Mục đích của công việc này là phát triển quy trình xử lý laser tự động với độ chính xác cao và chi phí xử lý được xác định trước.Công việc này bao gồm phân tích các mô hình dự đoán kích thước và chi phí để chế tạo laser các vi kênh Nd: YVO4 bên trong trong PMMA và xử lý laser bên trong polycarbonate để chế tạo các thiết bị vi lỏng.Để đạt được các mục tiêu dự án này, ANN và DoE đã so sánh kích thước và chi phí của hệ thống laser CO2 và Nd:YVO4.Triển khai hoàn chỉnh việc kiểm soát phản hồi với độ chính xác dưới micromet của định vị tuyến tính với phản hồi từ bộ mã hóa được triển khai.Đặc biệt, việc tự động hóa bức xạ laser và định vị mẫu được điều khiển bởi FPGA.Kiến thức chuyên sâu về phần mềm và quy trình vận hành hệ thống Nd:YVO4 cho phép thay thế bộ điều khiển bằng Bộ điều khiển tự động lập trình được (PAC) Compact-Rio, được hoàn thành trong bước Định vị 3D phản hồi độ phân giải cao của Bộ mã hóa Submicron điều khiển mã LabVIEW .Quá trình tự động hóa hoàn toàn trong mã LabVIEW đang được phát triển.Công việc hiện tại và tương lai bao gồm các phép đo về độ chính xác về kích thước, độ chính xác và khả năng tái tạo của hệ thống thiết kế cũng như tối ưu hóa hình học vi kênh có liên quan để chế tạo vi lỏng và thiết bị trong phòng thí nghiệm trên chip cho các ứng dụng hóa học/phân tích và khoa học phân tách.
Nhiều ứng dụng của các bộ phận kim loại bán cứng (SSM) đúc khuôn đòi hỏi các đặc tính cơ học tuyệt vời.Các đặc tính cơ học vượt trội như khả năng chống mài mòn, độ bền và độ cứng cao phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc vi mô được tạo ra bởi kích thước hạt siêu mịn.Kích thước hạt này thường phụ thuộc vào khả năng xử lý tối ưu của SSM.Tuy nhiên, vật đúc SSM thường chứa độ xốp còn sót lại, điều này cực kỳ bất lợi cho hiệu suất.Trong công việc này, các quy trình quan trọng của việc đúc kim loại bán cứng để thu được các bộ phận chất lượng cao hơn sẽ được khám phá.Những bộ phận này phải giảm độ xốp và cải thiện các đặc tính cấu trúc vi mô, bao gồm kích thước hạt siêu mịn và sự phân bố đồng đều của các kết tủa cứng lại và thành phần nguyên tố vi lượng hợp kim.Đặc biệt, ảnh hưởng của phương pháp tiền xử lý nhiệt độ theo thời gian đến sự phát triển của cấu trúc vi mô mong muốn sẽ được phân tích.Các đặc tính do sự cải thiện về khối lượng, chẳng hạn như tăng độ bền, độ cứng và độ cứng, sẽ được nghiên cứu.
Công trình này là nghiên cứu biến tính laser bề mặt thép công cụ H13 bằng chế độ xử lý xung laser.Kế hoạch sàng lọc thử nghiệm ban đầu được thực hiện đã dẫn đến một kế hoạch chi tiết được tối ưu hóa hơn.Sử dụng tia laser carbon dioxide (CO2) có bước sóng 10,6 µm.Trong kế hoạch thử nghiệm của nghiên cứu, các điểm laser có ba kích cỡ khác nhau đã được sử dụng: đường kính 0,4, 0,2 và 0,09 mm.Các thông số có thể kiểm soát khác là công suất cực đại của laser, tốc độ lặp lại xung và sự chồng chéo xung.Khí Argon ở áp suất 0,1 MPa liên tục giúp xử lý laser.Mẫu H13 được làm nhám và ăn mòn hóa học trước khi xử lý để tăng khả năng hấp thụ bề mặt ở bước sóng laser CO2.Các mẫu được xử lý bằng laser đã được chuẩn bị cho các nghiên cứu kim loại học và các đặc tính cơ lý của chúng đã được mô tả.Các nghiên cứu và phân tích kim loại về thành phần hóa học được thực hiện bằng kính hiển vi điện tử quét kết hợp với phép đo phổ tia X phân tán năng lượng.Sự kết tinh và phát hiện pha của bề mặt biến đổi được thực hiện bằng hệ thống XRD với bức xạ Cu Kα và bước sóng 1,54 Å.Biên dạng bề mặt được đo bằng hệ thống định hình bằng bút cảm ứng.Đặc tính độ cứng của các bề mặt đã được sửa đổi được đo bằng phương pháp vi kim cương Vickers.Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến đặc tính mỏi của các bề mặt biến tính đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng hệ thống mỏi nhiệt được chế tạo đặc biệt.Người ta đã quan sát thấy rằng có thể thu được các hạt bề mặt đã được biến đổi với kích thước siêu mịn dưới 500 nm.Độ sâu bề mặt được cải thiện trong khoảng từ 35 đến 150 µm đã đạt được trên các mẫu H13 được xử lý bằng laser.Độ kết tinh của bề mặt H13 biến tính giảm đáng kể, điều này có liên quan đến sự phân bố ngẫu nhiên của các tinh thể sau khi xử lý bằng laser.Độ nhám bề mặt trung bình đã hiệu chỉnh tối thiểu của H13 Ra là 1,9 µm.Một khám phá quan trọng khác là độ cứng của bề mặt H13 biến tính nằm trong khoảng từ 728 đến 905 HV0.1 ở các cài đặt laser khác nhau.Mối quan hệ giữa kết quả mô phỏng nhiệt (tốc độ gia nhiệt và làm mát) và kết quả độ cứng đã được thiết lập để hiểu rõ hơn về tác động của các thông số laser.Những kết quả này rất quan trọng cho việc phát triển các phương pháp làm cứng bề mặt nhằm cải thiện khả năng chống mài mòn và lớp phủ bảo vệ nhiệt.
Tham số va đập của bóng thể thao rắn nhằm phát triển lõi đặc trưng cho GAA sliotar
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là mô tả đặc tính động của lõi sliotar khi va chạm.Đặc tính đàn hồi nhớt của quả bóng được thể hiện ở nhiều vận tốc va chạm khác nhau.Các quả cầu polymer hiện đại rất nhạy cảm với tốc độ biến dạng, trong khi các quả cầu đa thành phần truyền thống lại phụ thuộc vào biến dạng.Phản ứng nhớt đàn hồi phi tuyến được xác định bởi hai giá trị độ cứng: độ cứng ban đầu và độ cứng khối.Bóng truyền thống cứng hơn bóng hiện đại 2,5 lần, tùy thuộc vào tốc độ.Tốc độ tăng độ cứng nhanh hơn của các quả bóng thông thường dẫn đến COR phi tuyến tính hơn so với vận tốc so với các quả bóng hiện đại.Kết quả độ cứng động cho thấy khả năng ứng dụng hạn chế của các phép thử bán tĩnh và phương trình lý thuyết lò xo.Phân tích hành vi biến dạng hình cầu cho thấy sự dịch chuyển của trọng tâm và lực nén theo đường kính không nhất quán đối với tất cả các loại hình cầu.Thông qua các thí nghiệm tạo mẫu rộng rãi, ảnh hưởng của các điều kiện sản xuất đến hiệu suất của quả bóng đã được nghiên cứu.Các thông số sản xuất về nhiệt độ, áp suất và thành phần vật liệu khác nhau để tạo ra nhiều loại bóng.Độ cứng của polymer ảnh hưởng đến độ cứng chứ không ảnh hưởng đến sự tiêu tán năng lượng, độ cứng càng tăng thì độ cứng của quả bóng càng tăng.Các chất phụ gia tạo hạt ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của quả bóng, việc tăng lượng chất phụ gia dẫn đến giảm khả năng phản ứng của quả bóng, nhưng hiệu ứng này rất nhạy cảm với loại polymer.Phân tích số được thực hiện bằng ba mô hình toán học để mô phỏng phản ứng của quả bóng khi va chạm.Mô hình đầu tiên được chứng minh là chỉ có thể tái tạo hành vi của quả bóng ở một mức độ hạn chế, mặc dù trước đó nó đã được sử dụng thành công trên các loại bóng khác.Mô hình thứ hai cho thấy sự thể hiện hợp lý về phản ứng va chạm của quả bóng thường có thể áp dụng cho tất cả các loại quả bóng được thử nghiệm, nhưng độ chính xác dự đoán phản ứng lực dịch chuyển không cao như yêu cầu để thực hiện trên quy mô lớn.Mô hình thứ ba cho thấy độ chính xác tốt hơn đáng kể khi mô phỏng phản ứng của bóng.Các giá trị lực do mô hình tạo ra cho mô hình này phù hợp 95% với dữ liệu thực nghiệm.
Công việc này đạt được hai mục tiêu chính.Một là thiết kế và chế tạo nhớt kế mao quản nhiệt độ cao, hai là mô phỏng dòng chảy kim loại bán rắn để hỗ trợ thiết kế và cung cấp dữ liệu cho mục đích so sánh.Một nhớt kế mao quản nhiệt độ cao đã được chế tạo và sử dụng cho thử nghiệm ban đầu.Thiết bị này sẽ được sử dụng để đo độ nhớt của kim loại bán cứng trong điều kiện nhiệt độ cao và tốc độ cắt tương tự như sử dụng trong công nghiệp.Nhớt kế mao quản là một hệ thống điểm duy nhất có thể tính toán độ nhớt bằng cách đo lưu lượng và độ giảm áp suất qua mao quản, vì độ nhớt tỷ lệ thuận với độ giảm áp suất và tỷ lệ nghịch với dòng chảy.Tiêu chí thiết kế bao gồm các yêu cầu về nhiệt độ được kiểm soát tốt lên tới 800°C, tốc độ cắt phun trên 10.000 s-1 và biên dạng phun được kiểm soát.Một mô hình phụ thuộc thời gian lý thuyết hai pha hai chiều đã được phát triển bằng phần mềm FLUENT cho động lực học chất lỏng tính toán (CFD).Điều này đã được sử dụng để đánh giá độ nhớt của kim loại bán rắn khi chúng đi qua nhớt kế mao quản được thiết kế ở vận tốc phun 0,075, 0,5 và 1 m/s.Ảnh hưởng của một phần chất rắn kim loại (fs) từ 0,25 đến 0,50 cũng đã được nghiên cứu.Đối với phương trình độ nhớt theo định luật lũy thừa được sử dụng để phát triển mô hình Fluent, người ta đã ghi nhận mối tương quan chặt chẽ giữa các thông số này và độ nhớt thu được.
Bài viết này nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số quy trình đến việc sản xuất vật liệu tổng hợp nền kim loại Al-SiC (MMC) trong quy trình ủ phân theo mẻ.Các thông số quy trình được nghiên cứu bao gồm tốc độ khuấy, thời gian khuấy, hình dạng máy khuấy, vị trí máy khuấy, nhiệt độ chất lỏng kim loại (độ nhớt).Mô phỏng trực quan được thực hiện ở nhiệt độ phòng (25±C), mô phỏng trên máy tính và thử nghiệm xác minh để sản xuất MMC Al-SiC.Trong mô phỏng trực quan và máy tính, nước và glycerin/nước lần lượt được sử dụng để thể hiện nhôm lỏng và bán rắn.Ảnh hưởng của độ nhớt 1, 300, 500, 800 và 1000 mPa s và tốc độ khuấy 50, 100, 150, 200, 250 và 300 vòng / phút đã được nghiên cứu.10 cuộn mỗi mảnh.% hạt SiC được gia cố, tương tự như các hạt được sử dụng trong nhôm MMK, được sử dụng trong các thử nghiệm trực quan hóa và tính toán.Các thử nghiệm hình ảnh được thực hiện trong cốc thủy tinh trong suốt.Mô phỏng tính toán được thực hiện bằng Fluent (chương trình CFD) và gói MixSim tùy chọn.Điều này bao gồm mô phỏng tuyến sản xuất phụ thuộc thời gian đa pha đối xứng trục 2D bằng mô hình Euler (dạng hạt).Sự phụ thuộc của thời gian phân tán hạt, thời gian lắng và chiều cao xoáy vào hình dạng trộn và tốc độ quay của máy khuấy đã được thiết lập.Đối với máy khuấy có cánh khuấy, góc cánh khuấy 60 độ được cho là phù hợp hơn để nhanh chóng thu được sự phân tán đồng đều của các hạt.Kết quả của các thử nghiệm này cho thấy rằng để có được sự phân bố đồng đều của SiC, tốc độ khuấy là 150 vòng/phút đối với hệ thống nước-SiC và 300 vòng/phút đối với hệ thống glycerol/nước-SiC.Người ta nhận thấy rằng việc tăng độ nhớt từ 1 mPa·s (đối với kim loại lỏng) lên 300 mPa·s (đối với kim loại bán rắn) có tác động rất lớn đến thời gian phân tán và lắng đọng của SiC.Tuy nhiên, việc tăng thêm từ 300 mPa·s lên 1000 mPa·s ít ảnh hưởng đến thời gian này.Một phần quan trọng của công việc này bao gồm thiết kế, chế tạo và xác nhận máy đúc cứng nhanh chuyên dụng cho phương pháp xử lý nhiệt độ cao này.Máy bao gồm một máy khuấy có bốn lưỡi phẳng nghiêng một góc 60 độ và một nồi nấu kim loại đặt trong buồng lò có gia nhiệt bằng điện trở.Việc lắp đặt bao gồm một bộ truyền động giúp dập tắt nhanh chóng hỗn hợp đã xử lý.Thiết bị này được sử dụng để sản xuất vật liệu composite Al-SiC.Nhìn chung, có sự thống nhất tốt giữa kết quả trực quan, tính toán và thử nghiệm.
Có nhiều kỹ thuật tạo mẫu nhanh (RP) khác nhau đã được phát triển để sử dụng ở quy mô lớn, chủ yếu trong thập kỷ qua.Các hệ thống tạo mẫu nhanh hiện có trên thị trường sử dụng nhiều công nghệ sử dụng giấy, sáp, nhựa quang trùng hợp, polyme và bột kim loại mới.Dự án bao gồm một phương pháp tạo mẫu nhanh, Mô hình lắng đọng hợp nhất, được thương mại hóa lần đầu tiên vào năm 1991. Trong công việc này, một phiên bản mới của hệ thống mô hình hóa bằng cách tạo bề mặt bằng sáp đã được phát triển và sử dụng.Dự án này mô tả thiết kế cơ bản của hệ thống và phương pháp lắng đọng sáp.Máy FDM tạo ra các bộ phận bằng cách ép đùn vật liệu bán nóng chảy lên một bệ theo mẫu xác định trước thông qua các vòi phun được gia nhiệt.Vòi đùn được gắn trên bàn XY được điều khiển bởi hệ thống máy tính.Kết hợp với việc điều khiển tự động cơ cấu pit tông và vị trí của bộ phận lắng đọng, các mô hình chính xác sẽ được tạo ra.Các lớp sáp đơn được xếp chồng lên nhau để tạo ra các vật thể 2D và 3D.Các đặc tính của sáp cũng đã được phân tích để tối ưu hóa quy trình sản xuất mô hình.Chúng bao gồm nhiệt độ chuyển pha của sáp, độ nhớt của sáp và hình dạng giọt sáp trong quá trình xử lý.
Trong 5 năm qua, các nhóm nghiên cứu tại Cụm Khoa học Phân khu Dublin của Đại học Thành phố đã phát triển hai quy trình gia công vi mô bằng laser có thể tạo ra các kênh và voxels với độ phân giải ở quy mô micron có thể tái tạo.Trọng tâm của công việc này là sử dụng các vật liệu tùy chỉnh để cô lập các phân tử sinh học mục tiêu.Công việc sơ bộ chứng minh rằng các hình thái mới của các kênh bề mặt và trộn mao quản có thể được tạo ra để cải thiện khả năng phân tách.Công việc này sẽ tập trung vào việc ứng dụng các công cụ vi cơ có sẵn để thiết kế hình học bề mặt và các kênh sẽ giúp cải thiện khả năng phân tách và mô tả đặc tính của các hệ thống sinh học.Việc áp dụng các hệ thống này sẽ tuân theo phương pháp phòng thí nghiệm trên chip cho mục đích chẩn đoán sinh học.Các thiết bị được chế tạo bằng công nghệ phát triển này sẽ được sử dụng trong phòng thí nghiệm vi lỏng của dự án trên chip.Mục tiêu của dự án là sử dụng các kỹ thuật thiết kế, tối ưu hóa và mô phỏng thử nghiệm để cung cấp mối quan hệ trực tiếp giữa các thông số xử lý laser và các đặc tính kênh vi mô và nano, đồng thời sử dụng thông tin này để cải thiện các kênh phân tách trong các công nghệ vi mô này.Kết quả đầu ra cụ thể của công việc bao gồm: thiết kế kênh và hình thái bề mặt để cải thiện khoa học phân tách;các giai đoạn bơm và chiết nguyên khối trong chip tích hợp;tách các phân tử sinh học mục tiêu được chọn và chiết xuất trên chip tích hợp.
Tạo và kiểm soát độ dốc nhiệt độ theo thời gian và các mặt cắt dọc dọc theo các cột LC mao quản bằng mảng Peltier và nhiệt kế hồng ngoại
Một nền tảng tiếp xúc trực tiếp mới để kiểm soát nhiệt độ chính xác của cột mao quản đã được phát triển dựa trên việc sử dụng các tế bào nhiệt điện Peltier được điều khiển riêng lẻ được sắp xếp nối tiếp.Nền tảng này cung cấp khả năng kiểm soát nhiệt độ nhanh cho các cột mao quản và micro LC, đồng thời cho phép lập trình đồng thời nhiệt độ theo thời gian và không gian.Nền tảng này hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ 15 đến 200°C với tốc độ tăng dần khoảng 400°C/phút đối với mỗi tế bào trong số 10 tế bào Peltier được căn chỉnh.Hệ thống này đã được đánh giá cho một số chế độ đo dựa trên mao quản phi tiêu chuẩn, chẳng hạn như ứng dụng trực tiếp gradient nhiệt độ với cấu hình tuyến tính và phi tuyến tính, bao gồm gradient nhiệt độ cột tĩnh và gradient nhiệt độ thời gian, gradient được kiểm soát nhiệt độ chính xác, nguyên khối mao mạch polyme hóa các pha tĩnh và chế tạo các pha nguyên khối trong các kênh vi lỏng (trên chip).Thiết bị có thể được sử dụng với hệ thống sắc ký cột và tiêu chuẩn.
Tập trung điện động lực học trong thiết bị vi lỏng phẳng hai chiều để cô đặc trước các chất phân tích nhỏ
Công việc này bao gồm tập trung điện thủy động lực học (EHDF) và truyền photon để hỗ trợ phát triển quá trình làm giàu sơ bộ và nhận dạng loài.EHDF là phương pháp lấy nét cân bằng ion dựa trên việc thiết lập sự cân bằng giữa lực thủy động và lực điện, trong đó các ion quan tâm trở nên đứng yên.Nghiên cứu này trình bày một phương pháp mới sử dụng thiết bị vi lỏng phẳng không gian phẳng 2D mở 2D thay vì hệ thống vi kênh thông thường.Những thiết bị như vậy có thể cô đặc trước một lượng lớn chất và tương đối dễ chế tạo.Nghiên cứu này trình bày kết quả của một mô phỏng mới được phát triển bằng cách sử dụng COMSOL Multiphysicals® 3.5a.Kết quả của các mô hình này được so sánh với kết quả thực nghiệm để kiểm tra hình dạng dòng chảy đã xác định và các khu vực có nồng độ cao.Mô hình vi lỏng số được phát triển đã được so sánh với các thí nghiệm đã được công bố trước đó và kết quả rất nhất quán.Dựa trên những mô phỏng này, một loại tàu mới đã được nghiên cứu để cung cấp các điều kiện tối ưu cho EHDF.Kết quả thực nghiệm sử dụng chip vượt trội so với hiệu năng của mô hình.Trong các chip vi lỏng được chế tạo, một chế độ mới đã được quan sát, gọi là EGDP bên, khi chất được nghiên cứu tập trung vuông góc với điện áp đặt vào.Bởi vì phát hiện và chụp ảnh là những khía cạnh quan trọng của hệ thống tiền làm giàu và nhận dạng loài như vậy.Các mô hình số và xác minh thực nghiệm về sự truyền ánh sáng và phân bố cường độ ánh sáng trong hệ thống vi lỏng hai chiều được trình bày.Mô hình số về sự truyền ánh sáng đã được phát triển đã được xác minh thành công bằng thực nghiệm cả về đường đi thực tế của ánh sáng qua hệ thống và về phân bố cường độ, mang lại kết quả có thể được quan tâm để tối ưu hóa các hệ thống quang trùng hợp, cũng như cho các hệ thống phát hiện quang học. sử dụng mao mạch..
Tùy thuộc vào hình dạng, cấu trúc vi mô có thể được sử dụng trong viễn thông, vi lỏng, cảm biến vi mô, kho dữ liệu, cắt kính và đánh dấu trang trí.Trong nghiên cứu này, mối quan hệ giữa việc cài đặt các thông số của hệ thống laser Nd:YVO4 và CO2 với kích thước và hình thái của các cấu trúc vi mô đã được nghiên cứu.Các thông số được nghiên cứu của hệ thống laser bao gồm công suất P, tốc độ lặp lại xung PRF, số xung N và tốc độ quét U. Kích thước đầu ra được đo bao gồm đường kính voxel tương đương cũng như chiều rộng, độ sâu và độ nhám bề mặt của vi kênh.Một hệ thống gia công vi mô 3D đã được phát triển bằng cách sử dụng laser Nd:YVO4 (2,5 W, 1,604 µm, 80 ns) để chế tạo các cấu trúc vi mô bên trong các mẫu polycarbonate.Các voxels vi cấu trúc có đường kính từ 48 đến 181 µm.Hệ thống này cũng cung cấp khả năng lấy nét chính xác bằng cách sử dụng vật kính hiển vi để tạo ra các điểm ảnh ba chiều nhỏ hơn trong phạm vi 5 đến 10 µm trong các mẫu thủy tinh soda-vôi, silic nung chảy và sapphire.Một tia laser CO2 (1,5 kW, 10,6 µm, thời gian phát xung tối thiểu 26 µs) đã được sử dụng để tạo ra các vi mạch trong các mẫu thủy tinh vôi soda.Hình dạng mặt cắt ngang của các vi kênh rất khác nhau giữa các rãnh chữ V, rãnh chữ U và các vị trí cắt bỏ bề mặt.Kích thước của vi kênh cũng rất khác nhau: rộng từ 81 đến 365 µm, sâu từ 3 đến 379 µm và độ nhám bề mặt từ 2 đến 13 µm, tùy thuộc vào cách lắp đặt.Kích thước vi kênh được kiểm tra theo các thông số xử lý laser bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) và thiết kế thí nghiệm (DOE).Các kết quả thu thập được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số quy trình đến tốc độ cắt bỏ thể tích và khối lượng.Ngoài ra, một mô hình toán học về quy trình nhiệt đã được phát triển để giúp hiểu quy trình và cho phép dự đoán cấu trúc liên kết kênh trước khi chế tạo thực tế.
Ngành đo lường luôn tìm kiếm những cách mới để khám phá và số hóa địa hình bề mặt một cách chính xác và nhanh chóng, bao gồm tính toán các thông số độ nhám bề mặt và tạo các đám mây điểm (tập hợp các điểm ba chiều mô tả một hoặc nhiều bề mặt) để lập mô hình hoặc kỹ thuật đảo ngược.các hệ thống này tồn tại và hệ thống quang học đã trở nên phổ biến trong thập kỷ qua, nhưng hầu hết các máy phân tích quang học đều đắt tiền để mua và bảo trì.Tùy thuộc vào loại hệ thống, bộ định hình quang học cũng có thể khó thiết kế và tính dễ vỡ của chúng có thể không phù hợp với hầu hết các ứng dụng tại cửa hàng hoặc nhà máy.Dự án này bao gồm việc phát triển một trình biên dạng sử dụng các nguyên tắc tam giác quang học.Hệ thống được phát triển có diện tích bàn quét là 200 x 120 mm và phạm vi đo dọc là 5 mm.Vị trí của cảm biến laser phía trên bề mặt mục tiêu cũng có thể điều chỉnh được 15 mm.Một chương trình điều khiển đã được phát triển để tự động quét các bộ phận và diện tích bề mặt do người dùng lựa chọn.Hệ thống mới này được đặc trưng bởi độ chính xác về chiều.Sai số cosin tối đa đo được của hệ thống là 0,07°.Độ chính xác động của hệ thống được đo ở mức 2 µm trên trục Z (chiều cao) và khoảng 10 µm trên trục X và Y.Tỷ lệ kích thước giữa các bộ phận được quét (đồng xu, ốc vít, vòng đệm và khuôn thấu kính sợi) rất tốt.Kiểm tra hệ thống cũng sẽ được thảo luận, bao gồm các hạn chế của trình hồ sơ và các cải tiến hệ thống có thể có.
Mục đích của dự án này là phát triển và mô tả một hệ thống quang học trực tuyến tốc độ cao mới để kiểm tra các khuyết tật bề mặt.Hệ thống điều khiển dựa trên nguyên lý tam giác quang học và cung cấp phương pháp không tiếp xúc để xác định cấu hình ba chiều của các bề mặt khuếch tán.Các thành phần chính của hệ thống phát triển bao gồm laser diode, camera CCf15 CMOS và hai động cơ servo điều khiển bằng PC.Chuyển động mẫu, chụp ảnh và lập hồ sơ bề mặt 3D được lập trình trong phần mềm LabView.Việc kiểm tra dữ liệu đã thu được có thể được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách tạo một chương trình hiển thị ảo bề mặt được quét 3D và tính toán các thông số độ nhám bề mặt cần thiết.Động cơ servo được sử dụng để di chuyển mẫu theo hướng X và Y với độ phân giải 0,05 µm.Trình phân tích bề mặt trực tuyến không tiếp xúc được phát triển có thể thực hiện quét nhanh và kiểm tra bề mặt có độ phân giải cao.Hệ thống đã phát triển được sử dụng thành công để tạo các biên dạng bề mặt 2D, biên dạng bề mặt 3D và đo độ nhám bề mặt tự động trên bề mặt của các vật liệu mẫu khác nhau.Thiết bị kiểm tra tự động có vùng quét XY là 12 x 12 mm.Để mô tả và hiệu chỉnh hệ thống định hình đã phát triển, cấu hình bề mặt được hệ thống đo được so sánh với bề mặt tương tự được đo bằng kính hiển vi quang học, kính hiển vi hai mắt, AFM và Mitutoyo Surftest-402.
Các yêu cầu về chất lượng sản phẩm và vật liệu sử dụng trong đó ngày càng trở nên khắt khe hơn.Giải pháp cho nhiều vấn đề về đảm bảo chất lượng hình ảnh (QA) là sử dụng hệ thống kiểm tra bề mặt tự động theo thời gian thực.Điều này đòi hỏi chất lượng sản phẩm đồng đều ở năng suất cao.Do đó, cần có những hệ thống có khả năng kiểm tra 100% vật liệu và bề mặt trong thời gian thực.Để đạt được mục tiêu này, sự kết hợp giữa công nghệ laser và công nghệ điều khiển máy tính mang đến một giải pháp hiệu quả.Trong công việc này, một hệ thống quét laser không tiếp xúc tốc độ cao, chi phí thấp và độ chính xác cao đã được phát triển.Hệ thống này có thể đo độ dày của các vật thể rắn mờ đục bằng cách sử dụng nguyên lý tam giác quang học laser.Hệ thống được phát triển đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của phép đo ở cấp độ micromet.
Mục đích của dự án này là thiết kế và phát triển hệ thống kiểm tra bằng laser để phát hiện khuyết tật bề mặt và đánh giá tiềm năng của nó đối với các ứng dụng nội tuyến tốc độ cao.Các thành phần chính của hệ thống phát hiện là mô-đun diode laser làm nguồn chiếu sáng, camera truy cập ngẫu nhiên CMOS làm thiết bị phát hiện và giai đoạn dịch XYZ.Các thuật toán phân tích dữ liệu thu được bằng cách quét các bề mặt mẫu khác nhau đã được phát triển.Hệ thống điều khiển dựa trên nguyên lý tam giác quang học.Chùm tia laser chiếu xiên vào bề mặt mẫu.Sự khác biệt về chiều cao bề mặt sau đó được coi là chuyển động ngang của điểm laser trên bề mặt mẫu.Điều này cho phép thực hiện các phép đo chiều cao bằng phương pháp tam giác.Hệ thống phát hiện đã phát triển được hiệu chỉnh trước tiên để thu được hệ số chuyển đổi phản ánh mối quan hệ giữa độ dịch chuyển của điểm được đo bằng cảm biến và độ dịch chuyển theo chiều dọc của bề mặt.Các thí nghiệm được thực hiện trên các bề mặt khác nhau của vật liệu mẫu: đồng thau, nhôm và thép không gỉ.Hệ thống được phát triển có thể tạo ra bản đồ địa hình 3D chính xác về các khiếm khuyết xảy ra trong quá trình vận hành.Đã đạt được độ phân giải không gian khoảng 70 µm và độ phân giải độ sâu 60 µm.Hiệu suất hệ thống cũng được xác minh bằng cách đo độ chính xác của khoảng cách đo được.
Hệ thống quét laser sợi quang tốc độ cao được sử dụng trong môi trường sản xuất công nghiệp tự động để phát hiện các khuyết tật bề mặt.Các phương pháp hiện đại hơn để phát hiện khuyết tật bề mặt bao gồm việc sử dụng sợi quang để chiếu sáng và phát hiện thành phần.Luận án này bao gồm việc thiết kế và phát triển một hệ thống quang điện tử tốc độ cao mới.Trong bài báo này, hai nguồn đèn LED là đèn LED (điốt phát sáng) và điốt laser được nghiên cứu.Một hàng gồm năm điốt phát xạ và năm điốt quang thu được đặt đối diện nhau.Việc thu thập dữ liệu được điều khiển và phân tích bởi PC bằng phần mềm LabVIEW.Hệ thống được sử dụng để đo kích thước của các khuyết tật bề mặt như lỗ (1 mm), lỗ mù (2 mm) và vết khía trên các vật liệu khác nhau.Kết quả cho thấy mặc dù hệ thống chủ yếu dành cho quét 2D nhưng nó cũng có thể hoạt động như một hệ thống hình ảnh 3D hạn chế.Hệ thống cũng cho thấy tất cả các vật liệu kim loại được nghiên cứu đều có khả năng phản xạ tín hiệu hồng ngoại.Một phương pháp mới được phát triển sử dụng mảng sợi nghiêng cho phép hệ thống đạt được độ phân giải có thể điều chỉnh với độ phân giải hệ thống tối đa khoảng 100 µm (thu thập đường kính sợi).Hệ thống này đã được sử dụng thành công để đo biên dạng bề mặt, độ nhám bề mặt, độ dày và độ phản xạ của các vật liệu khác nhau.Nhôm, thép không gỉ, đồng thau, đồng, tuffnol và polycarbonate có thể được kiểm tra bằng hệ thống này.Ưu điểm của hệ thống mới này là phát hiện nhanh hơn, chi phí thấp hơn, kích thước nhỏ hơn, độ phân giải cao hơn và tính linh hoạt.
Thiết kế, xây dựng và thử nghiệm các hệ thống mới để tích hợp và triển khai các công nghệ cảm biến môi trường mới.Đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng giám sát vi khuẩn trong phân
Sửa đổi cấu trúc Micro-Nano của tấm pin mặt trời silicon để cải thiện việc cung cấp năng lượng
Một trong những thách thức kỹ thuật lớn mà xã hội toàn cầu ngày nay phải đối mặt là cung cấp năng lượng bền vững.Đã đến lúc xã hội bắt đầu phụ thuộc nhiều vào các nguồn năng lượng tái tạo.Mặt trời cung cấp cho trái đất năng lượng tự do, nhưng các phương pháp hiện đại sử dụng năng lượng này dưới dạng điện có một số hạn chế.Trong trường hợp tế bào quang điện, vấn đề chính là hiệu suất thu năng lượng mặt trời không đủ.Gia công vi mô bằng laser thường được sử dụng để tạo ra mối liên kết giữa các lớp hoạt động quang điện như chất nền thủy tinh, silicon hydro hóa và lớp oxit kẽm.Người ta cũng biết rằng có thể thu được nhiều năng lượng hơn bằng cách tăng diện tích bề mặt của pin mặt trời, chẳng hạn như bằng vi cơ.Người ta đã chứng minh rằng các chi tiết bề mặt có kích thước nano ảnh hưởng đến hiệu quả hấp thụ năng lượng của pin mặt trời.Mục đích của bài viết này là nghiên cứu các lợi ích của việc điều chỉnh cấu trúc pin mặt trời cỡ micro, nano và cỡ trung để cung cấp năng lượng cao hơn.Việc thay đổi các thông số công nghệ của các cấu trúc vi mô và cấu trúc nano như vậy sẽ giúp nghiên cứu ảnh hưởng của chúng lên cấu trúc liên kết bề mặt.Các tế bào sẽ được kiểm tra năng lượng mà chúng tạo ra khi tiếp xúc với mức độ ánh sáng điện từ được kiểm soát bằng thực nghiệm.Một mối quan hệ trực tiếp sẽ được thiết lập giữa hiệu quả tế bào và kết cấu bề mặt.
Vật liệu tổng hợp ma trận kim loại (MMC) đang nhanh chóng trở thành ứng cử viên hàng đầu cho vai trò của vật liệu kết cấu trong kỹ thuật và điện tử.Nhôm (Al) và đồng (Cu) được gia cố bằng SiC do đặc tính nhiệt tuyệt vời của chúng (ví dụ: hệ số giãn nở nhiệt thấp (CTE), độ dẫn nhiệt cao) và các tính chất cơ học được cải thiện (ví dụ cường độ riêng cao hơn, hiệu suất tốt hơn).Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau để chống mài mòn và mô đun cụ thể.Gần đây, các MMC gốm cao cấp này đã trở thành một xu hướng khác cho các ứng dụng kiểm soát nhiệt độ trong các gói hàng điện tử.Thông thường, trong các gói thiết bị điện, nhôm (Al) hoặc đồng (Cu) được sử dụng làm tản nhiệt hoặc tấm đế để kết nối với đế gốm mang chip và các cấu trúc chân cắm liên quan.Sự khác biệt lớn về hệ số giãn nở nhiệt (CTE) giữa gốm và nhôm hoặc đồng là bất lợi vì nó làm giảm độ tin cậy của gói và cũng hạn chế kích thước của nền gốm có thể được gắn vào nền.
Với những thiếu sót này, giờ đây có thể phát triển, nghiên cứu và mô tả đặc tính của các vật liệu mới đáp ứng các yêu cầu này đối với vật liệu cải tiến về mặt nhiệt.Với đặc tính dẫn nhiệt và hệ số giãn nở nhiệt (CTE) được cải thiện, MMC CuSiC và AlSiC hiện là giải pháp khả thi cho bao bì điện tử.Công việc này sẽ đánh giá các đặc tính vật lý nhiệt độc đáo của các MMC này và các ứng dụng có thể có của chúng để quản lý nhiệt cho các gói hàng điện tử.
Các công ty dầu mỏ gặp phải hiện tượng ăn mòn đáng kể tại khu vực hàn của hệ thống công nghiệp dầu khí làm bằng thép cacbon và thép hợp kim thấp.Trong môi trường có chứa CO2, hư hỏng do ăn mòn thường là do sự khác biệt về độ bền của màng ăn mòn bảo vệ lắng đọng trên các vi cấu trúc thép cacbon khác nhau.Ăn mòn cục bộ ở kim loại mối hàn (WM) và vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) chủ yếu là do hiệu ứng điện hóa do sự khác biệt về thành phần hợp kim và cấu trúc vi mô.Các đặc tính cấu trúc vi mô của kim loại cơ bản (PM), WM và HAZ đã được nghiên cứu để hiểu ảnh hưởng của cấu trúc vi mô đến hành vi ăn mòn của các mối hàn thép nhẹ.Các thử nghiệm ăn mòn được thực hiện trong dung dịch NaCl 3,5% bão hòa CO2 trong điều kiện khử oxy ở nhiệt độ phòng (20±2°C) và pH 4,0±0,3.Đặc tính của hành vi ăn mòn được thực hiện bằng các phương pháp điện hóa để xác định điện thế mạch hở, quét thế động và điện trở phân cực tuyến tính, cũng như mô tả đặc tính kim loại nói chung bằng kính hiển vi quang học.Các pha hình thái chính được phát hiện là ferrite hình kim, austenite giữ lại và cấu trúc martensitic-bainitic ở WM.Chúng ít phổ biến hơn ở HAZ.Hành vi điện hóa và tốc độ ăn mòn khác nhau đáng kể được tìm thấy ở PM, VM và HAZ.
Công việc của dự án này nhằm mục đích cải thiện hiệu suất điện của máy bơm chìm.Nhu cầu đối với ngành công nghiệp máy bơm để đi theo hướng này gần đây đã tăng lên cùng với việc ban hành luật mới của EU yêu cầu toàn bộ ngành phải đạt được mức hiệu quả mới và cao hơn.Bài báo này phân tích việc sử dụng áo làm mát để làm mát khu vực điện từ của máy bơm và đề xuất cải tiến thiết kế.Đặc biệt, dòng chất lỏng và truyền nhiệt trong áo làm mát của máy bơm đang vận hành được đặc trưng.Những cải tiến trong thiết kế áo khoác sẽ giúp truyền nhiệt tốt hơn đến khu vực động cơ máy bơm, dẫn đến hiệu suất bơm được cải thiện đồng thời giảm lực cản gây ra.Để thực hiện công việc này, một hệ thống thử nghiệm máy bơm gắn trên hố khô đã được bổ sung vào bể thử nghiệm 250 m3 hiện có.Điều này cho phép camera tốc độ cao theo dõi trường dòng chảy và hình ảnh nhiệt của vỏ máy bơm.Trường dòng chảy được xác nhận bằng phân tích CFD cho phép thử nghiệm, kiểm tra và so sánh các thiết kế thay thế để giữ nhiệt độ vận hành ở mức thấp nhất có thể.Thiết kế ban đầu của máy bơm cực M60-4 chịu được nhiệt độ vỏ bơm bên ngoài tối đa là 45°C và nhiệt độ stato tối đa là 90°C.Phân tích các thiết kế mô hình khác nhau cho thấy thiết kế nào hữu ích hơn cho các hệ thống hiệu quả hơn và thiết kế nào không nên sử dụng.Đặc biệt, thiết kế của dàn lạnh tích hợp không có cải tiến gì so với thiết kế ban đầu.Việc tăng số lượng cánh quạt từ bốn lên tám sẽ làm giảm nhiệt độ vận hành đo được ở vỏ xuống bảy độ C.
Sự kết hợp giữa mật độ năng lượng cao và thời gian tiếp xúc giảm trong quá trình xử lý kim loại dẫn đến sự thay đổi cấu trúc vi mô bề mặt.Việc đạt được sự kết hợp tối ưu giữa các thông số quy trình laser và tốc độ làm nguội là rất quan trọng để thay đổi cấu trúc hạt và cải thiện các đặc tính ma sát ở bề mặt vật liệu.Mục tiêu chính của nghiên cứu này là nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình xử lý xung laser nhanh lên các đặc tính ma sát của vật liệu sinh học kim loại có bán trên thị trường.Công việc này được dành cho việc sửa đổi bề mặt bằng laser của thép không gỉ AISI 316L và Ti-6Al-4V.Một tia laser CO2 xung 1,5 kW đã được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số quy trình laser khác nhau cũng như hình thái và cấu trúc vi mô bề mặt.Sử dụng mẫu hình trụ quay vuông góc với hướng bức xạ laser, cường độ bức xạ laser, thời gian phơi sáng, mật độ dòng năng lượng và độ rộng xung rất khác nhau.Đặc tính được thực hiện bằng cách sử dụng SEM, EDX, đo độ nhám của kim và phân tích XRD.Một mô hình dự đoán nhiệt độ bề mặt cũng được triển khai để thiết lập các thông số ban đầu của quá trình thí nghiệm.Sau đó, việc lập bản đồ quy trình được thực hiện để xác định một số thông số cụ thể để xử lý bằng laser trên bề mặt thép nóng chảy.Có mối tương quan chặt chẽ giữa độ rọi, thời gian phơi sáng, độ sâu xử lý và độ nhám của mẫu được xử lý.Độ sâu và độ nhám tăng lên của những thay đổi cấu trúc vi mô có liên quan đến mức độ phơi nhiễm và thời gian phơi nhiễm cao hơn.Bằng cách phân tích độ nhám và độ sâu của khu vực được xử lý, các mô hình dòng năng lượng và nhiệt độ bề mặt được sử dụng để dự đoán mức độ nóng chảy sẽ xảy ra trên bề mặt.Khi thời gian tương tác của chùm tia laser tăng lên, độ nhám bề mặt của thép tăng lên đối với các mức năng lượng xung được nghiên cứu khác nhau.Trong khi cấu trúc bề mặt được quan sát thấy vẫn duy trì sự liên kết bình thường của các tinh thể, những thay đổi về hướng hạt được quan sát thấy ở các khu vực được xử lý bằng laser.
Phân tích và mô tả đặc tính ứng suất của mô và ý nghĩa của nó đối với thiết kế giàn giáo
Trong dự án này, một số dạng hình học giàn giáo khác nhau đã được phát triển và phân tích phần tử hữu hạn được thực hiện để hiểu các tính chất cơ học của cấu trúc xương, vai trò của chúng trong sự phát triển mô cũng như sự phân bổ tối đa ứng suất và biến dạng trong giàn giáo.Chụp cắt lớp vi tính (CT) quét các mẫu xương xốp được thu thập cùng với các cấu trúc giàn giáo được thiết kế bằng CAD.Những thiết kế này cho phép bạn tạo và thử nghiệm các nguyên mẫu cũng như thực hiện FEM của những thiết kế này.Các phép đo cơ học về biến dạng vi mô được thực hiện trên các giàn giáo được chế tạo và các mẫu phân tử của xương chỏm xương đùi và những kết quả này được so sánh với kết quả mà FEA thu được cho các cấu trúc tương tự.Người ta tin rằng các tính chất cơ học phụ thuộc vào hình dạng (cấu trúc) lỗ rỗng được thiết kế, kích thước lỗ rỗng (120, 340 và 600 µm) và điều kiện tải trọng (có hoặc không có khối tải).Những thay đổi trong các thông số này đã được nghiên cứu đối với các khung xốp 8 mm3, 22,7 mm3 và 1000 mm3 để nghiên cứu toàn diện ảnh hưởng của chúng đến sự phân bố ứng suất.Kết quả thí nghiệm và mô phỏng cho thấy thiết kế hình học của cấu trúc đóng vai trò quan trọng trong việc phân bổ ứng suất và làm nổi bật tiềm năng to lớn của thiết kế khung trong việc cải thiện quá trình tái tạo xương.Nói chung, kích thước lỗ rỗng quan trọng hơn mức độ xốp trong việc xác định mức ứng suất tối đa tổng thể.Tuy nhiên, mức độ xốp cũng rất quan trọng trong việc xác định khả năng dẫn xương của cấu trúc giàn giáo.Khi mức độ xốp tăng từ 30% lên 70%, giá trị ứng suất tối đa tăng đáng kể đối với cùng kích thước lỗ rỗng.
Kích thước lỗ của giàn giáo cũng rất quan trọng đối với phương pháp chế tạo.Tất cả các phương pháp tạo mẫu nhanh hiện đại đều có những hạn chế nhất định.Trong khi chế tạo thông thường linh hoạt hơn, các thiết kế phức tạp hơn và nhỏ hơn thường không thể chế tạo được.Hầu hết các công nghệ này hiện nay trên danh nghĩa không thể tạo ra các lỗ chân lông có kích thước dưới 500 µm một cách bền vững.Như vậy, kết quả với kích thước lỗ 600 µm trong công trình này phù hợp nhất với khả năng sản xuất của các công nghệ sản xuất nhanh hiện nay.Cấu trúc lục giác được trình bày, mặc dù chỉ được xem xét theo một hướng, sẽ là cấu trúc dị hướng nhất so với các cấu trúc dựa trên hình lập phương và hình tam giác.Cấu trúc hình khối và hình tam giác tương đối đẳng hướng so với cấu trúc hình lục giác.Tính bất đẳng hướng rất quan trọng khi xem xét khả năng dẫn xương của giàn giáo được thiết kế.Sự phân bố ứng suất và vị trí khe hở ảnh hưởng đến quá trình tu sửa và các điều kiện tải khác nhau có thể thay đổi giá trị ứng suất tối đa và vị trí của nó.Hướng tải trọng chiếm ưu thế sẽ thúc đẩy kích thước và sự phân bố lỗ chân lông để cho phép tế bào phát triển thành lỗ chân lông lớn hơn và cung cấp chất dinh dưỡng cũng như vật liệu xây dựng.Một kết luận thú vị khác của công trình này, bằng cách kiểm tra sự phân bố ứng suất trong mặt cắt ngang của các trụ, là giá trị ứng suất được ghi nhận ở bề mặt của các trụ cao hơn so với ở tâm.Trong nghiên cứu này, người ta đã chứng minh rằng kích thước lỗ rỗng, mức độ xốp và phương pháp tải trọng có liên quan chặt chẽ đến mức độ ứng suất trong cấu trúc.Những phát hiện này chứng minh khả năng tạo ra các cấu trúc thanh chống trong đó mức độ căng thẳng trên bề mặt thanh chống có thể thay đổi ở mức độ lớn hơn, điều này có thể thúc đẩy sự gắn kết và phát triển của tế bào.
Giàn giáo thay thế xương tổng hợp mang lại cơ hội điều chỉnh các đặc tính riêng lẻ, khắc phục tình trạng hạn chế về nguồn cung cấp và cải thiện khả năng tích hợp xương.Kỹ thuật xương nhằm mục đích giải quyết những vấn đề này bằng cách cung cấp các mảnh ghép chất lượng cao có thể được cung cấp với số lượng lớn.Trong các ứng dụng này, cả hình học bên trong và bên ngoài của giàn giáo đều có tầm quan trọng lớn vì chúng có tác động đáng kể đến các tính chất cơ học, tính thấm và sự tăng sinh tế bào.Công nghệ tạo mẫu nhanh cho phép sử dụng các vật liệu phi tiêu chuẩn có hình dạng nhất định và được tối ưu hóa, được sản xuất với độ chính xác cao.Bài viết này khám phá khả năng của kỹ thuật in 3D để chế tạo các hình học phức tạp của giàn giáo bằng cách sử dụng vật liệu canxi photphat tương thích sinh học.Các nghiên cứu sơ bộ về vật liệu độc quyền cho thấy có thể đạt được đặc tính cơ học định hướng dự đoán.Các phép đo thực tế về tính chất cơ học định hướng của các mẫu chế tạo cho thấy xu hướng tương tự như kết quả phân tích phần tử hữu hạn (FEM).Công trình này cũng chứng minh tính khả thi của in 3D để chế tạo các khung hình học kỹ thuật mô từ xi măng canxi photphat tương thích sinh học.Các khung này được tạo ra bằng cách in bằng dung dịch nước dinatri hydro photphat trên một lớp bột bao gồm hỗn hợp đồng nhất của canxi hydro photphat và canxi hydroxit.Phản ứng lắng đọng hóa chất ướt diễn ra trên lớp bột của máy in 3D.Các mẫu rắn được chế tạo để đo các tính chất cơ học của quá trình nén thể tích của xi măng canxi photphat (CPC) đã sản xuất.Do đó, các bộ phận được sản xuất có mô đun đàn hồi trung bình là 3,59 MPa và cường độ nén trung bình là 0,147 MPa.Quá trình thiêu kết dẫn đến tăng đáng kể tính chất nén (E = 9,15 MPa, σt = 0,483 MPa), nhưng làm giảm diện tích bề mặt riêng của vật liệu.Kết quả của quá trình thiêu kết, xi măng canxi photphat phân hủy thành β-tricanxi photphat (β-TCP) và hydroxyapatite (HA), điều này được xác nhận bằng dữ liệu phân tích nhiệt lượng và nhiệt vi phân (TGA/DTA) và phân tích nhiễu xạ tia X ( XRD).các đặc tính này không đủ cho các bộ phận cấy ghép chịu tải cao, trong đó cường độ yêu cầu là từ 1,5 đến 150 MPa và độ cứng nén vượt quá 10 MPa.Tuy nhiên, quá trình xử lý tiếp theo, chẳng hạn như thấm bằng polyme phân hủy sinh học, có thể làm cho các cấu trúc này phù hợp cho ứng dụng stent.
Mục tiêu: Nghiên cứu về cơ học đất đã chỉ ra rằng rung động tác dụng lên cốt liệu giúp liên kết các hạt hiệu quả hơn và giảm năng lượng cần thiết để tác động lên cốt liệu.Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một phương pháp về tác động của rung động lên quá trình gắn vào xương và đánh giá tác động của nó lên các tính chất cơ học của mảnh ghép bị ảnh hưởng.
Giai đoạn 1: Nghiền 80 đầu xương đùi bò bằng máy nghiền xương Noviomagus.Sau đó, các mảnh ghép được rửa bằng hệ thống rửa nước muối xung trên khay rây.Một thiết bị tác động rung đã được phát triển, được trang bị hai động cơ DC 15 V với trọng lượng lệch tâm được cố định bên trong một hình trụ kim loại.Ném một vật nặng lên nó từ một độ cao nhất định 72 lần để tái tạo quá trình đập vào xương.Dải tần số rung được đo bằng gia tốc kế lắp trong buồng rung đã được thử nghiệm.Mỗi thử nghiệm cắt sau đó được lặp lại ở bốn tải trọng thông thường khác nhau để thu được một loạt các đường cong ứng suất-biến dạng.Các đường bao phá hoại Mohr-Coulomb được xây dựng cho mỗi thử nghiệm, từ đó xác định được độ bền cắt và các giá trị chặn.
Giai đoạn 2: Lặp lại thí nghiệm bằng cách thêm máu để tái tạo môi trường phong phú gặp phải trong môi trường phẫu thuật.
Giai đoạn 1: Các mảnh ghép có độ rung tăng ở mọi tần số rung cho thấy độ bền cắt cao hơn so với va chạm không rung.Rung ở tần số 60 Hz có tác động lớn nhất và đáng kể.
Giai đoạn 2: Ghép với tác động rung bổ sung trong cốt liệu bão hòa cho thấy cường độ cắt thấp hơn đối với tất cả các tải trọng nén thông thường so với tác động không rung.
Kết luận: Các nguyên lý của kỹ thuật dân dụng có thể áp dụng được cho việc cấy ghép xương cấy ghép.Trong cốt liệu khô, việc bổ sung rung động có thể cải thiện tính chất cơ học của các hạt va đập.Trong hệ thống của chúng tôi, tần số rung tối ưu là 60 Hz.Trong cốt liệu bão hòa, sự gia tăng độ rung sẽ ảnh hưởng xấu đến độ bền cắt của cốt liệu.Điều này có thể được giải thích bằng quá trình hóa lỏng.
Mục đích của công việc này là thiết kế, xây dựng và thử nghiệm một hệ thống có thể làm phiền các đối tượng đứng trên đó nhằm đánh giá khả năng phản ứng của họ trước những thay đổi này.Điều này có thể được thực hiện bằng cách nghiêng nhanh bề mặt mà người đó đang đứng và sau đó đưa nó trở lại vị trí nằm ngang.Từ đó có thể xác định liệu các đối tượng có thể duy trì trạng thái cân bằng hay không và họ mất bao lâu để khôi phục lại trạng thái cân bằng này.Trạng thái cân bằng này sẽ được xác định bằng cách đo lường ảnh hưởng về tư thế của đối tượng.Độ lắc lư theo tư thế tự nhiên của họ được đo bằng bảng đo áp lực bàn chân để xác định mức độ lắc lư trong quá trình thử nghiệm.Hệ thống này cũng được thiết kế để linh hoạt hơn và giá cả phải chăng hơn so với các máy hiện có trên thị trường bởi vì mặc dù những máy này rất quan trọng cho nghiên cứu nhưng hiện tại chúng không được sử dụng rộng rãi do giá thành cao.Hệ thống mới được phát triển được trình bày trong bài viết này đã được sử dụng để di chuyển các vật thể thử nghiệm có trọng lượng lên tới 100 kg.
Trong công trình này, sáu thí nghiệm trong phòng thí nghiệm về khoa học kỹ thuật và vật lý đã được thiết kế để cải thiện quá trình học tập của học sinh.Điều này đạt được bằng cách cài đặt và tạo các công cụ ảo cho các thí nghiệm này.Việc sử dụng các công cụ ảo được so sánh trực tiếp với các phương pháp giảng dạy trong phòng thí nghiệm truyền thống và cơ sở cho sự phát triển của cả hai phương pháp này cũng được thảo luận.Công việc trước đây sử dụng học tập có sự hỗ trợ của máy tính (CBL) trong các dự án tương tự liên quan đến công việc này đã được sử dụng để đánh giá một số lợi ích của các công cụ ảo, đặc biệt là những lợi ích liên quan đến việc tăng cường sự quan tâm của học sinh, khả năng duy trì trí nhớ, khả năng hiểu và cuối cùng là báo cáo trong phòng thí nghiệm..lợi ích liên quan.Thí nghiệm ảo được thảo luận trong nghiên cứu này là phiên bản sửa đổi của thí nghiệm kiểu truyền thống và do đó cung cấp sự so sánh trực tiếp giữa kỹ thuật CBL mới với phòng thí nghiệm kiểu truyền thống.Không có sự khác biệt về mặt khái niệm giữa hai phiên bản thử nghiệm, sự khác biệt duy nhất là ở cách trình bày.Hiệu quả của các phương pháp CBL này được đánh giá bằng cách quan sát hiệu suất của học sinh sử dụng nhạc cụ ảo so với các học sinh khác trong cùng lớp thực hiện chế độ thử nghiệm truyền thống.Tất cả học sinh được đánh giá bằng cách gửi báo cáo, câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến thí nghiệm và bảng câu hỏi của mình.Kết quả của nghiên cứu này cũng được so sánh với các nghiên cứu liên quan khác trong lĩnh vực CBL.
Thời gian đăng: 19-02-2023