas bog'liqligi ko'rsatildi.Ushbu topilmalar strut sirtidagi stress darajalari ko'proq darajada o'zgarishi mumkin bo'lgan, hujayra biriktirilishi va o'sishiga yordam beradigan strut tuzilmalarini yaratish imkoniyatini ko'rsatadi.
Sintetik suyak o'rnini bosuvchi iskala xususiyatlarni individual ravishda moslashtirish, cheklangan donor mavjudligini bartaraf etish va osseointegratsiyani yaxshilash imkonini beradi.Suyak muhandisligi ko'p miqdorda etkazib berilishi mumkin bo'lgan yuqori sifatli greftlar bilan ta'minlash orqali ushbu muammolarni hal qilishga qaratilgan.Ushbu ilovalarda ichki va tashqi iskala geometriyasi katta ahamiyatga ega, chunki ular mexanik xususiyatlar, o'tkazuvchanlik va hujayra proliferatsiyasiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.Tez prototiplash texnologiyasi yuqori aniqlik bilan ishlab chiqarilgan berilgan va optimallashtirilgan geometriyaga ega nostandart materiallardan foydalanish imkonini beradi.Ushbu maqola 3D bosib chiqarish texnikasining biomos keluvchi kaltsiy fosfat materiallaridan foydalangan holda skelet iskalalarining murakkab geometriyalarini yaratish qobiliyatini o'rganadi.Xususiy materialni dastlabki o'rganish shuni ko'rsatadiki, bashorat qilingan yo'nalishli mexanik xatti-harakatlarga erishish mumkin.Tayyorlangan namunalarning yo'nalishli mexanik xususiyatlarining haqiqiy o'lchovlari chekli elementlar tahlili (FEM) natijalari bilan bir xil tendentsiyalarni ko'rsatdi.Ushbu ish, shuningdek, biomos keluvchi kaltsiy fosfat tsementidan to'qima muhandislik geometriyasi iskalalarini ishlab chiqarish uchun 3D bosib chiqarishning maqsadga muvofiqligini ko'rsatadi.Ramkalar kaltsiy vodorod fosfat va kaltsiy gidroksidning bir hil aralashmasidan tashkil topgan chang qatlamiga disodiy vodorod fosfatning suvli eritmasi bilan bosib chiqarish orqali qilingan.Nam kimyoviy cho'kish reaktsiyasi 3D printerning kukunli to'shagida sodir bo'ladi.Qattiq namunalar ishlab chiqarilgan kaltsiy fosfat tsementining (CPC) hajmli siqilishining mexanik xususiyatlarini o'lchash uchun qilingan.Shu tarzda ishlab chiqarilgan qismlarning o'rtacha elastiklik moduli 3,59 MPa va o'rtacha bosim kuchi 0,147 MPa edi.Sinterlash siqish xususiyatlarining sezilarli darajada oshishiga olib keladi (E = 9,15 MPa, st = 0,483 MPa), lekin materialning o'ziga xos sirtini kamaytiradi.Sinterlash natijasida kaltsiy fosfat tsementi b-trikalsiy fosfat (b-TCP) va gidroksiapatit (HA) ga parchalanadi, bu termogravimetrik va differentsial termal tahlil (TGA/DTA) va rentgen nurlari difraksion tahlili () ma'lumotlari bilan tasdiqlangan. XRD).yuqori yuklangan implantlar uchun xususiyatlar etarli emas, bu erda talab qilinadigan quvvat 1,5 dan 150 MPa gacha, siqish qattiqligi esa 10 MPa dan oshadi.Biroq, keyingi qayta ishlash, masalan, biologik parchalanadigan polimerlar bilan infiltratsiya, bu tuzilmalarni stent ilovalari uchun moslashtirishi mumkin.
Maqsad: Tuproq mexanikasi boʻyicha olib borilgan tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, agregatlarga qoʻllaniladigan tebranish zarrachalarning yanada samarali tekislanishiga va agregatga taʼsir qilish uchun zarur boʻlgan energiyaning kamayishiga olib keladi.Bizning maqsadimiz tebranishning suyak ta'sir qilish jarayoniga ta'siri usulini ishlab chiqish va uning ta'sirlangan greftlarning mexanik xususiyatlariga ta'sirini baholash edi.
1-bosqich: Noviomagus suyak tegirmoni yordamida 80 bosh sigir son suyagini maydalash.So'ngra greftlar elak patnisida impulsli sho'r yuvish tizimi yordamida yuvildi.Metall tsilindrga o'rnatilgan eksantrik og'irliklari bo'lgan ikkita 15 V DC dvigatel bilan jihozlangan vibro-zarba qurilmasi ishlab chiqildi.Suyakga urish jarayonini takrorlash uchun unga berilgan balandlikdan 72 marta og'irlikni tashlang.Vibratsiyali kameraga o'rnatilgan akselerometr bilan o'lchangan tebranish chastotasi diapazoni sinovdan o'tkazildi.Har bir kesish sinovi bir qator kuchlanish-deformatsiya egri chiziqlarini olish uchun to'rt xil normal yukda takrorlandi.Har bir sinov uchun Mohr-Coulomb nosozlik konvertlari qurilgan bo'lib, ulardan kesish kuchi va blokirovka qiymatlari olingan.
2-bosqich: Jarrohlik sharoitida uchraydigan boy muhitni takrorlash uchun qon qo'shib tajribani takrorlang.
1-bosqich: Tebranishning barcha chastotalarida tebranish kuchaygan greftlar tebranishsiz ta'sirga nisbatan yuqori kesish kuchini ko'rsatdi.60 Gts chastotada tebranish eng katta ta'sir ko'rsatdi va muhim edi.
2-bosqich: to'yingan agregatlarda qo'shimcha tebranish ta'siri bilan payvandlash tebranishsiz ta'sirga qaraganda barcha oddiy bosim yuklari uchun pastroq kesish kuchini ko'rsatdi.
Xulosa: qurilish muhandisligi tamoyillari implantatsiya qilingan suyakni implantatsiya qilishda qo'llaniladi.Quruq agregatlarda tebranish qo'shilishi zarba zarralarining mexanik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin.Bizning tizimimizda optimal tebranish chastotasi 60 Gts ni tashkil qiladi.To'yingan agregatlarda tebranishning kuchayishi agregatning kesish kuchiga salbiy ta'sir qiladi.Buni suyuqlanish jarayoni bilan izohlash mumkin.
Ushbu ishning maqsadi ushbu o'zgarishlarga javob berish qobiliyatini baholash uchun uning ustida turgan sub'ektlarni bezovta qiladigan tizimni loyihalash, qurish va sinovdan o'tkazish edi.Bu odam turgan sirtni tezda egib, keyin uni gorizontal holatga qaytarish orqali amalga oshirilishi mumkin.Bundan sub'ektlar muvozanat holatini saqlab tura olganmi yoki yo'qmi va bu muvozanat holatini tiklash uchun qancha vaqt kerak bo'lganligini aniqlash mumkin.Ushbu muvozanat holati sub'ektning postural ta'sirini o'lchash yo'li bilan aniqlanadi.Ularning tabiiy postural tebranishlari sinov paytida qanchalik tebranish ekanligini aniqlash uchun oyoq bosimi profil paneli bilan o'lchandi.Tizim, shuningdek, hozirda sotilayotganidan ko'ra ko'p qirrali va arzonroq bo'lishi uchun ishlab chiqilgan, chunki bu mashinalar tadqiqot uchun muhim bo'lsa-da, ularning yuqori narxi tufayli ular hozirda keng qo'llanilmaydi.Ushbu maqolada keltirilgan yangi ishlab chiqilgan tizim og'irligi 100 kg gacha bo'lgan sinov ob'ektlarini ko'chirish uchun ishlatilgan.
Ushbu ishda muhandislik va fizika fanlari bo'yicha oltita laboratoriya tajribalari talabalarning o'quv jarayonini yaxshilashga qaratilgan.Bunga ushbu tajribalar uchun virtual asboblarni o'rnatish va yaratish orqali erishiladi.Virtual asboblardan foydalanish an'anaviy laboratoriya o'qitish usullari bilan to'g'ridan-to'g'ri taqqoslanadi va ikkala yondashuvni ishlab chiqish asoslari muhokama qilinadi.Ushbu ish bilan bog'liq shunga o'xshash loyihalarda kompyuter yordamida o'qitish (CBL) dan foydalangan oldingi ishlar virtual asboblarning ba'zi afzalliklarini baholash uchun ishlatilgan, ayniqsa talabalar qiziqishini oshirish, xotirani saqlash, tushunish va oxir-oqibat laboratoriya hisoboti bilan bog'liq..bog'liq imtiyozlar.Ushbu tadqiqotda muhokama qilingan virtual eksperiment an'anaviy uslublar tajribasining qayta ko'rib chiqilgan versiyasidir va shuning uchun yangi CBL texnikasini an'anaviy uslublar laboratoriyasi bilan to'g'ridan-to'g'ri taqqoslashni ta'minlaydi.Eksperimentning ikkita versiyasi o'rtasida kontseptual farq yo'q, yagona farq uni taqdim etish usulida.Ushbu CBL usullarining samaradorligi o'quvchilarning an'anaviy eksperimental rejimni bajaradigan bir sinfdagi boshqa o'quvchilarga nisbatan virtual asbobdan foydalangan holda ishlashini kuzatish orqali baholandi.Barcha talabalar o'zlarining tajribalari va anketalariga oid hisobotlar, ko'p tanlovli savollarni topshirish orqali baholanadi.Ushbu tadqiqot natijalari CBL sohasidagi boshqa tegishli tadqiqotlar bilan ham solishtirildi.
Yuborilgan vaqt: 2023-yil 19-fevral