Бул иштин максаты жогорку өлчөмдүү тактык жана алдын ала аныкталган процесс чыгымдары менен автоматташтырылган лазердик иштетүү процессин иштеп чыгуу болуп саналат.Бул иш PMMAдагы ички Nd: YVO4 микроканалдарынын лазердик өндүрүшүнүн өлчөмүн жана баасын болжолдоо моделдерин жана микрофлюиддик түзүлүштөрдү жасоо үчүн поликарбонатты ички лазердик иштетүүнү камтыйт.Бул долбоордун максаттарына жетүү үчүн, ANN жана DoE CO2 жана Nd өлчөмүн жана баасын салыштырып: YVO4 лазер системалары.Кодердон кайтарым байланыш менен сызыктуу позициялоонун субмикрондук тактыгы менен кайтарым байланышты башкаруунун толук ишке ашырылышы ишке ашырылган.Атап айтканда, лазердик нурланууну автоматташтыруу жана үлгүлөрдү жайгаштыруу FPGA тарабынан башкарылат.Nd: YVO4 тутумунун иштөө процедуралары жана программалык камсыздоосу боюнча терең билим башкаруу блогун Compact-Rio программалануучу автоматташтырылган контроллерге (PAC) алмаштырууга мүмкүндүк берди, ал LabVIEW Code Control Submicron Encoders жогорку чечилиштеги пикир 3D жайгаштыруу кадамында аткарылган. .LabVIEW кодунда бул процессти толук автоматташтыруу иштелип чыгууда.Учурдагы жана келечектеги иштер өлчөмдүү тактыктын өлчөөлөрүн, дизайн системаларынын тактыгын жана кайталанышын, ошондой эле химиялык/аналитикалык колдонмолор жана бөлүү илими үчүн микрофлюиддик жана лабораториялык аппаратты чипте жасоо үчүн микроканал геометриясын оптималдаштырууну камтыйт.
Калыпталган жарым-жартылай катуу металл (SSM) бөлүктөрүнүн көптөгөн колдонмолору мыкты механикалык касиеттерди талап кылат.Эзүүгө туруктуулук, жогорку күч жана катуулук сыяктуу көрүнүктүү механикалык касиеттери өтө майда бүртүкчөлөрдөн түзүлгөн микроструктуранын өзгөчөлүктөрүнөн көз каранды.Бул дан өлчөмү, адатта, SSM оптималдуу иштетүүгө көз каранды.Бирок, SSM куюулар көбүнчө иштөөгө өтө зыяндуу калдык порозияны камтыйт.Бул иште жогорку сапаттагы тетиктерди алуу учун жарым катуу металлдарды калыптандыруунун маанилуу процесстери изилденет.Бул бөлүктөр азайган көзөнөктүүлүккө жана жакшыртылган микроструктуралык мүнөздөмөлөргө, анын ичинде ультра майда дан өлчөмүнө жана катуулануучу чөкмөлөрдүн жана эритмелүү микроэлементтердин курамынын бирдей бөлүштүрүлүшүнө ээ болушу керек.Атап айтканда, керектүү микроструктуранын өнүгүшүнө убакыт-температура алдын ала тазалоо ыкмасынын таасири талданат.Массанын жакшыруусунан келип чыккан күчтөрдүн, катуулуктун жана катуулуктун жогорулашы сыяктуу касиеттери изилденет.
Бул иш импульстуу лазердик иштетүү режимин колдонуу менен H13 аспаптык болоттун бетинин лазердик модификациясын изилдөө болуп саналат.Жүргүзүлгөн алгачкы эксперименталдык скрининг планы кыйла оптималдаштырылган деталдуу планга алып келди.Толкун узундугу 10,6 мкм болгон көмүр кычкыл газы (СО2) лазери колдонулат.Изилдөөнүн эксперименталдык планында үч түрдүү өлчөмдөгү лазердик тактар колдонулган: диаметри 0,4, 0,2 жана 0,09 мм.Башка көзөмөлдөнүүчү параметрлер бул лазердин эң жогорку кубаттуулугу, импульстун кайталануу ылдамдыгы жана импульстун кайталанышы.0,1 МПа басымдагы аргон газы дайыма лазердик иштетүүгө жардам берет.H13 үлгүсү СО2 лазеринин толкун узундугунда беттин сиңирүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн кайра иштетүүнүн алдында чийилген жана химиялык оюлган.Металлографиялык изилдөөлөр үчүн лазер менен иштетилген үлгүлөр даярдалган жана алардын физикалык-механикалык касиеттери мүнөздөлгөн.Металлографиялык изилдөөлөр жана химиялык составды талдоо энергетикалык дисперсиялык рентген-спектрометрия менен бирге сканерлөөчү электрондук микроскопияны колдонуу менен ишке ашырылган.Модификацияланган беттин кристаллдуулугун жана фазасын аныктоо Cu Kα нурлануусу жана толкун узундугу 1,54 Å болгон XRD тутумунун жардамы менен аткарылган.Беттин профили стилус профилдөө тутумунун жардамы менен өлчөнөт.Өзгөртүлгөн беттердин катуулугу Vickers алмазынын микроинденциясы менен өлчөнгөн.Атайын даярдалган термикалык чарчоо системасынын жардамы менен модификацияланган беттердин чарчоо касиеттерине беттик тегиздиктин таасири изилденген.500 нмден аз ультра майда өлчөмдөгү модификацияланган беттик бүртүкчөлөрдү алууга мүмкүн экени байкалды.Лазер менен иштетилген H13 үлгүлөрүндө 35тен 150 мкмге чейинки аралыкта жакшыртылган беттик тереңдикке жетишилди.Өзгөртүлгөн H13 бетинин кристаллдуулугу кыйла азаят, бул лазердик дарылоодон кийин кристаллдардын туш келди бөлүштүрүлүшү менен байланышкан.H13 Ra бетинин минималдуу оңдолгон орточо тегиздиги 1,9 мкм.Дагы бир маанилүү ачылыш - өзгөртүлгөн H13 бетинин катуулугу ар кандай лазер орнотууларында 728ден 905 HV0.1ге чейин.Лазердик параметрлердин таасирин андан ары түшүнүү үчүн жылуулук симуляциясынын натыйжалары (жылытуу жана муздатуу ылдамдыгы) менен катуулуктун натыйжаларынын ортосундагы байланыш түзүлдү.Бул натыйжалар эскирүүгө туруктуулукту жана жылуулуктан коргоочу каптамаларды жакшыртуу үчүн беттик катуулануу ыкмаларын иштеп чыгуу үчүн маанилүү.
GAA sliotar үчүн типтүү өзөктөрдү иштеп чыгуу үчүн катуу спорт топторунун параметрдик таасир касиеттери
Бул изилдөөнүн негизги максаты sliotar өзөгүнүн таасири боюнча динамикалык жүрүм-турумун мүнөздөйт.Топтун илешкектүү мүнөздөмөлөрү сокку ылдамдыгынын диапазону үчүн аткарылган.Заманбап полимердик чөйрөлөр чыңалуу ылдамдыгына сезгич, ал эми салттуу көп компоненттүү чөйрөлөр штаммга көз каранды.Сызыктуу эмес илешкектик жооп катуулуктун эки мааниси менен аныкталат: баштапкы катуулугу жана жапырт катуулугу.Салттуу топтор ылдамдыгына жараша заманбап топторго караганда 2,5 эсе катуураак.Кадимки топтордун катуулугун жогорулатуу ылдамдыгы заманбап топторго салыштырмалуу ылдамдыкка салыштырмалуу сызыктуу эмес CORга алып келет.Динамикалык катуулуктун натыйжалары квазистатикалык тесттердин жана жазгы теория теңдемелеринин чектелген колдонулушун көрсөтөт.Сфералык деформациянын жүрүм-турумун талдоо гравитация борборунун жылышуусу жана диаметрдик кысуу сфералардын бардык түрлөрү үчүн ырааттуу эмес экендигин көрсөтөт.Кеңири прототиптөө эксперименттери аркылуу өндүрүш шарттарынын шардын иштөөсүнө тийгизген таасири изилденген.Температуранын, басымдын жана материалдык курамынын өндүрүштүк параметрлери бир катар топторду өндүрүү үчүн өзгөрүп турду.Полимердин катуулугу катуулугуна таасир этет, бирок энергиянын таралышына эмес, катуулукту жогорулатуу шардын катуулугун жогорулатат.Ядролоочу кошумчалар шардын реактивдүүлүгүнө таасирин тийгизет, кошумчалардын санынын көбөйүшү шардын реактивдүүлүгүнүн төмөндөшүнө алып келет, бирок бул эффект полимердик класска сезгич келет.Сандык талдоо топтун соккуга реакциясын имитациялоо үчүн үч математикалык моделди колдонуу менен жүргүзүлдү.Биринчи модель топтун жүрүм-турумун чектелген өлчөмдө гана кайталай аларын далилдеди, бирок ал мурда шарлардын башка түрлөрүндө ийгиликтүү колдонулган.Экинчи модель топтун соккусуна жооп кайтаруунун акылга сыярлык өкүлчүлүгүн көрсөттү, ал жалпысынан сыналган шардын бардык түрлөрүнө тиешелүү, бирок күч менен жылышуунун реакциясын болжолдоо тактыгы масштабдуу ишке ашыруу үчүн талап кылынгандай жогору болгон эмес.Үчүнчү модель топтун реакциясын симуляциялоодо кыйла жакшыраак тактыкты көрсөттү.Бул моделдин модели тарабынан түзүлгөн күч маанилери эксперименталдык маалыматтарга 95% туура келет.
Бул иш эки негизги максатка жетишти.Бири - жогорку температурадагы капиллярдык вискозиметрди долбоорлоо жана өндүрүү, экинчиси - долбоорлоого жардам берүү жана салыштыруу максатында маалыматтарды берүү үчүн жарым-жартылай катуу металл агымын симуляциялоо.Жогорку температурадагы капиллярдык вискозиметр курулган жана алгачкы сыноо үчүн колдонулган.Бул прибор өнөр жайда колдонулгандай жогорку температуранын жана жылуу ылдамдыгынын шарттарында жарым катуу металлдардын илешкектүүлүгүн өлчөө үчүн колдонулат.Капиллярдык вискозиметр капиллярдагы агымды жана басымдын төмөндөшүн өлчөө аркылуу илешкектүүлүгүн эсептей турган бир чекиттүү система, анткени илешкектүүлүк басымдын төмөндөшүнө түз пропорционалдуу жана агымга тескери пропорционалдуу.Дизайн критерийлери 800ºC чейин жакшы башкарылуучу температураларга, 10 000 с-1ден жогору инжекциянын жылыш ылдамдыгына жана башкарылуучу инжектордук профилдерге талаптарды камтыйт.Эсептөө суюктугунун динамикасы (CFD) үчүн FLUENT программасын колдонуу менен эки өлчөмдүү эки фазалуу теориялык убакытка көз каранды модель иштелип чыккан.Бул жарым катуу металлдардын 0,075, 0,5 жана 1 м/с сайынуу ылдамдыктарында долбоорлонгон капиллярдык вискозиметрден өткөндөгү илешкектүүлүгүн баалоо үчүн колдонулган.0,25тен 0,50гө чейинки металлдык катуу заттардын (fs) бир бөлүгүнүн таасири да изилденген.Fluent моделин иштеп чыгуу үчүн колдонулган күч мыйзамынын илешкектүүлүгү теңдемеси үчүн бул параметрлер менен натыйжада илешкектүүлүктүн ортосунда күчтүү корреляция белгиленген.
Бул документ партиялык компосттоо процессинде Al-SiC металл матрицалык композиттерин (MMC) өндүрүүдө процесстин параметрлеринин таасирин изилдейт.Окулган процесстин параметрлери аралаштыргычтын ылдамдыгын, аралаштыргычтын убактысын, аралаштыргычтын геометриясын, аралаштыргычтын абалын, металл суюктуктун температурасын (илешкектүүлүгүн) камтыйт.Визуалдык симуляциялар бөлмө температурасында (25±C), компьютердик симуляциялар жана MMC Al-SiC өндүрүү үчүн текшерүү тесттери жүргүзүлдү.Визуалдык жана компьютердик симуляцияларда суюк жана жарым катуу алюминийди көрсөтүү үчүн суу жана глицерин/суу колдонулган.1, 300, 500, 800 жана 1000 мПа илешкектүүлүктүн жана 50, 100, 150, 200, 250 жана 300 айн/мин аралаштыруу ылдамдыгынын таасири изилденген.Бир даанага 10 рулон.Алюминий MMK колдонулган окшош % күчөтүлгөн SiC бөлүкчөлөр, визуалдаштыруу жана эсептөө сыноолорунда колдонулган.Сүрөттөө сыноолору тунук айнек стакандарда жүргүзүлдү.Эсептөө симуляциялары Fluent (CFD программасы) жана кошумча MixSim пакетинин жардамы менен аткарылган.Буга Эйлердик (гранулярдык) моделди колдонуу менен 2D оксисимметриялык көп фазалуу убакытка көз каранды өндүрүш жолдорун симуляциялоо кирет.Бөлүкчөлөрдүн дисперсия убактысынын, тунуу убактысынын жана куюндун бийиктигинин аралаштыруу геометриясына жана аралаштыргычтын айлануу ылдамдыгына көз карандылыгы аныкталган.Калактары бар аралаштыргыч үчүн бөлүкчөлөрдүн бирдей дисперсиясын тез алуу үчүн калактын 60 градус бурчу жакшыраак деп табылды.Бул сыноолордун натыйжасында SiCтин бирдей бөлүштүрүлүшү үчүн аралаштыруу ылдамдыгы суу-SiC системасы үчүн 150 айн/мин, глицерин/суу-SiC системасы үчүн 300 айн/мин экени аныкталган.Илешкектүүлүгүн 1 мПа·с (суюк металл үчүн) 300 мПа·с чейин (жарым катуу металл үчүн) жогорулатуу SiCтин дисперсиясына жана жайгаштыруу убактысына чоң таасирин тийгизгени аныкталган.Бирок, 300 мПа·с дан 1000 мПа·с га чейин көбөйүү бул убакытка анча деле таасир этпейт.Бул иштин маанилүү бөлүгү бул жогорку температурада тазалоо ыкмасы үчүн атайын тез катуулануучу куюу машинасын долбоорлоо, куруу жана валидациялоону камтыды.Машина 60 градус бурчта жайгашкан төрт жалпак тилкеси бар аралаштыргычтан жана каршылык ысытуусу бар мештин камерасындагы тигелден турат.Орнотуу иштетилген аралашманы тез өчүрүүчү кыймылдаткычты камтыйт.Бул жабдуулар Al-SiC композиттик материалдарды өндүрүү үчүн колдонулат.Жалпысынан алганда, визуализация, эсептөө жана эксперименталдык тесттин жыйынтыктарынын ортосунда жакшы макулдашуу табылган.
Негизинен акыркы он жылдыкта кеңири масштабда колдонуу үчүн иштелип чыккан көптөгөн ар кандай тез прототиптөө (RP) ыкмалары бар.Бүгүнкү күндө коммерциялык жактан жеткиликтүү тез прототиптөө системалары кагазды, момду, жарык менен айыктыруучу чайырларды, полимерлерди жана жаңы металл порошокторун колдонуу менен түрдүү технологияларды колдонушат.Долбоор 1991-жылы биринчи жолу коммерциялаштырылган Fused Deposition Modeling аттуу тез прототиптөө ыкмасын камтыган. Бул иште момдун жардамы менен үстүн жабуу жолу менен моделдөө системасынын жаңы версиясы иштелип чыккан жана колдонулган.Бул долбоор системанын негизги дизайнын жана мом түшүрүү ыкмасын сүрөттөйт.FDM машиналары жарым эриген материалды платформага алдын ала белгиленген формада жылытылган саптамалар аркылуу экструддоо аркылуу тетиктерди түзөт.Экструзия сопло компьютер системасы тарабынан башкарылуучу XY үстөлүнө орнотулган.Плунжердун механизмин жана аманатчынын абалын автоматтык башкаруу менен айкалышта так моделдер чыгарылат.Момдун бир катмарлары 2D жана 3D объекттерин түзүү үчүн бири-биринин үстүнө тизилет.Модельдердин өндүрүш процессин оптималдаштыруу үчүн момдун касиеттери да талданган.Булар момдун фазалык өтүү температурасын, момдун илешкектүүлүгүн жана кайра иштетүүдө мом тамчысынын формасын камтыйт.
Акыркы беш жылдын ичинде Дублин шаарындагы Сити университетинин илимий кластериндеги изилдөө топтору микрон масштабдуу резолюцияга ээ каналдарды жана вокселдерди түзө турган эки лазердик микромашининг процессин иштеп чыгышты.Бул иштин максаты максаттуу биомолекулаларды бөлүп алуу үчүн атайын материалдарды колдонууга багытталган.Алдын ала жасалган иштер капиллярдык аралашуунун жана жер үстүндөгү каналдардын жаңы морфологияларын бөлүү мүмкүнчүлүктөрүн жакшыртуу үчүн түзүлүшү мүмкүн экенин көрсөтүп турат.Бул иш биологиялык системалардын жакшыртылган бөлүнүшүн жана мүнөздөмөлөрүн камсыз кыла турган беттик геометрияларды жана каналдарды долбоорлоо үчүн колдо болгон микромашининг куралдарын колдонууга багытталган.Бул системаларды колдонуу биодиагностикалык максаттар үчүн чипте лабораториялык ыкманы колдонот.Бул иштелип чыккан технологияны колдонуу менен жасалган аппараттар долбоордун микрофлюиддик лабораториясында чипте колдонулат.Долбоордун максаты лазердик иштетүү параметрлери менен микро жана нано масштабдагы каналдын мүнөздөмөлөрү менен түз байланышты камсыз кылуу үчүн эксперименталдык долбоорлоо, оптималдаштыруу жана моделдөө ыкмаларын колдонуу жана бул маалыматты бул микротехнологиялардагы бөлүү каналдарын жакшыртуу үчүн колдонуу.Иштин конкреттүү натыйжалары төмөнкүлөрдү камтыйт: каналды долбоорлоо жана бөлүү илимин өркүндөтүү үчүн беттик морфология;интегралдык микросхемаларда насостун жана экстракциянын монолиттүү этаптары;интегралдык чиптерде тандалган жана алынган максаттуу биомолекулаларды бөлүү.
Пельтиер массивдерин жана инфракызыл термографияны колдонуу менен капиллярдык LC мамычалары боюнча убактылуу температура градиенттерин жана узунунан кеткен профилдерди түзүү жана башкаруу
Капиллярдык колонналардын температурасын так контролдоо үчүн жаңы түз байланыш платформасы сериялык түрдө жайгаштырылган жекече башкарылуучу термоэлектрдик Peltier элементтерин колдонуунун негизинде иштелип чыккан.Платформа капиллярдык жана микро LC мамычалары үчүн тез температураны көзөмөлдөөнү камсыз кылат жана убактылуу жана мейкиндик температураларды бир убакта программалоого мүмкүндүк берет.Платформа 15 тегизделген Peltier клеткаларынын ар бири үчүн болжол менен 400°C/мин ылдамдык менен 15тен 200°Cге чейинки температура диапазонунда иштейт.Система бир нече стандарттуу эмес капиллярга негизделген өлчөө режимдери үчүн бааланган, мисалы, сызыктуу жана сызыктуу эмес профилдер менен температура градиенттерин түздөн-түз колдонуу, анын ичинде статикалык мамычанын температура градиенттери жана убактылуу температура градиенттери, так температура башкарылуучу градиенттер, полимерленген капиллярдык монолиттик стационардык фазалар жана микрофлюиддик каналдарда монолиттүү фазаларды жасоо (чипте).Аспап стандарттуу жана колонна хроматография системалары менен колдонулушу мүмкүн.
Чакан талдоочу заттарды алдын ала концентрациялоо үчүн эки өлчөмдүү тегиздик микрофлюиддик түзүлүштө электрогидродинамикалык фокустоо
Бул иш электрогидродинамикалык фокустоону (EHDF) жана фотонду өткөрүп берүүнү алдын ала байытууну жана түрлөрдү аныктоону өнүктүрүүгө жардам берет.EHDF – бул гидродинамикалык жана электрдик күчтөрдүн ортосундагы тең салмактуулукту орнотууга негизделген ион-баланстуу фокустоо ыкмасы, мында кызыккан иондор кыймылсыз болуп калат.Бул изилдөө кадимки микроканал системасынын ордуна 2D ачык 2D жалпак мейкиндик тегиздик микрофлюиддик аппаратты колдонуунун жаңы ыкмасын сунуштайт.Мындай приборлор заттардын чоң көлөмүн алдын ала топтой алат жана аларды өндүрүү салыштырмалуу оңой.Бул изилдөө COMSOL Multiphysics® 3.5a менен жаңы иштелип чыккан симуляциянын натыйжаларын көрсөтөт.Бул моделдердин жыйынтыктары аныкталган агымдын геометрияларын жана жогорку концентрациялуу аймактарды сыноо үчүн эксперименталдык натыйжалар менен салыштырылган.Иштелип чыккан сандык микрофлюиддик модель мурда жарыяланган эксперименттер менен салыштырылган жана натыйжалар абдан ырааттуу болгон.Бул симуляциялардын негизинде EHDF үчүн оптималдуу шарттарды камсыз кылуу үчүн жаңы типтеги кеме изилденген.Чипти колдонуунун эксперименттик натыйжалары моделдин көрсөткүчтөрүнөн ашып түштү.Жасалма микрофлюиддик чиптерде изилденүүчү зат колдонулган чыңалууга перпендикуляр багытталганда, каптал EGDP деп аталган жаңы режим байкалган.Анткени аныктоо жана сүрөттөө мындай алдын ала байытуу жана түрлөрдү аныктоо системаларынын негизги аспектилери болуп саналат.Эки өлчөмдүү микрофлюиддик системаларда жарыктын таралышын жана жарыктын интенсивдүүлүгүн бөлүштүрүүнүн сандык моделдери жана эксперименталдык текшерүүсү берилген.Жарыктын таралышынын иштелип чыккан сандык модели жарыктын система аркылуу чыныгы жолу боюнча да, интенсивдүүлүктүн бөлүштүрүлүшү боюнча да эксперименталдык түрдө ийгиликтүү текшерилген, бул фотополимеризация системаларын оптималдаштыруу үчүн, ошондой эле оптикалык аныктоо системалары үчүн кызык болушу мүмкүн болгон натыйжаларды берди. капиллярларды колдонуу..
Геометрияга жараша микроструктуралар телекоммуникацияда, микрофлюидикада, микросенсорлордо, маалыматтарды сактоодо, айнек кесүүдө жана кооздук белгилөөдө колдонулушу мүмкүн.Бул жумушта Nd:YVO4 жана CO2 лазер системасынын параметрлеринин орнотуулары менен микроструктуралардын өлчөмү жана морфологиясынын ортосундагы байланыш изилденген.Лазердик системанын изилденип жаткан параметрлерине кубаттуулук P, импульстун кайталануу ылдамдыгы PRF, импульстардын саны N жана сканерлөө ылдамдыгы U кирет. Өлчөнгөн чыгаруу өлчөмдөрү вокселдин эквиваленттүү диаметрлерин, ошондой эле микроканалдын туурасын, тереңдигин жана бетинин тегиздигин камтыйт.Поликарбонат үлгүлөрүнүн ичиндеги микроструктураларды жасоо үчүн Nd:YVO4 лазерин (2,5 Вт, 1,604 мкм, 80 нс) колдонуу менен 3D микромашининг системасы иштелип чыккан.Микроструктуралык вокселдердин диаметри 48ден 181 мкмге чейин.Система ошондой эле сода-акиташ айнек, эритилген кремний диоксиди жана сапфир үлгүлөрүндө 5-10 мкм диапазондо кичине вокселдерди түзүү үчүн микроскоптун максаттарын колдонуу менен так фокусту камсыздайт.Сода-акиташ айнек үлгүлөрүндө микроканалдарды түзүү үчүн CO2 лазери (1,5 кВт, 10,6 мкм, импульстун минималдуу узактыгы 26 мкс) колдонулган.Микроканалдардын кесилишинин формасы v-каналдардын, u-каналдардын жана үстүртөн абляция участокторунун ортосунда кеңири өзгөрүп турган.Микроканалдардын өлчөмдөрү да абдан өзгөрүп турат: туурасы 81ден 365 мкмге чейин, тереңдиги 3төн 379 мкмге чейин, ал эми бетинин тегиздиги орнотууга жараша 2ден 13 мкмге чейин.Микроканал өлчөмдөрү жооп бетинин методологиясын (RSM) жана эксперименттердин дизайнын (DOE) колдонуу менен лазердик иштетүү параметрлерине ылайык каралып чыкты.Чогултулган натыйжалар процесстин параметрлеринин көлөмдүк жана массалык абляция ылдамдыгына таасирин изилдөө үчүн пайдаланылган.Кошумчалай кетсек, процессти түшүнүүгө жардам берүү жана каналдын топологиясын иш жүзүндө түзүүгө чейин алдын ала айтууга мүмкүндүк берүүчү жылуулук процессинин математикалык модели иштелип чыккан.
Метрология тармагы ар дайым жер бетинин топографиясын так жана тез изилдөөнүн жана санариптештирүүнүн жаңы жолдорун издейт, анын ичинде беттик тегиздиктин параметрлерин эсептөө жана моделдөө же тескери инженерия үчүн чекиттүү булуттарды (бир же бир нече бетти сүрөттөгөн үч өлчөмдүү чекиттердин топтомун) түзүү.системалар бар жана оптикалык системалар акыркы он жылда популярдуулукка ээ болду, бирок оптикалык профилдердин көбү сатып алуу жана тейлөө кымбат.Системанын түрүнө жараша оптикалык профилдерди долбоорлоо кыйын болушу мүмкүн жана алардын морттугу көпчүлүк дүкөнгө же фабрикалык колдонмолорго туура келбеши мүмкүн.Бул долбоор оптикалык триангуляция принциптерин колдонуу менен профилдерди иштеп чыгууну камтыйт.Иштелип чыккан система 200 х 120 мм сканердик столдун аянтына жана 5 мм вертикалдуу өлчөө диапазонуна ээ.Максаттуу беттин үстүндөгү лазер сенсорунун абалы да 15 мм менен жөнгө салынат.Колдонуучу тандап алган тетиктерди жана беттик аянттарды автоматтык түрдө сканерлөө үчүн башкаруу программасы иштелип чыккан.Бул жаңы система өлчөмдүү тактык менен мүнөздөлөт.Системанын өлчөнгөн максималдуу косинус катасы 0,07°.Системанын динамикалык тактыгы Z огунда 2 мкм (бийиктик) жана X жана Y огунда болжол менен 10 мкм менен өлчөнөт.Сканерленген бөлүктөрүнүн (монеталар, бурамалар, шайбалар жана була линзалар өлүп) ортосундагы өлчөмү катышы жакшы болду.Системалык тестирлөө да талкууланат, анын ичинде профилдердин чектөөлөрү жана системанын мүмкүн болгон жакшыртуулары.
Бул долбоордун максаты жер үстүндөгү кемчиликтерди текшерүү үчүн жаңы оптикалык жогорку ылдамдыктагы онлайн системасын иштеп чыгуу жана мүнөздөө болуп саналат.Башкаруу системасы оптикалык триангуляция принцибине негизделген жана диффузиялык беттердин үч өлчөмдүү профилин аныктоонун контактсыз ыкмасын камсыз кылат.Иштеп чыгуу тутумунун негизги компоненттери диоддук лазерди, CCf15 CMOS камерасын жана PC тарабынан башкарылуучу эки серво моторлорду камтыйт.Үлгү кыймылы, сүрөт тартуу жана 3D беттин профилин түзүү LabView программасында программаланган.Тартылган маалыматтарды текшерүү 3D сканерленген бетти виртуалдык көрсөтүү үчүн программаны түзүү жана беттин тегиздиктин талап кылынган параметрлерин эсептөө аркылуу жеңилдетилиши мүмкүн.Серво кыймылдаткычтары үлгүнү X жана Y багыттарында 0,05 мкм токтом менен жылдыруу үчүн колдонулат.Иштелип чыккан контактсыз онлайн бет профилдери тез сканерлөө жана жогорку резолюциядагы беттик текшерүүнү аткара алат.Иштелип чыккан система ар кандай үлгүдөгү материалдардын бетинде автоматтык 2D бет профилдерин, 3D беттик профилдерин жана бетинин тегиздигин өлчөө үчүн ийгиликтүү колдонулат.Автоматташтырылган текшерүү жабдуулары 12 х 12 мм XY сканерлөө аянтына ээ.Иштелип чыккан профилдөө системасын мүнөздөө жана калибрлөө үчүн система тарабынан өлчөнгөн беттин профили оптикалык микроскоп, бинокулярдык микроскоп, AFM жана Mitutoyo Surftest-402 аркылуу өлчөнгөн ошол эле бет менен салыштырылган.
Продукциянын жана аларда колдонулуучу ма-териалдардын сапатына коюлуучу талаптар барган сайын кучетулууде.Көптөгөн визуалдык сапатты камсыздоо (QA) көйгөйлөрүн чечүү реалдуу убакыт режиминде автоматташтырылган жер үстүндөгү текшерүү системаларын колдонуу болуп саналат.Бул жогорку өткөрүмдүүлүктө бирдиктүү продукциянын сапатын талап кылат.Ошондуктан, реалдуу убакытта материалдарды жана беттерди 100% сыноого жөндөмдүү системалар керек.Бул максатка жетүү үчүн лазердик технологияны жана компьютердик башкаруу технологиясын айкалыштыруу натыйжалуу чечимди камсыз кылат.Бул иште жогорку ылдамдыктагы, арзан жана жогорку тактыктагы контактсыз лазердик сканерлөө системасы иштелип чыккан.Система лазердик оптикалык триангуляция принцибинин жардамы менен катуу тунук эмес объектилердин калыңдыгын өлчөй алат.Иштелип чыккан система микрометрдин деңгээлинде өлчөөлөрдүн тактыгын жана кайталанышын камсыздайт.
Бул долбоордун максаты жер үстүндөгү кемчиликтерди аныктоо үчүн лазердик текшерүү системасын иштеп чыгуу жана иштеп чыгуу жана анын жогорку ылдамдыктагы линиялык колдонмолор үчүн потенциалын баалоо болуп саналат.аныктоо системасынын негизги компоненттери жарык булагы катары лазердик диод модулу, аныктоо бирдиги катары CMOS кокус жетүү камерасы жана XYZ котормо баскычы болуп саналат.Ар кандай үлгү беттерин сканерлөө аркылуу алынган маалыматтарды талдоо алгоритмдери иштелип чыккан.Башкаруу системасы оптикалык триангуляция принцибине негизделген.Лазер нуру үлгү бетине кыйгач келет.Беттин бийиктигинин айырмасы лазердик тактын үлгү бетинин горизонталдык кыймылы катары кабыл алынат.Бул триангуляция ыкмасын колдонуу менен бийиктикти өлчөөгө мүмкүндүк берет.Иштелип чыккан аныктоо системасы алгач сенсор менен өлчөнгөн чекиттин жылышы менен беттин вертикалдуу жылышынын ортосундагы байланышты чагылдыра турган конверсия коэффициентин алуу үчүн калибрленет.Эксперименттер үлгүдөгү материалдардын ар кандай беттеринде жүргүзүлдү: жез, алюминий жана дат баспас болот.Иштелип чыккан система эксплуатация учурунда пайда болгон кемчиликтердин 3D топографиялык картасын так түзө алат.Болжол менен 70 мкм мейкиндиктик чечкиндүүлүккө жана 60 мкм тереңдикке жетишилди.Системанын иштеши өлчөнгөн аралыктардын тактыгын өлчөө аркылуу да текшерилет.
Жогорку ылдамдыктагы була лазер сканерлөө системалары бетиндеги кемчиликтерди аныктоо үчүн автоматташтырылган өнөр жай өндүрүш чөйрөлөрүндө колдонулат.Жер бетиндеги кемчиликтерди аныктоонун заманбап ыкмалары жарыктандыруу жана компоненттерди аныктоо үчүн оптикалык булаларды колдонууну камтыйт.Бул диссертация жаңы жогорку ылдамдыктагы оптоэлектрондук системаны долбоорлоону жана иштеп чыгууну камтыйт.Бул макалада жарык диоддордун эки булагы, LED (жарык чыгаруучу диоддор) жана лазердик диоддор изилденет.Беш эмитенттүү диод жана беш кабыл алуучу фотодиоддон турган катар бири-бирине карама-каршы жайгашкан.Маалыматтарды чогултуу LabVIEW программасын колдонуу менен PC тарабынан көзөмөлдөнөт жана талданат.Система тешиктер (1 мм), сокур тешиктер (2 мм) жана ар кандай материалдардагы оюктар сыяктуу беттик кемчиликтердин өлчөмдөрүн өлчөө үчүн колдонулат.Натыйжалар көрсөткөндөй, система биринчи кезекте 2D сканерлөө үчүн арналган, бирок ал чектелген 3D сүрөттөө системасы катары да иштей алат.Система ошондой эле изилденген бардык металл материалдар инфракызыл сигналдарды чагылдырууга жөндөмдүү экенин көрсөттү.Жантайган жипчелердин массивдерин колдонуу менен жаңы иштелип чыккан ыкма системага болжол менен 100 мкм (була диаметрин чогултуучу) системанын максималдуу чечилиши менен жөнгө салынуучу резолюцияга жетишүүгө мүмкүндүк берет.Система ар кандай материалдардын бетинин профилин, бетинин тегиздигин, калыңдыгын жана чагылуулугун өлчөө үчүн ийгиликтүү колдонулат.Бул система менен алюминий, дат баспас болот, жез, жез, туффнол жана поликарбонатты сынаса болот.Бул жаңы системанын артыкчылыктары тезирээк аныктоо, арзан баада, кичине өлчөмү, жогорку чечим жана ийкемдүүлүк болуп саналат.
Жаңы экологиялык сенсор технологияларын интеграциялоо жана жайылтуу үчүн жаңы системаларды долбоорлоо, куруу жана сыноо.Өзгөчө заңдагы бактерияларды көзөмөлдөө үчүн ылайыктуу
Энергия менен камсыздоону жакшыртуу үчүн кремнийдик Solar PV панелдеринин микро-нано структурасын өзгөртүү
Бүгүнкү күндө глобалдык коомдун алдында турган негизги инженердик көйгөйлөрдүн бири - бул туруктуу энергия менен камсыздоо.Коом энергиянын кайра жаралуучу булактарына көбүрөөк таяна турган мезгил келди.Күн жерди бекер энергия менен камсыз кылат, бирок бул энергияны электр энергиясы түрүндө колдонуунун заманбап ыкмалары кээ бир чектөөлөргө ээ.Фотоэлементтердин учурда негизги көйгөй - күн энергиясын чогултуунун жетишсиз натыйжалуулугу.Лазердик микромашининг көбүнчө айнек субстраттары, гидрогенделген кремний жана цинк оксиди катмарлары сыяктуу фотоэлектрдик активдүү катмарлардын ортосундагы байланыштарды түзүү үчүн колдонулат.Ошондой эле күн батареясынын бетинин аянтын көбөйтүү менен, мисалы, микромашининг жолу менен көбүрөөк энергия алууга боло тургандыгы белгилүү.Нано масштабдуу беттик профилдин деталдары күн батареяларынын энергияны сиңирүү эффективдүүлүгүнө таасир этээри көрсөтүлгөн.Бул документтин максаты микро-, нано- жана мезо-өлчөмдүү күн батареяларынын структураларын жогорку кубаттуулукту камсыз кылуу үчүн ылайыкташтыруунун артыкчылыктарын изилдөө.Мындай микроструктуралардын жана наноструктуралардын технологиялык параметрлерин өзгөртүү алардын беттик топологияга тийгизген таасирин изилдөөгө мүмкүндүк берет.Клеткалар электромагниттик жарыктын эксперименталдык түрдө башкарылган деңгээлдерине дуушар болгондо өндүргөн энергия үчүн сыналат.Клетканын эффективдүүлүгү менен беттик текстуранын ортосунда түз байланыш түзүлөт.
Metal Matrix Composites (MMCs) тездик менен инженерияда жана электроникада структуралык материалдардын ролу үчүн негизги талапкерлерге айланууда.Алюминий (Al) жана жез (Cu) мыкты жылуулук касиеттери (мисалы, төмөнкү жылуулук кеңейүү коэффициенти (CTE), жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк) жана жакшыртылган механикалык касиеттеринен (мисалы, жогорку өзгөчө күч, жакшыраак иштөө) аркасында SiC менен бекемделген.Ал эскирүү туруктуулугу жана өзгөчө модулу үчүн ар кандай тармактарда кеңири колдонулат.Жакында, бул жогорку керамикалык MMCs электрондук пакеттерде температураны көзөмөлдөө колдонмолор үчүн дагы бир тенденция болуп калды.Эреже катары, электр түзүлүшүнүн пакеттеринде алюминий (Al) же жез (Cu) чипти жана аны менен байланышкан пин структураларын алып жүргөн керамикалык субстратка туташуу үчүн радиатор же базалык плита катары колдонулат.Керамика менен алюминийдин же жездин ортосундагы жылуулук кеңейүү коэффициентинин (CTE) чоң айырмасы кемчиликтүү болуп саналат, анткени ал пакеттин ишенимдүүлүгүн төмөндөтөт, ошондой эле субстратка бекитиле турган керамикалык субстраттын өлчөмүн чектейт.
Бул кемчиликти эске алып, азыр термикалык жактан жакшыртылган материалдар үчүн бул талаптарга жооп берген жаңы материалдарды иштеп чыгууга, иликтөөгө жана мүнөздөөгө болот.Жакшыртылган жылуулук өткөрүмдүүлүк жана жылуулук кеңейүү коэффициенти (CTE) касиеттери менен MMC CuSiC жана AlSiC азыр электрониканы таңгактоо үчүн жарактуу чечимдер болуп саналат.Бул иш бул MMCs уникалдуу термофизикалык касиеттерин жана электрондук пакеттерди жылуулук башкаруу үчүн мүмкүн болгон колдонмолорду баа берет.
Нефть компаниялары көмүртектүү жана аз легирленген болоттордон жасалган мунай жана газ өнөр жайынын системаларынын ширетүүчү зонасында олуттуу коррозияга дуушар болушат.CO2 камтыган чөйрөлөрдө коррозия бузулушу, адатта, көмүртектүү болоттон жасалган ар кандай микроструктураларда сакталган коргоочу коррозия пленкаларынын бекемдигиндеги айырмачылыктарга байланыштуу.Ширетүүчү металлдагы (WM) жана жылуулук таасир этүүчү зонадагы (ТЖ) локалдык коррозия негизинен эритмелердин курамындагы жана микроструктурасындагы айырмачылыктардан улам гальваникалык эффекттерге байланыштуу.Негизги металл (PM), WM жана HAZ микроструктуралык мүнөздөмөлөрү жумшак болот ширетилген муундардын коррозия жүрүм-турумуна микроструктуранын таасирин түшүнүү үчүн изилденген.Коррозияга каршы сыноолор СО2 менен каныккан 3,5% NaCl эритмесинде бөлмө температурасында (20±2°C) жана рН 4,0±0,3 деоксидацияланган шарттарда жүргүзүлгөн.Коррозиянын жүрүм-турумунун мүнөздөмөсү ачык чынжырдын потенциалын, потенциодинамикалык сканерлөө жана сызыктуу поляризацияга каршылыкты аныктоонун электрохимиялык методдорун, ошондой эле оптикалык микроскопиянын жардамы менен жалпы металлографиялык мүнөздөмөлөрдү колдонуу менен жүргүзүлдү.Аныкталган негизги морфологиялык фазалар - бул аккулярдык феррит, кармалып калган аустенит жана WMде мартенсит-бейниттик түзүлүш.Алар HAZ-да азыраак кездешет.PM, VM жана HAZ бир кыйла ар түрдүү электрохимиялык жүрүм-туруму жана коррозия ылдамдыгы табылган.
Бул долбоордо камтылган иш суу астындагы насостордун электр эффективдүүлүгүн жогорулатууга багытталган.Насос өнөр жайына ушул багытта жылыш үчүн талаптар жакында Евробиримдиктин жаңы мыйзамдарын киргизүү менен көбөйдү, ал бүтүндөй тармактын жаңы жана жогорку эффективдүүлүктү камсыз кылуусун талап кылат.Бул документ насостун электромагниттик аймагын муздатуу үчүн муздаткыч куртка колдонууну талдап, дизайнды жакшыртууну сунуштайт.Атап айтканда, иштеп жаткан насостордун муздаткыч курткаларында суюктуктун агымы жана жылуулук өткөрүлүшү мүнөздөлөт.Куртка дизайнын жакшыртуу насостун кыймылдаткыч аймагына жакшыраак жылуулук өткөрүүнү камсыз кылат, натыйжада насостун эффективдүүлүгү жогорулайт, ал эми индукцияланган сүйрөө азаят.Бул иш үчүн, 250 м3 сыноочу резервуарга кургак карьерге орнотулган насостун сыноо системасы кошулган.Бул агым талаасын жана насостун корпусунун жылуулук сүрөтүн жогорку ылдамдыктагы камера менен көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет.CFD анализи менен тастыкталган агым талаасы иштөө температурасын мүмкүн болушунча төмөн кармап туруу үчүн альтернативдик конструкцияларды эксперимент, тестирлөө жана салыштырууга мүмкүндүк берет.M60-4 уюлдук насостун баштапкы дизайны 45°C тышкы насостун корпусунун максималдуу температурасына жана статордун максималдуу температурасы 90°Cге туруштук берди.Ар кандай моделдик конструкциялардын анализи эффективдүү системалар үчүн кайсы конструкциялар пайдалуураак экенин жана кайсынысын колдонбоо керектигин көрсөтөт.Атап айтканда, интегралдык муздатуу катушкасынын дизайны баштапкы дизайнга караганда эч кандай жакшырууга ээ эмес.Дөңгөлөктүү дөңгөлөктөрдүн санын төрттөн сегизге чейин көбөйтүү корпуста өлчөнгөн иштөө температурасын Цельсий боюнча жети градуска төмөндөттү.
Металл иштетүүдө жогорку кубаттуулуктун тыгыздыгынын жана кыскартылган экспозиция убактысынын айкалышы беттик микроструктуранын өзгөрүшүнө алып келет.Лазердик процесстин параметрлеринин жана муздатуу ылдамдыгынын оптималдуу айкалышын алуу дан структурасын өзгөртүү жана материалдын бетиндеги трибологиялык касиеттерди жакшыртуу үчүн абдан маанилүү.Бул изилдөөнүн негизги максаты тез импульстүү лазердик иштетүүнүн коммерциялык жеткиликтүү металлдык биоматериалдардын трибологиялык касиеттерине таасирин изилдөө болгон.Бул иш дат баспас болоттон жасалган AISI 316L жана Ti-6Al-4V бетинин лазердик модификациясына арналган.1,5 кВт импульстук СО2 лазери лазер процессинин ар кандай параметрлеринин таасирин жана натыйжада беттин микроструктурасын жана морфологиясын изилдөө үчүн колдонулган.Лазердик нурлануу багытына перпендикуляр айланган цилиндрдик үлгүнү колдонуу менен лазердик нурлануунун интенсивдүүлүгү, экспозиция убактысы, энергия агымынын тыгыздыгы жана импульстун туурасы ар түрдүү болгон.Мүнөздөө SEM, EDX, ийненин тегиздигин өлчөө жана XRD анализи аркылуу жүргүзүлдү.Эксперименттик процесстин баштапкы параметрлерин белгилөө үчүн беттин температурасын болжолдоо модели да ишке ашырылган.Андан кийин эриген болоттун бетин лазер менен тазалоонун бир катар спецификалык параметрлерин аныктоо учун процесстин картасы жургузулду.Жарыктандыруу, экспозиция убактысы, иштетүү тереңдиги жана иштетилген үлгүнүн бүдүрлүүлүгү ортосунда күчтүү корреляция бар.Микроструктуралык өзгөрүүлөрдүн тереңдиги жана одонолугу жогорураак экспозициянын деңгээли жана экспозиция убакыттары менен байланышкан.Тазаланган аймактын оройлугун жана тереңдигин талдоо менен, бетинде боло турган эрүү даражасын болжолдоо үчүн энергиянын агымы жана беттин температурасынын моделдери колдонулат.Лазердик нурдун өз ара аракеттенүү убактысы көбөйгөн сайын болоттун бетинин бүдүрлүүлүгү ар кандай изилденген импульстук энергетикалык деңгээлдер үчүн жогорулайт.Жер бетинин структурасында кристаллдардын нормалдуу түзүлүшү сакталып турганы байкалган, ал эми лазер менен иштетилген аймактарда дан багытындагы өзгөрүүлөр байкалган.
Талдоо жана ткандардын стресс жүрүм-турумуна мүнөздөмөлөрү жана склад дизайн үчүн анын кесепеттери
Бул долбоордо, сөөк структурасынын механикалык касиеттерин, кыртыштын өнүгүшүндөгү ролун жана скелеттеги стресстин жана штаммдын максималдуу бөлүштүрүлүшүн түшүнүү үчүн бир нече түрдүү скафл геометриялары иштелип чыккан жана чектүү элементтердин анализи жүргүзүлгөн.Компьютердик томография (КТ) трабекулярдык сөөк үлгүлөрүнүн сканерлери CAD менен иштелип чыккан склад структураларына кошумча чогултулган.Бул конструкциялар прототиптерди түзүүгө жана сыноого, ошондой эле бул конструкциялардын FEMин аткарууга мүмкүндүк берет.Микродеформациялардын механикалык өлчөөлөрү жасалма складдарда жана сан баш сөөгүнүн трабекулярдык үлгүлөрүндө аткарылган жана бул натыйжалар ошол эле структуралар үчүн FEA тарабынан алынган натыйжалар менен салыштырылган.Механикалык касиеттер долбоорлонгон тешикчелердин формасына (структурасына), тешикчелердин өлчөмүнө (120, 340 жана 600 мкм) жана жүктөө шарттарына (жүктөө блоктору бар же жок) көз каранды деп эсептелет.Бул параметрлердин өзгөрүүсү 8 мм3, 22,7 мм3 жана 1000 мм3 тешиктүү каркастар үчүн алардын стресстин бөлүштүрүлүшүнө таасирин комплекстүү изилдөө максатында изилденген.Эксперименттердин жана симуляциялардын натыйжалары структуранын геометриялык дизайны стрессти бөлүштүрүүдө маанилүү роль ойноорун көрсөтүп, сөөктүн регенерациясын жакшыртуу үчүн рамкалык дизайндын чоң потенциалын көрсөтөт.Жалпысынан алганда, тешикчелердин өлчөмү жалпы максималдуу стресс деңгээлин аныктоодо көзөнөктүүлүк деңгээлине караганда маанилүү.Бирок, тешиктүүлүктүн деңгээли, ошондой эле скелет структураларынын остеоөткөрүү жөндөмдүүлүгүн аныктоодо маанилүү.Көзөнөктүүлүк деңгээли 30% дан 70% га чейин жогорулаган сайын, ошол эле тешикчелердин өлчөмү үчүн максималдуу стресс мааниси бир топ жогорулайт.
Скафлоттун тешикчелеринин өлчөмү да даярдоо ыкмасы үчүн маанилүү.Тез прототиптөөнүн бардык заманбап ыкмалары белгилүү бир чектөөлөргө ээ.Кадимки жасалгалар ар тараптуу болсо да, татаалыраак жана кичине конструкцияларды жасоо көбүнчө мүмкүн эмес.Бул технологиялардын көбү учурда номиналдуу түрдө 500 микрондон төмөн тешикчелерди түзө албайт.Ошентип, бул жумушта 600 мкм тешик өлчөмү менен натыйжалар учурдагы тез өндүрүш технологияларынын өндүрүштүк мүмкүнчүлүктөрүнө абдан тиешелүү.Берилген алты бурчтуу түзүлүш, бир гана багытта каралса да, куб жана үч бурчтукка негизделген структураларга салыштырмалуу эң анизотроптук структура болмок.Кубдук жана үч бурчтук структуралар алты бурчтуу структураларга салыштырмалуу салыштырмалуу изотроптук.Анизотропия долбоорлонгон скелеттин остеоөткөрүү жөндөмдүүлүгүн эске алууда маанилүү.Стресстин бөлүштүрүлүшү жана диафрагма жайгашкан жери кайра куруу процессине таасир этет жана ар кандай жүктөө шарттары максималдуу стресс маанисин жана анын жайгашкан жерин өзгөртө алат.Үстөмдүк жүктөө багыты клеткалардын чоңураак тешикчелерге өсүп, азыктандыруучу заттар жана курулуш материалдары менен камсыз кылуу үчүн тешикчелердин өлчөмүн жана бөлүштүрүлүшүнө көмөктөшүшү керек.Бул иштин дагы бир кызыктуу тыянагы, мамылардын кесилишинде стресстин бөлүштүрүлүшүн изилдөө менен, борборго салыштырмалуу мамылардын бетинде жогорку стресс маанилери жазылган.Бул иште тешикчелердин өлчөмү, көзөнөктүүлүк деңгээли жана жүктөө ыкмасы структурада болгон стресс деңгээли менен тыгыз байланышта экени көрсөтүлгөн.Бул табылгалар таяныч бетиндеги стресстин деңгээли көбүрөөк даражада өзгөрүп туруучу, клетканын тиркелишине жана өсүшүнө өбөлгө түзүүчү таяныч структураларын түзүү мүмкүнчүлүгүн көрсөтөт.
Синтетикалык сөөк алмаштыруучу складдар касиеттерди жекече ыңгайлаштырууга, донорлордун чектелген мүмкүнчүлүгүн жеңүүгө жана оссеоинтеграцияны жакшыртууга мүмкүнчүлүк берет.Сөөк инженериясы бул маселелерди көп санда бериле турган жогорку сапаттагы транспланттарды камсыз кылуу менен чечүүгө багытталган.Бул колдонмолордо ички жана тышкы геометрия чоң мааниге ээ, анткени алар механикалык касиеттерге, өткөрүмдүүлүккө жана клетканын көбөйүшүнө олуттуу таасирин тийгизет.Тез прототиптөө технологиясы берилген жана оптималдаштырылган геометрия менен стандарттуу эмес материалдарды колдонууга мүмкүндүк берет, жогорку тактыкта даярдалган.Бул документ 3D басып чыгаруу ыкмаларынын биологиялык шайкеш кальций фосфат материалдарын колдонуу менен скелеттик сөөктөрдүн татаал геометрияларын жасоо мүмкүнчүлүгүн изилдейт.Проприетардык материалды алдын ала изилдөөлөр болжолдонгон багыттуу механикалык жүрүм-турумга жетишүүгө болорун көрсөтүп турат.Жасалма үлгүлөрдүн багыттуу механикалык касиеттерин айкын өлчөө акыркы элементтердин анализинин (FEM) натыйжалары сыяктуу эле тенденцияларды көрсөттү.Бул иш ошондой эле биологиялык шайкеш кальций фосфат цементинен кыртыш инженериясынын геометриялык складдарын жасоо үчүн 3D басып чыгаруунун максатка ылайыктуулугун көрсөтөт.Алкактар кальций водород фосфатынын жана кальций гидроксидинин бир тектүү аралашмасынан турган порошок катмарына натрий гидрофосфатынын суудагы эритмеси менен басуу жолу менен жасалган.Нымдуу химиялык туташтыруу реакциясы 3D принтердин порошок төшөгүндө ишке ашат.Катуу үлгүлөр өндүрүлгөн кальций фосфат цементинин (КПК) көлөмдүк кысуусунун механикалык касиеттерин өлчөө үчүн жасалган.Ошентип өндүрүлгөн бөлүктөрдүн ийкемдүүлүктүн орточо модулу 3,59 МПа жана орточо кысуу күчү 0,147 МПа болгон.Агломерация кысуу касиеттеринин олуттуу өсүшүнө алып келет (E = 9,15 МПа, σt = 0,483 МПа), бирок материалдын өзгөчө бетинин аянтын азайтат.Агломерациянын натыйжасында кальций фосфат цементи β-трикальций фосфатына (β-TCP) жана гидроксиапатитке (ХА) ажырайт, бул термогравиметриялык жана дифференциалдык термикалык анализдин (TGA/DTA) жана рентгендик дифракциялык анализдин маалыматтары менен ырасталган ( XRD).касиеттери өтө жүктөлгөн имплантаттар үчүн жетишсиз, мында талап кылынган күч 1,5тен 150 МПага чейин, ал эми кысуу катуулугу 10 МПа ашат.Бирок, андан кийинки кайра иштетүү, мисалы, биологиялык бузулуучу полимерлер менен инфильтрация, бул структураларды стент колдонуу үчүн ылайыктуу кыла алат.
Максаты: Топурак механикасы боюнча изилдөөлөр көрсөткөндөй, агрегаттарга колдонулган титирөө бөлүкчөлөрдүн эффективдүү түзүлүшүнө жана агрегатка аракет кылуу үчүн талап кылынган энергиянын азайышына алып келет.Биздин максатыбыз титирөөнүн сөөктүн согуусу процессине тийгизген таасиринин ыкмасын иштеп чыгуу жана анын таасир эткен транспланттардын механикалык касиеттерине таасирин баалоо болгон.
1-фаза: Новиомагус сөөк тегирменинин жардамы менен 80 баш бодо малдын жамбаш сөөгүн майдалоо.Андан кийин трансплантациялар электен жасалган лотокто импульстуу туз жуугуч системасы менен жуулчу.Металл цилиндрдин ичине бекнтилген эксцентриктик салмактары бар туруктуу токтун эки кыймылдаткычы 15 В менен жабдылган вибро-сокку прибор иштелип чыкты.Сөөккө тийүү процессин кайра жаратуу үчүн ага берилген бийиктиктен 72 жолу салмак ыргытыңыз.Термелүү камерасында орнотулган акселерометр менен өлчөнгөн термелүү жыштык диапазону сыналды.Ар бир кесүү сыноосу андан кийин бир катар стресс-деформация ийри сызыктарын алуу үчүн төрт түрдүү нормалдуу жүктө кайталанды.Мор-Кулон бузулган конверттери ар бир сыноо үчүн курулган, алардан кесүү күчү жана бөгөттөө баалуулуктары алынган.
2-этап: хирургиялык шарттарда кездешкен бай чөйрөнү кайталоо үчүн кан кошуу менен экспериментти кайталаңыз.
1-этап: титирөөнүн бардык жыштыктарында термелүүсү жогорулаган кыйыштыруулар титирөөсүз таасирге салыштырмалуу жогорку жылуу күчүн көрсөттү.60 Гц жыштыктагы титирөө эң чоң таасир эткен жана маанилүү болгон.
2-этап: Тойгон агрегаттарда кошумча титирөө таасири менен кыйыштыруу титирөөсүз таасирге караганда бардык нормалдуу кысуу жүктөрү үчүн жылуу күчүн төмөн көрсөттү.
Жыйынтык: Имплантацияланган сөөктү имплантациялоодо курулуш инженериясынын принциптери колдонулат.Кургак агрегаттарда титирөөнүн кошулушу сокку бөлүкчөлөрүнүн механикалык касиеттерин жакшыртат.Биздин системада оптималдуу титирөө жыштыгы 60 Гц.Каныккан агрегаттарда титирөөнүн күчөшү агрегаттын кесүү бекемдигине терс таасирин тийгизет.Муну суюлтуу процесси менен түшүндүрүүгө болот.
Бул иштин максаты бул өзгөрүүлөргө жооп берүү жөндөмдүүлүгүн баалоо үчүн, анын үстүндө турган субъекттердин тынчын ала турган системаны долбоорлоо, куруу жана сыноо болгон.Муну адам турган жерди тез эңкейтип, анан аны горизонталдык абалга кайтаруу менен жасоого болот.Мындан сыналуучулар тең салмактуулук абалын сактай алгандыгын жана бул тең салмактуулук абалын калыбына келтирүүгө канча убакыт кеткенин аныктоого болот.Бул тең салмактуулук абалы субъекттин постуралдык таасирин өлчөө жолу менен аныкталат.Сыноо учурунда термелүү канчалык болгонун аныктоо үчүн алардын табигый турумдук термелүүсү буттун басым профили панели менен өлчөнгөн.Система ошондой эле учурда коммерциялык жактан жеткиликтүү болгонго караганда ар тараптуу жана жеткиликтүү болушу үчүн иштелип чыккан, анткени бул машиналар изилдөө үчүн маанилүү болгону менен, азыркы учурда алардын кымбаттыгынан улам кеңири колдонулбайт.Бул макалада берилген жаңы иштелип чыккан система 100 кг салмактагы сыноо объектилерин жылдыруу үчүн колдонулган.
Бул иште студенттердин окуу процессин жакшыртуу максатында инженердик жана физикалык илимдер боюнча алты лабораториялык эксперимент жасалган.Бул эксперименттер үчүн виртуалдык аспаптарды орнотуу жана түзүү аркылуу жетишилет.Виртуалдык аспаптарды колдонуу салттуу лабораториялык окутуу методдору менен түздөн-түз салыштырылып, эки ыкманы тең өнүктүрүүнүн негиздери талкууланат.Бул ишке байланыштуу ушул сыяктуу долбоорлордо компьютердик окутууну (CBL) колдонуу менен мурунку иштер виртуалдык инструменттердин кээ бир артыкчылыктарын баалоо үчүн колдонулган, айрыкча студенттердин кызыгуусун жогорулатуу, эс тутумун сактоо, түшүнүү жана акыры лабораториялык отчеттуулук..байланыштуу пайдалар.Бул изилдөөдө талкууланган виртуалдык эксперимент салттуу стилдеги эксперименттин кайра каралган версиясы болуп саналат жана ошентип жаңы CBL техникасын салттуу стилдик лаборатория менен түз салыштырууну камсыз кылат.Эксперименттин эки версиясынын ортосунда концептуалдык айырма жок, бир гана айырмачылык анын берилишинде.Бул CBL методдорунун эффективдүүлүгү салттуу эксперименттик режимди аткарган ошол эле класстагы башка окуучуларга салыштырмалуу виртуалдык аспапты колдонуу менен студенттердин аткаруусун байкоо аркылуу бааланган.Бардык студенттер отчетторду, эксперименттерге жана анкеталарга байланыштуу бир нече тандоо суроолорун берүү менен бааланат.Бул изилдөөнүн натыйжалары, ошондой эле CBL жаатындагы башка тиешелүү изилдөөлөр менен салыштырылган.
Посттун убактысы: 2023-жылдын 19-февралына чейин