هدف از این کار توسعه یک فرآیند پردازش لیزری خودکار با دقت ابعادی بالا و هزینه های فرآیند از پیش تعیین شده است.این کار شامل تجزیه و تحلیل مدل‌های پیش‌بینی اندازه و هزینه برای ساخت لیزری میکروکانال‌های Nd:YVO4 داخلی در PMMA و پردازش لیزر داخلی پلی کربنات برای ساخت دستگاه‌های میکروسیال است.برای دستیابی به این اهداف پروژه، ANN و DoE اندازه و هزینه سیستم های لیزر CO2 و Nd:YVO4 را مقایسه کردند.اجرای کامل کنترل بازخورد با دقت زیر میکرون موقعیت خطی با بازخورد از رمزگذار اجرا شده است.به طور خاص، اتوماسیون تابش لیزر و موقعیت‌یابی نمونه توسط FPGA کنترل می‌شود.دانش عمیق رویه‌ها و نرم‌افزار عملکرد سیستم Nd:YVO4 باعث شد تا واحد کنترل با یک کنترل‌کننده اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی Compact-Rio (PAC) جایگزین شود، که در مرحله موقعیت‌یابی سه بعدی بازخورد با وضوح بالا در رمزگذارهای زیر میکرون کنترل کد LabVIEW انجام شد. .اتوماسیون کامل این فرآیند در کد LabVIEW در حال توسعه است.کار فعلی و آینده شامل اندازه‌گیری دقت ابعادی، دقت و تکرارپذیری سیستم‌های طراحی، و بهینه‌سازی هندسه میکروکانال برای ساخت دستگاه روی تراشه میکروسیال و آزمایشگاهی برای کاربردهای شیمیایی/تحلیلی و علوم جداسازی است.
کاربردهای متعدد قطعات فلزی نیمه سخت قالب گیری شده (SSM) به خواص مکانیکی عالی نیاز دارد.خواص مکانیکی برجسته مانند مقاومت در برابر سایش، استحکام بالا و سفتی به ویژگی های ریزساختاری ایجاد شده توسط اندازه دانه بسیار ریز بستگی دارد.این اندازه دانه معمولاً به پردازش پذیری بهینه SSM بستگی دارد.با این حال، ریخته گری SSM اغلب حاوی تخلخل باقی مانده است که برای عملکرد بسیار مضر است.در این کار، فرآیندهای مهم قالب گیری فلزات نیمه سخت برای به دست آوردن قطعات با کیفیت بالاتر بررسی خواهد شد.این قطعات باید دارای تخلخل کاهش یافته و ویژگی های ریزساختاری بهبود یافته باشند، از جمله اندازه دانه بسیار ریز و توزیع یکنواخت رسوبات سخت شونده و ترکیب عناصر ریز آلیاژی.به طور خاص، تأثیر روش پیش تصفیه زمانی-دما بر توسعه ریزساختار مورد نظر تحلیل خواهد شد.خواص حاصل از بهبود جرم مانند افزایش استحکام، سختی و سفتی بررسی خواهد شد.
این کار مطالعه اصلاح لیزری سطح فولاد ابزار H13 با استفاده از حالت پردازش لیزر پالسی است.طرح غربالگری آزمایشی اولیه انجام شده منجر به طرح دقیق تری بهینه شد.از لیزر دی اکسید کربن (CO2) با طول موج 10.6 میکرومتر استفاده می شود.در طرح آزمایشی این مطالعه از لکه های لیزری در سه اندازه مختلف به قطر 0.4، 0.2 و 0.09 میلی متر استفاده شد.سایر پارامترهای قابل کنترل عبارتند از: توان پیک لیزر، نرخ تکرار پالس و همپوشانی پالس.گاز آرگون در فشار 0.1 مگاپاسکال به طور مداوم به پردازش لیزر کمک می کند.نمونه H13 قبل از پردازش برای افزایش جذب سطحی در طول موج لیزر CO2، زبر و به صورت شیمیایی اچ شد.نمونه های تیمار شده با لیزر برای مطالعات متالوگرافی تهیه و خواص فیزیکی و مکانیکی آنها مشخص شد.مطالعات متالوگرافی و تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی در ترکیب با طیف سنجی پرتو ایکس پراکنده انرژی انجام شد.تبلور و تشخیص فاز سطح اصلاح شده با استفاده از سیستم XRD با تابش Cu Ka و طول موج 1.54 Å انجام شد.مشخصات سطح با استفاده از یک سیستم پروفایل استایلوس اندازه گیری می شود.خواص سختی سطوح اصلاح شده با ریز دندانه سازی الماس ویکرز اندازه گیری شد.تأثیر زبری سطح بر خواص خستگی سطوح اصلاح شده با استفاده از یک سیستم خستگی حرارتی ساخته شده ویژه مورد مطالعه قرار گرفت.مشاهده شده است که می توان دانه های سطحی اصلاح شده را با اندازه های بسیار ریز کمتر از 500 نانومتر بدست آورد.عمق سطح بهبود یافته در محدوده 35 تا 150 میکرومتر در نمونه های H13 تحت درمان با لیزر به دست آمد.بلورینگی سطح H13 اصلاح شده به طور قابل توجهی کاهش می یابد، که با توزیع تصادفی کریستال ها پس از درمان لیزر همراه است.حداقل متوسط زبری سطح اصلاح شده H13 Ra 1.9 میکرومتر است.کشف مهم دیگر این است که سختی سطح اصلاح شده H13 از 728 تا 905 HV0.1 در تنظیمات مختلف لیزر متغیر است.یک رابطه بین نتایج شبیه‌سازی حرارتی (نرخ گرمایش و سرمایش) و نتایج سختی برای درک بیشتر اثر پارامترهای لیزر ایجاد شد.این نتایج برای توسعه روش های سخت شدن سطح برای بهبود مقاومت در برابر سایش و پوشش های محافظ حرارتی مهم هستند.
خواص ضربه پارامتریک توپ های ورزشی جامد به منظور ایجاد هسته های معمولی برای اسلیوتار GAA
هدف اصلی این مطالعه توصیف رفتار دینامیکی هسته sliotar در هنگام ضربه است.ویژگی های ویسکوالاستیک توپ برای طیفی از سرعت های ضربه انجام شد.کره های پلیمری مدرن به نرخ کرنش حساس هستند، در حالی که کره های چند جزئی سنتی به کرنش وابسته هستند.پاسخ ویسکوالاستیک غیرخطی با دو مقدار سفتی تعریف می شود: سفتی اولیه و سفتی توده.توپ های سنتی بسته به سرعت 2.5 برابر سفت تر از توپ های مدرن هستند.نرخ سریعتر افزایش سفتی توپ‌های معمولی منجر به COR غیرخطی‌تر در مقابل سرعت در مقایسه با توپ‌های مدرن می‌شود.نتایج سختی دینامیکی کاربرد محدودی از آزمون‌های شبه استاتیکی و معادلات تئوری فنر را نشان می‌دهد.تجزیه و تحلیل رفتار تغییر شکل کروی نشان می دهد که جابجایی مرکز ثقل و فشار قطری برای همه انواع کره ها سازگار نیست.از طریق آزمایش‌های نمونه‌سازی گسترده، تأثیر شرایط تولید بر عملکرد توپ مورد بررسی قرار گرفت.پارامترهای تولید دما، فشار و ترکیب مواد برای تولید طیف وسیعی از توپ‌ها متفاوت بود.سختی پلیمر بر سفتی تاثیر می گذارد اما بر اتلاف انرژی تاثیر نمی گذارد، افزایش سفتی باعث افزایش سفتی توپ می شود.افزودنی‌های هسته‌زا بر واکنش‌پذیری توپ تأثیر می‌گذارند، افزایش مقدار مواد افزودنی منجر به کاهش واکنش‌پذیری توپ می‌شود، اما این تأثیر به درجه پلیمر حساس است.تجزیه و تحلیل عددی با استفاده از سه مدل ریاضی برای شبیه سازی پاسخ توپ به ضربه انجام شد.مدل اول ثابت کرد که قادر به بازتولید رفتار توپ تنها تا حد محدودی است، اگرچه قبلاً با موفقیت در انواع دیگر توپ ها استفاده شده بود.مدل دوم نمایش معقولی از پاسخ ضربه توپ را نشان داد که به طور کلی برای همه انواع توپ آزمایش شده قابل استفاده بود، اما دقت پیش‌بینی پاسخ نیرو-جابجایی به اندازه‌ای که برای اجرای در مقیاس بزرگ لازم است بالا نبود.مدل سوم هنگام شبیه سازی پاسخ توپ دقت قابل توجهی بهتری را نشان داد.مقادیر نیروی تولید شده توسط مدل برای این مدل 95٪ با داده های تجربی مطابقت دارد.
این کار به دو هدف اصلی دست یافت.یکی طراحی و ساخت ویسکومتر مویرگی با دمای بالا و دومی شبیه سازی جریان فلز نیمه جامد برای کمک به طراحی و ارائه داده ها برای مقاصد مقایسه است.ویسکومتر مویرگی با دمای بالا ساخته شد و برای آزمایش اولیه استفاده شد.این دستگاه برای اندازه گیری ویسکوزیته فلزات نیمه سخت در شرایط دماهای بالا و نرخ برش مشابه آنچه در صنعت استفاده می شود استفاده می شود.ویسکومتر مویرگی یک سیستم تک نقطه ای است که می تواند ویسکوزیته را با اندازه گیری جریان و افت فشار در سراسر مویرگ محاسبه کند، زیرا ویسکوزیته با افت فشار نسبت مستقیم و با جریان نسبت عکس دارد.معیارهای طراحی شامل الزامات برای دماهای به خوبی کنترل شده تا 800 درجه سانتیگراد، نرخ برش تزریق بالای 10000 s-1 و پروفیل های تزریق کنترل شده است.یک مدل دو بعدی نظری وابسته به زمان با استفاده از نرم افزار FLUENT برای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) توسعه داده شد.این برای ارزیابی ویسکوزیته فلزات نیمه جامد به هنگام عبور از ویسکومتر مویرگی طراحی شده در سرعت های تزریق 0.075، 0.5 و 1 m/s استفاده شده است.اثر کسری از جامدات فلزی (fs) از 0.25 تا 0.50 نیز مورد بررسی قرار گرفت.برای معادله ویسکوزیته توان-قانون مورد استفاده برای توسعه مدل فلوئنت، یک همبستگی قوی بین این پارامترها و ویسکوزیته حاصل مشاهده شد.
این مقاله به بررسی اثر پارامترهای فرآیند بر تولید کامپوزیت‌های زمینه فلزی Al-SiC (MMC) در یک فرآیند کمپوست ناپیوسته می‌پردازد.پارامترهای فرآیند مورد مطالعه شامل سرعت همزن، زمان همزن، هندسه همزن، موقعیت همزن، دمای مایع فلزی (ویسکوزیته) بود.شبیه‌سازی‌های بصری در دمای اتاق (25±C)، شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و آزمایش‌های تایید برای تولید MMC Al-SiC انجام شد.در شبیه سازی بصری و کامپیوتری، آب و گلیسیرین/آب به ترتیب برای نمایش آلومینیوم مایع و نیمه جامد استفاده شد.اثرات ویسکوزیته های 1، 300، 500، 800، و 1000 میلی پاسکال بر ثانیه و نرخ همزدن 50، 100، 150، 200، 250 و 300 دور در دقیقه بررسی شد.10 رول در هر قطعه.درصد ذرات SiC تقویت شده، مشابه ذرات مورد استفاده در آلومینیوم MMK، در آزمایش های تجسم و محاسباتی استفاده شد.آزمایشات تصویربرداری در لیوان های شیشه ای شفاف انجام شد.شبیه سازی محاسباتی با استفاده از فلوئنت (برنامه CFD) و بسته اختیاری MixSim انجام شد.این شامل شبیه‌سازی متقارن محوری دوبعدی وابسته به زمان مسیرهای تولید با استفاده از مدل اویلر (گرانول) است.وابستگی زمان پراکندگی ذرات، زمان ته نشینی و ارتفاع گرداب به هندسه اختلاط و سرعت چرخش همزن ثابت شده است.برای یک همزن با پدال های درجه، زاویه 60 درجه برای به دست آوردن سریع پراکندگی یکنواخت ذرات مناسب تر است.در نتیجه این آزمایشات، مشخص شد که برای به دست آوردن توزیع یکنواخت SiC، سرعت هم زدن برای سیستم آب-SiC 150 دور در دقیقه و برای سیستم گلیسرول/آب-SiC 300 دور در دقیقه بود.مشخص شد که افزایش ویسکوزیته از 1 mPa·s (برای فلز مایع) به mPa·s 300 (برای فلز نیمه جامد) تأثیر زیادی بر پراکندگی و زمان رسوب SiC دارد.با این حال، افزایش بیشتر از 300 mPa·s به 1000 mPa·s تأثیر کمی در این زمان دارد.بخش قابل توجهی از این کار شامل طراحی، ساخت و اعتبار سنجی یک دستگاه ریخته‌گری سریع سخت‌کننده اختصاصی برای این روش تصفیه با دمای بالا بود.این دستگاه از یک همزن با چهار تیغه مسطح با زاویه 60 درجه و یک بوته در یک محفظه کوره با گرمایش مقاومتی تشکیل شده است.نصب شامل یک محرک است که به سرعت مخلوط فرآوری شده را خاموش می کند.از این تجهیزات برای تولید مواد کامپوزیت Al-SiC استفاده می شود.به طور کلی، تطابق خوبی بین تجسم، محاسبه و نتایج آزمون تجربی یافت شد.
تکنیک‌های مختلف نمونه‌سازی سریع (RP) وجود دارد که عمدتاً در دهه گذشته برای استفاده در مقیاس بزرگ توسعه یافته‌اند.سیستم‌های نمونه‌سازی سریع که امروزه به‌صورت تجاری در دسترس هستند، از فناوری‌های مختلفی با استفاده از کاغذ، موم، رزین‌های نورگیر، پلیمرها و پودرهای فلزی جدید استفاده می‌کنند.این پروژه شامل یک روش نمونه سازی سریع، مدل سازی رسوب ذوب شده، اولین بار در سال 1991 تجاری شد. در این کار، نسخه جدیدی از سیستم برای مدل سازی با سطح با استفاده از موم توسعه و استفاده شد.این پروژه طراحی اساسی سیستم و روش رسوب موم را شرح می دهد.ماشین های FDM با اکسترود کردن مواد نیمه مذاب بر روی یک پلت فرم در یک الگوی از پیش تعیین شده از طریق نازل های گرم شده، قطعات را ایجاد می کنند.نازل اکستروژن بر روی میز XY که توسط یک سیستم کامپیوتری کنترل می شود نصب می شود.در ترکیب با کنترل خودکار مکانیزم پیستون و موقعیت سپرده گذار، مدل های دقیقی تولید می شود.تک لایه‌های موم روی هم چیده می‌شوند تا اجسام دو بعدی و سه بعدی ایجاد کنند.خواص موم نیز برای بهینه سازی فرآیند تولید مدل ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.اینها شامل دمای انتقال فاز موم، ویسکوزیته موم، و شکل افت موم در طول پردازش است.
طی پنج سال گذشته، تیم‌های تحقیقاتی در دانشگاه سیتی دوبلین، دو فرآیند ریزماشینکاری لیزری را توسعه داده‌اند که می‌تواند کانال‌ها و وکسل‌هایی با وضوح قابل تکرار در مقیاس میکرون ایجاد کند.تمرکز این کار بر استفاده از مواد سفارشی برای جداسازی بیومولکول‌های هدف است.کار مقدماتی نشان می‌دهد که مورفولوژی‌های جدید اختلاط مویرگی و کانال‌های سطحی را می‌توان برای بهبود قابلیت‌های جداسازی ایجاد کرد.این کار بر روی کاربرد ابزارهای ریزماشینکاری موجود برای طراحی هندسه‌ها و کانال‌های سطحی تمرکز خواهد کرد که جداسازی و خصوصیات بهتر سیستم‌های بیولوژیکی را فراهم می‌کند.کاربرد این سیستم ها از رویکرد آزمایشگاه روی تراشه برای اهداف تشخیصی زیستی پیروی می کند.دستگاه‌هایی که با استفاده از این فناوری توسعه‌یافته ساخته شده‌اند، در آزمایشگاه میکروسیال پروژه روی یک تراشه استفاده خواهند شد.هدف این پروژه استفاده از تکنیک‌های طراحی آزمایشی، بهینه‌سازی و شبیه‌سازی برای ایجاد رابطه مستقیم بین پارامترهای پردازش لیزر و ویژگی‌های کانال در مقیاس میکرو و نانو و استفاده از این اطلاعات برای بهبود کانال‌های جداسازی در این میکروفناوری‌ها است.خروجی های خاص کار عبارتند از: طراحی کانال و مورفولوژی سطح برای بهبود علم جداسازی.مراحل یکپارچه پمپاژ و استخراج در تراشه های یکپارچه.جداسازی بیومولکول های هدف انتخاب شده و استخراج شده روی تراشه های یکپارچه
تولید و کنترل گرادیان های دمایی زمانی و پروفایل های طولی در امتداد ستون های LC مویرگی با استفاده از آرایه های Peltier و ترموگرافی مادون قرمز
یک پلت فرم تماس مستقیم جدید برای کنترل دقیق دمای ستون‌های مویرگی بر اساس استفاده از سلول‌های ترموالکتریک Peltier که به صورت جداگانه مرتب شده‌اند، ایجاد شده است.این پلت فرم کنترل سریع دما را برای ستون های مویرگی و میکرو LC فراهم می کند و امکان برنامه ریزی همزمان دماهای زمانی و مکانی را فراهم می کند.این پلت فرم در محدوده دمایی 15 تا 200 درجه سانتیگراد با نرخ رمپ تقریباً 400 درجه سانتیگراد در دقیقه برای هر یک از 10 سلول Peltier تراز کار می کند.این سیستم برای چندین حالت اندازه‌گیری مبتنی بر مویرگی غیر استاندارد، مانند کاربرد مستقیم گرادیان‌های دما با پروفایل‌های خطی و غیر خطی، از جمله گرادیان‌های دمای ستون استاتیک و گرادیان‌های دمای زمانی، گرادیان‌های دقیق کنترل‌شده دما، یکپارچه مویرگی پلیمریزه شده، ارزیابی شده است. فازهای ثابت، و ساخت فازهای یکپارچه در کانال های میکروسیال (روی یک تراشه).این ابزار را می توان با سیستم های کروماتوگرافی استاندارد و ستونی استفاده کرد.
فوکوس الکتروهیدرودینامیکی در یک دستگاه میکروسیال مسطح دو بعدی برای پیش تغلیظ آنالیت های کوچک
این کار شامل تمرکز الکتروهیدرودینامیکی (EHDF) و انتقال فوتون برای کمک به توسعه پیش غنی‌سازی و شناسایی گونه‌ها است.EHDF یک روش تمرکز متعادل یونی است که بر پایه ایجاد تعادل بین نیروهای هیدرودینامیکی و الکتریکی است که در آن یون های مورد نظر ساکن می شوند.این مطالعه یک روش جدید را با استفاده از یک دستگاه میکروسیال مسطح فضای مسطح دوبعدی باز 2 بعدی به جای سیستم میکروکانال معمولی ارائه می‌کند.چنین دستگاه هایی می توانند مقادیر زیادی از مواد را از قبل متمرکز کنند و ساخت آنها نسبتاً آسان است.این مطالعه نتایج یک شبیه‌سازی جدید توسعه‌یافته را با استفاده از COMSOL Multiphysics® 3.5a ارائه می‌کند.نتایج این مدل‌ها با نتایج تجربی برای آزمایش هندسه‌های جریان شناسایی‌شده و مناطق با غلظت بالا مقایسه شد.مدل میکروسیال عددی توسعه‌یافته با آزمایش‌های منتشر شده قبلی مقایسه شد و نتایج بسیار سازگار بود.بر اساس این شبیه سازی ها، نوع جدیدی از کشتی برای ارائه شرایط بهینه برای EHDF مورد تحقیق قرار گرفت.نتایج تجربی با استفاده از تراشه عملکرد بهتری از مدل داشت.در تراشه های میکروسیال ساخته شده، حالت جدیدی به نام EGDP جانبی مشاهده شد، زمانی که ماده مورد مطالعه عمود بر ولتاژ اعمال شده متمرکز شد.زیرا تشخیص و تصویربرداری جنبه های کلیدی چنین سیستم های پیش غنی سازی و شناسایی گونه ها هستند.مدل‌های عددی و تأیید تجربی انتشار نور و توزیع شدت نور در سیستم‌های میکروسیال دو بعدی ارائه شده‌اند.مدل عددی توسعه‌یافته انتشار نور به صورت تجربی هم از نظر مسیر واقعی نور از طریق سیستم و هم از نظر توزیع شدت تأیید شد، که نتایجی را ارائه داد که ممکن است برای بهینه‌سازی سیستم‌های فوتوپلیمریزاسیون و همچنین برای سیستم‌های تشخیص نوری جالب باشد. با استفاده از مویرگ ها.
بسته به هندسه، ریزساختارها را می توان در ارتباطات راه دور، میکروسیالات، میکروسنسورها، انبار داده ها، برش شیشه و علامت گذاری تزئینی استفاده کرد.در این کار، رابطه بین تنظیمات پارامترهای سیستم لیزر Nd:YVO4 و CO2 و اندازه و مورفولوژی ریزساختارها بررسی شد.پارامترهای مورد مطالعه سیستم لیزر شامل توان P، نرخ تکرار پالس PRF، تعداد پالس N و سرعت اسکن U است.یک سیستم ریزماشینکاری سه بعدی با استفاده از لیزر Nd:YVO4 (2.5 W، 1.604 میکرومتر، 80 ns) برای ساخت ریزساختارها در داخل نمونه‌های پلی کربنات توسعه داده شد.وکسل های ریزساختاری دارای قطری بین 48 تا 181 میکرومتر هستند.این سیستم همچنین فوکوس دقیقی را با استفاده از اهداف میکروسکوپی برای ایجاد وکسل‌های کوچکتر در محدوده 5 تا 10 میکرومتر در نمونه‌های شیشه سودا-آهک، سیلیس ذوب شده و یاقوت کبود فراهم می‌کند.یک لیزر CO2 (1.5 کیلووات، 10.6 میکرومتر، حداقل مدت پالس 26 میکروثانیه) برای ایجاد ریز کانال‌ها در نمونه‌های شیشه سودا-آهک استفاده شد.شکل مقطع میکروکانال ها به طور گسترده ای بین شیارهای v، شیارهای u و محل های فرسایش سطحی متفاوت بود.اندازه میکروکانال ها نیز بسیار متفاوت است: از 81 تا 365 میکرومتر عرض، از 3 تا 379 میکرومتر در عمق، و زبری سطح از 2 تا 13 میکرومتر، بسته به نوع نصب.اندازه‌های میکروکانال با توجه به پارامترهای پردازش لیزری با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و طراحی آزمایش‌ها (DOE) مورد بررسی قرار گرفت.نتایج جمع‌آوری‌شده برای مطالعه تأثیر پارامترهای فرآیند بر سرعت فرسایش حجمی و جرمی مورد استفاده قرار گرفت.علاوه بر این، یک مدل ریاضی فرآیند حرارتی برای کمک به درک فرآیند و امکان پیش‌بینی توپولوژی کانال قبل از ساخت واقعی ایجاد شده است.
صنعت اندازه‌شناسی همیشه به دنبال راه‌های جدیدی برای کاوش دقیق و سریع و دیجیتالی کردن توپوگرافی سطح است، از جمله محاسبه پارامترهای زبری سطح و ایجاد ابرهای نقطه‌ای (مجموعه‌ای از نقاط سه‌بعدی که یک یا چند سطح را توصیف می‌کنند) برای مدل‌سازی یا مهندسی معکوس.سیستم‌ها وجود دارند و سیستم‌های نوری در دهه گذشته محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند، اما خرید و نگهداری بیشتر پروفیل‌های نوری گران است.بسته به نوع سیستم، طراحی پروفیل های نوری نیز ممکن است دشوار باشد و شکنندگی آنها ممکن است برای اکثر کاربردهای فروشگاهی یا کارخانه ای مناسب نباشد.این پروژه توسعه یک پروفایلر را با استفاده از اصول مثلث نوری پوشش می دهد.سیستم توسعه‌یافته دارای مساحت میز اسکن 200×120 میلی‌متر و محدوده اندازه‌گیری عمودی 5 میلی‌متر است.موقعیت سنسور لیزری در بالای سطح هدف نیز 15 میلی متر قابل تنظیم است.یک برنامه کنترل برای اسکن خودکار قطعات و مناطق سطح انتخاب شده توسط کاربر توسعه داده شد.این سیستم جدید با دقت ابعادی مشخص می شود.حداکثر خطای کسینوس اندازه گیری شده سیستم 0.07 درجه است.دقت دینامیکی سیستم در 2 میکرومتر در محور Z (ارتفاع) و حدود 10 میکرومتر در محور X و Y اندازه‌گیری می‌شود.نسبت اندازه بین قطعات اسکن شده (سکه، پیچ، واشر و قالب های لنز فیبر) خوب بود.تست سیستم نیز مورد بحث قرار خواهد گرفت، از جمله محدودیت‌های نمایه ساز و بهبودهای احتمالی سیستم.
هدف از این پروژه توسعه و توصیف یک سیستم آنلاین پرسرعت نوری جدید برای بازرسی عیوب سطحی است.سیستم کنترل بر اساس اصل مثلث سازی نوری است و روشی غیر تماسی برای تعیین مشخصات سه بعدی سطوح منتشر ارائه می دهد.اجزای اصلی سیستم توسعه شامل یک لیزر دیود، یک دوربین CCf15 CMOS و دو موتور سروو کنترل شده توسط رایانه شخصی است.حرکت نمونه، گرفتن تصویر و پروفایل سطح سه بعدی در نرم افزار LabView برنامه ریزی شده است.بررسی داده های گرفته شده را می توان با ایجاد برنامه ای برای رندر مجازی یک سطح اسکن شده سه بعدی و محاسبه پارامترهای زبری سطح مورد نیاز تسهیل کرد.از موتورهای سروو برای حرکت نمونه در جهت X و Y با وضوح 0.05 میکرومتر استفاده می شود.نمایه ساز سطح آنلاین بدون تماس توسعه یافته می تواند اسکن سریع و بازرسی سطح با وضوح بالا را انجام دهد.سیستم توسعه‌یافته با موفقیت برای ایجاد پروفیل‌های سطح ۲ بعدی، پروفایل‌های سطح سه‌بعدی و اندازه‌گیری زبری سطح بر روی سطح مواد نمونه مختلف استفاده می‌شود.تجهیزات بازرسی خودکار دارای ناحیه اسکن XY 12×12 میلی متر است.برای مشخص کردن و کالیبره کردن سیستم پروفایل توسعه‌یافته، پروفایل سطح اندازه‌گیری شده توسط سیستم با همان سطح اندازه‌گیری شده با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ دوچشمی، AFM و Mitutoyo Surftest-402 مقایسه شد.
الزامات مربوط به کیفیت محصولات و مواد به کار رفته در آنها هر روز بیشتر و بیشتر می شود.راه حل بسیاری از مشکلات تضمین کیفیت بصری (QA) استفاده از سیستم های بازرسی سطحی خودکار در زمان واقعی است.این امر مستلزم کیفیت یکنواخت محصول با توان عملیاتی بالا است.بنابراین، سیستم هایی مورد نیاز است که 100% قادر به آزمایش مواد و سطوح در زمان واقعی باشند.برای دستیابی به این هدف، ترکیب فناوری لیزر و فناوری کنترل کامپیوتری راه حل موثری را ارائه می دهد.در این کار، یک سیستم اسکن لیزری بدون تماس با سرعت بالا، کم هزینه و با دقت بالا توسعه داده شد.این سیستم قادر است ضخامت اجسام مات جامد را با استفاده از اصل مثلث سازی نوری لیزری اندازه گیری کند.سیستم توسعه یافته دقت و تکرارپذیری اندازه گیری ها را در سطح میکرومتر تضمین می کند.
هدف از این پروژه طراحی و توسعه یک سیستم بازرسی لیزری برای تشخیص عیوب سطحی و ارزیابی پتانسیل آن برای کاربردهای درون خطی با سرعت بالا است.اجزای اصلی سیستم تشخیص عبارتند از یک ماژول دیود لیزر به عنوان منبع روشنایی، یک دوربین دسترسی تصادفی CMOS به عنوان واحد تشخیص و یک مرحله ترجمه XYZ.الگوریتم‌هایی برای تجزیه و تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از اسکن سطوح مختلف نمونه توسعه داده شد.سیستم کنترل بر اساس اصل مثلث سازی نوری است.پرتو لیزر به صورت مایل بر روی سطح نمونه برخورد می کند.سپس اختلاف ارتفاع سطح به عنوان حرکت افقی نقطه لیزر روی سطح نمونه در نظر گرفته می شود.این اجازه می دهد تا اندازه گیری ارتفاع با استفاده از روش مثلثی انجام شود.سیستم تشخیص توسعه‌یافته ابتدا برای به دست آوردن یک ضریب تبدیل کالیبره می‌شود که رابطه بین جابجایی نقطه اندازه‌گیری شده توسط سنسور و جابجایی عمودی سطح را منعکس می‌کند.آزمایش ها بر روی سطوح مختلف مواد نمونه انجام شد: برنج، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ.سیستم توسعه یافته قادر است به طور دقیق نقشه توپوگرافی سه بعدی از نقص هایی را که در حین کار رخ می دهد ایجاد کند.وضوح فضایی حدود 70 میکرومتر و وضوح عمق 60 میکرومتر به دست آمد.عملکرد سیستم نیز با اندازه گیری دقت فواصل اندازه گیری شده تایید می شود.
سیستم‌های اسکن لیزری فیبر با سرعت بالا در محیط‌های تولید صنعتی خودکار برای تشخیص عیوب سطح استفاده می‌شوند.روش های مدرن تر برای تشخیص عیوب سطحی شامل استفاده از فیبرهای نوری برای روشنایی و تشخیص اجزا است.این پایان نامه شامل طراحی و توسعه یک سیستم نوری پرسرعت جدید است.در این مقاله دو منبع ال ای دی، ال ای دی (دیودهای ساطع کننده نور) و دیودهای لیزر بررسی شده است.یک ردیف از پنج دیود ساطع کننده و پنج دیود نوری گیرنده در مقابل یکدیگر قرار دارند.جمع آوری داده ها توسط رایانه شخصی با استفاده از نرم افزار LabVIEW کنترل و تجزیه و تحلیل می شود.این سیستم برای اندازه گیری ابعاد عیوب سطحی مانند سوراخ (1 میلی متر)، سوراخ کور (2 میلی متر) و بریدگی در مواد مختلف استفاده می شود.نتایج نشان می‌دهد که در حالی که این سیستم در اصل برای اسکن دو بعدی در نظر گرفته شده است، می‌تواند به عنوان یک سیستم تصویربرداری سه بعدی محدود نیز عمل کند.این سیستم همچنین نشان داد که تمام مواد فلزی مورد مطالعه قادر به بازتاب سیگنال های فروسرخ هستند.یک روش جدید توسعه‌یافته با استفاده از آرایه‌ای از فیبرهای شیب‌دار به سیستم اجازه می‌دهد تا وضوح قابل تنظیم با حداکثر وضوح سیستم تقریباً ۱۰۰ میکرومتر (قطر جمع‌آوری فیبر) را به دست آورد.این سیستم با موفقیت برای اندازه گیری مشخصات سطح، زبری سطح، ضخامت و بازتاب مواد مختلف مورد استفاده قرار گرفته است.آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، برنج، مس، توفنول و پلی کربنات با این سیستم قابل آزمایش هستند.از مزایای این سیستم جدید می توان به تشخیص سریعتر، هزینه کمتر، اندازه کوچکتر، وضوح بالاتر و انعطاف پذیری اشاره کرد.
طراحی، ساخت و آزمایش سیستم های جدید برای ادغام و استقرار فناوری های جدید حسگرهای محیطی.به ویژه برای برنامه های نظارت بر باکتری های مدفوع مناسب است
اصلاح ساختار میکرو نانو پانل‌های PV خورشیدی سیلیکونی برای بهبود تامین انرژی
یکی از چالش های مهم مهندسی که جامعه جهانی امروز با آن مواجه است تامین انرژی پایدار است.زمان آن فرا رسیده است که جامعه به شدت به منابع انرژی تجدیدپذیر تکیه کند.خورشید انرژی رایگانی برای زمین فراهم می کند، اما روش های مدرن استفاده از این انرژی به صورت الکتریسیته دارای محدودیت هایی است.در مورد سلول های فتوولتائیک، مشکل اصلی راندمان ناکافی جمع آوری انرژی خورشیدی است.ریزماشین کاری لیزری معمولاً برای ایجاد اتصالات بین لایه‌های فعال فتوولتائیک مانند لایه‌های شیشه‌ای، سیلیکون هیدروژنه و لایه‌های اکسید روی استفاده می‌شود.همچنین مشخص است که با افزایش سطح یک سلول خورشیدی، به عنوان مثال با ریزماشین کاری، می توان انرژی بیشتری به دست آورد.نشان داده شده است که جزئیات پروفایل سطح نانومقیاس بر راندمان جذب انرژی سلول های خورشیدی تأثیر می گذارد.هدف این مقاله بررسی مزایای انطباق ساختارهای سلول خورشیدی میکرو، نانو و مزو مقیاس برای ارائه توان بالاتر است.تغییر پارامترهای تکنولوژیکی چنین ریزساختارها و نانوساختارهایی امکان مطالعه تأثیر آنها بر توپولوژی سطح را فراهم می کند.سلول ها برای انرژی تولید شده در هنگام قرار گرفتن در معرض سطوح کنترل شده آزمایشی نور الکترومغناطیسی آزمایش خواهند شد.یک رابطه مستقیم بین کارایی سلول و بافت سطح ایجاد خواهد شد.
کامپوزیت های زمینه فلزی (MMC) به سرعت در حال تبدیل شدن به کاندیدهای اصلی برای نقش مواد ساختاری در مهندسی و الکترونیک هستند.آلومینیوم (Al) و مس (Cu) به دلیل خواص حرارتی عالی (مانند ضریب انبساط حرارتی پایین (CTE)، هدایت حرارتی بالا) و بهبود خواص مکانیکی (مانند مقاومت ویژه بالاتر، عملکرد بهتر) با SiC تقویت شده‌اند.به طور گسترده ای در صنایع مختلف برای مقاومت در برابر سایش و مدول خاص استفاده می شود.اخیراً این MMC های سرامیکی بالا به روند دیگری برای کاربردهای کنترل دما در بسته های الکترونیکی تبدیل شده اند.به طور معمول، در بسته‌های دستگاه قدرت، آلومینیوم (Al) یا مس (Cu) به عنوان هیت سینک یا صفحه پایه برای اتصال به بستر سرامیکی که تراشه و ساختارهای پین مربوطه را حمل می‌کند، استفاده می‌شود.تفاوت زیاد در ضریب انبساط حرارتی (CTE) بین سرامیک و آلومینیوم یا مس مضر است زیرا قابلیت اطمینان بسته را کاهش می دهد و همچنین اندازه بستر سرامیکی قابل اتصال به بستر را محدود می کند.
با توجه به این کاستی، اکنون می توان مواد جدیدی را توسعه داد، بررسی کرد و مشخص کرد که این الزامات را برای مواد بهبود یافته حرارتی برآورده می کند.با بهبود رسانایی حرارتی و ضریب انبساط حرارتی (CTE)، MMC CuSiC و AlSiC اکنون راه حل های مناسبی برای بسته بندی الکترونیک هستند.این کار خواص ترموفیزیکی منحصر به فرد این MMC ها و کاربردهای احتمالی آنها برای مدیریت حرارتی بسته های الکترونیکی را ارزیابی می کند.
شرکت های نفتی در ناحیه جوش سیستم های صنعت نفت و گاز ساخته شده از کربن و فولادهای کم آلیاژ خوردگی قابل توجهی را تجربه می کنند.در محیط‌های حاوی CO2، آسیب خوردگی معمولاً به تفاوت در استحکام لایه‌های خوردگی محافظ رسوب‌شده بر روی ریزساختارهای فولاد کربنی مختلف نسبت داده می‌شود.خوردگی موضعی در فلز جوش (WM) و منطقه متاثر از حرارت (HAZ) عمدتاً به دلیل اثرات گالوانیکی به دلیل تفاوت در ترکیب آلیاژ و ریزساختار است.ویژگی های ریزساختاری فلز پایه (PM)، WM، و HAZ برای درک اثر ریزساختار بر رفتار خوردگی اتصالات جوش داده شده فولادی ملایم مورد بررسی قرار گرفت.آزمون‌های خوردگی در محلول NaCl 3.5 درصد اشباع شده با CO2 تحت شرایط اکسیژن‌زدایی در دمای اتاق (2±20 درجه سانتیگراد) و pH 0.3±4.0 انجام شد.توصیف رفتار خوردگی با استفاده از روش‌های الکتروشیمیایی برای تعیین پتانسیل مدار باز، روبش پتانسیودینامیک و مقاومت قطبش خطی، و همچنین مشخصه‌های متالوگرافی عمومی با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام شد.فازهای مورفولوژیکی اصلی شناسایی شده عبارتند از فریت سوزنی، آستنیت حفظ شده و ساختار مارتنزیتی - بینیتی در WM.آنها در HAZ کمتر رایج هستند.رفتار الکتروشیمیایی و نرخ خوردگی به طور قابل توجهی در PM، VM و HAZ یافت شد.
کار تحت پوشش این پروژه با هدف بهبود راندمان الکتریکی پمپ های شناور است.تقاضاها در صنعت پمپ برای حرکت در این مسیر اخیراً با معرفی قوانین جدید اتحادیه اروپا که صنعت را به طور کلی ملزم به دستیابی به سطوح جدید و بالاتری از کارایی می کند، افزایش یافته است.این مقاله استفاده از یک ژاکت خنک کننده برای خنک کردن ناحیه شیر برقی پمپ را تجزیه و تحلیل می کند و بهبودهای طراحی را پیشنهاد می کند.به طور خاص، جریان سیال و انتقال حرارت در ژاکت های خنک کننده پمپ های عامل مشخص می شود.بهبود در طراحی ژاکت انتقال حرارت بهتر به ناحیه موتور پمپ را فراهم می کند و در نتیجه راندمان پمپ را بهبود می بخشد در حالی که کشش القایی را کاهش می دهد.برای این کار، یک سیستم آزمایش پمپ نصب شده در چاله خشک به مخزن آزمایشی موجود 250 متر مکعب اضافه شد.این امکان ردیابی دوربین با سرعت بالا از میدان جریان و یک تصویر حرارتی از پوشش پمپ را فراهم می کند.میدان جریان تایید شده توسط تجزیه و تحلیل CFD اجازه آزمایش، آزمایش و مقایسه طرح های جایگزین را می دهد تا دمای عملیاتی را تا حد امکان پایین نگه دارد.طراحی اولیه پمپ قطب M60-4 حداکثر دمای بدنه پمپ خارجی 45 درجه سانتیگراد و حداکثر دمای استاتور 90 درجه سانتیگراد را تحمل می کرد.تجزیه و تحلیل طرح‌های مدل‌های مختلف نشان می‌دهد که کدام طرح‌ها برای سیستم‌های کارآمدتر مفیدتر هستند و کدام‌ها نباید مورد استفاده قرار گیرند.به ویژه، طراحی کویل خنک کننده یکپارچه هیچ پیشرفتی نسبت به طراحی اصلی ندارد.افزایش تعداد پره های پروانه از چهار به هشت، دمای عملیاتی اندازه گیری شده در بدنه را به میزان هفت درجه سانتیگراد کاهش داد.
ترکیبی از چگالی توان بالا و کاهش زمان نوردهی در پردازش فلز منجر به تغییر در ریزساختار سطح می شود.به دست آوردن ترکیب بهینه پارامترهای فرآیند لیزر و سرعت خنک‌سازی برای تغییر ساختار دانه‌ها و بهبود خواص تریبولوژیکی در سطح ماده حیاتی است.هدف اصلی این مطالعه بررسی اثر پردازش لیزر سریع پالس بر خواص تریبولوژیکی بیومواد فلزی موجود تجاری بود.این کار به اصلاح سطح لیزری فولاد ضد زنگ AISI 316L و Ti-6Al-4V اختصاص دارد.یک لیزر CO2 پالسی 1.5 کیلوواتی برای مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف فرآیند لیزر و ریزساختار و مورفولوژی سطح حاصل استفاده شد.با استفاده از یک نمونه استوانه‌ای که عمود بر جهت تابش لیزر چرخیده است، شدت تابش لیزر، زمان نوردهی، چگالی شار انرژی و عرض پالس تغییر می‌کند.خصوصیات با استفاده از SEM، EDX، اندازه گیری زبری سوزن و تجزیه و تحلیل XRD انجام شد.یک مدل پیش‌بینی دمای سطح نیز برای تنظیم پارامترهای اولیه فرآیند آزمایشی اجرا شد.سپس نقشه‌برداری فرآیند برای تعیین تعدادی از پارامترهای خاص برای عملیات لیزری سطح فولاد مذاب انجام شد.یک همبستگی قوی بین روشنایی، زمان قرار گرفتن در معرض، عمق پردازش و زبری نمونه پردازش شده وجود دارد.افزایش عمق و زبری تغییرات ریزساختاری با سطوح نوردهی و زمان‌های نوردهی بالاتر همراه بود.با تجزیه و تحلیل ناهمواری و عمق ناحیه تحت درمان، مدل‌های جریان انرژی و دمای سطح برای پیش‌بینی درجه ذوبی که روی سطح اتفاق می‌افتد استفاده می‌شود.با افزایش زمان برهمکنش پرتو لیزر، زبری سطح فولاد برای سطوح مختلف انرژی پالس مورد مطالعه افزایش می‌یابد.در حالی که ساختار سطح برای حفظ تراز طبیعی کریستال ها مشاهده شد، تغییرات در جهت دانه در مناطق تحت درمان با لیزر مشاهده شد.
تجزیه و تحلیل و توصیف رفتار تنش بافت و پیامدهای آن برای طراحی داربست
در این پروژه چندین هندسه مختلف داربست توسعه داده شد و تجزیه و تحلیل اجزای محدود برای درک خواص مکانیکی ساختار استخوان، نقش آنها در توسعه بافت و حداکثر توزیع تنش و کرنش در داربست انجام شد.اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT) از نمونه های استخوان ترابکولار علاوه بر ساختارهای داربست طراحی شده با CAD جمع آوری شد.این طرح ها به شما امکان می دهد نمونه های اولیه را ایجاد و آزمایش کنید و همچنین FEM این طرح ها را انجام دهید.اندازه‌گیری‌های مکانیکی تغییر شکل‌ها بر روی داربست‌های ساخته شده و نمونه‌های ترابکولار استخوان سر فمور انجام شد و این نتایج با نتایج به‌دست‌آمده توسط FEA برای ساختارهای مشابه مقایسه شد.اعتقاد بر این است که خواص مکانیکی به شکل منافذ طراحی شده (ساختار)، اندازه منافذ (120، 340 و 600 میکرومتر) و شرایط بارگذاری (با یا بدون بلوک های بارگذاری) بستگی دارد.تغییرات در این پارامترها برای چارچوب های متخلخل 8 میلی متر مکعب، 7/22 میلی متر مکعب و 1000 میلی متر مکعب به منظور بررسی جامع تأثیر آنها بر توزیع تنش بررسی شد.نتایج آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که طراحی هندسی ساختار نقش مهمی در توزیع تنش ایفا می‌کند و پتانسیل بزرگ طراحی چارچوب برای بهبود بازسازی استخوان را برجسته می‌کند.به طور کلی، اندازه منافذ در تعیین سطح حداکثر تنش کلی مهمتر از سطح تخلخل است.با این حال، سطح تخلخل نیز در تعیین رسانایی استخوان سازه های داربست مهم است.با افزایش سطح تخلخل از 30٪ به 70٪، مقدار حداکثر تنش به طور قابل توجهی برای همان اندازه منافذ افزایش می یابد.
اندازه منافذ داربست نیز برای روش ساخت مهم است.تمام روش های مدرن نمونه سازی سریع دارای محدودیت های خاصی هستند.در حالی که ساخت معمولی همه کاره تر است، ساخت طرح های پیچیده تر و کوچکتر اغلب غیرممکن است.اکثر این فناوری‌ها در حال حاضر اسماً قادر به تولید منافذ زیر 500 میکرومتر نیستند.بنابراین، نتایج با اندازه منافذ 600 میکرومتر در این کار بیشترین ارتباط را با قابلیت‌های تولید فناوری‌های تولید سریع فعلی دارد.ساختار شش ضلعی ارائه شده، اگرچه تنها در یک جهت در نظر گرفته شده است، در مقایسه با ساختارهای مبتنی بر مکعب و مثلث، ناهمسانگردترین ساختار خواهد بود.ساختارهای مکعبی و مثلثی در مقایسه با ساختارهای شش ضلعی نسبتاً همسانگرد هستند.ناهمسانگردی هنگام در نظر گرفتن رسانایی استخوانی داربست طراحی شده مهم است.توزیع تنش و محل دیافراگم بر فرآیند بازسازی تأثیر می گذارد و شرایط بارگذاری مختلف می تواند مقدار حداکثر تنش و مکان آن را تغییر دهد.جهت بارگذاری غالب باید اندازه و توزیع منافذ را افزایش دهد تا به سلول ها اجازه دهد تا به منافذ بزرگتر رشد کنند و مواد مغذی و مصالح ساختمانی را فراهم کنند.نتیجه جالب دیگر این کار، با بررسی توزیع تنش در مقطع ستون ها، این است که مقادیر تنش بالاتری در سطح ستون ها نسبت به مرکز ثبت می شود.در این کار نشان داده شد که اندازه منافذ، سطح تخلخل و روش بارگذاری ارتباط نزدیکی با سطوح تنش تجربه شده در سازه دارد.این یافته‌ها امکان ایجاد ساختارهای پایه را نشان می‌دهد که در آن سطوح تنش روی سطح استارت می‌تواند به میزان بیشتری متفاوت باشد، که می‌تواند اتصال و رشد سلول را تقویت کند.
داربست‌های جایگزین استخوان مصنوعی این فرصت را فراهم می‌کنند که خصوصیات را به‌صورت جداگانه تنظیم کنند، بر محدودیت در دسترس بودن اهداکننده غلبه کنند و یکپارچگی استخوانی را بهبود بخشند.مهندسی استخوان با ارائه گرافت‌هایی با کیفیت بالا که می‌تواند در مقادیر زیاد عرضه شود، به این مسائل رسیدگی می‌کند.در این کاربردها، هندسه داخلی و خارجی داربست از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی، نفوذپذیری و تکثیر سلولی دارند.فناوری نمونه سازی سریع امکان استفاده از مواد غیر استاندارد با هندسه معین و بهینه را فراهم می کند که با دقت بالا تولید می شوند.این مقاله توانایی تکنیک‌های چاپ سه بعدی را برای ساخت هندسه‌های پیچیده داربست‌های اسکلتی با استفاده از مواد فسفات کلسیم زیست سازگار را بررسی می‌کند.مطالعات اولیه مواد اختصاصی نشان می دهد که رفتار مکانیکی جهت پیش بینی شده قابل دستیابی است.اندازه‌گیری‌های واقعی خواص مکانیکی جهت نمونه‌های ساخته شده، روند مشابهی را با نتایج آنالیز اجزای محدود (FEM) نشان داد.این کار همچنین امکان چاپ سه بعدی برای ساخت داربست های هندسی مهندسی بافت از سیمان فسفات کلسیم زیست سازگار را نشان می دهد.چارچوب ها با چاپ با محلول آبی دی سدیم هیدروژن فسفات روی لایه پودری متشکل از مخلوط همگن هیدروژن فسفات کلسیم و هیدروکسید کلسیم ساخته شدند.واکنش رسوب شیمیایی مرطوب در بستر پودر چاپگر سه بعدی انجام می شود.نمونه های جامد برای اندازه گیری خواص مکانیکی فشرده سازی حجمی سیمان فسفات کلسیم تولیدی (CPC) ساخته شد.قطعات تولید شده دارای مدول الاستیسیته 3.59 مگاپاسکال و میانگین مقاومت فشاری 0.147 مگاپاسکال بودند.تف جوشی منجر به افزایش قابل توجهی در خواص فشرده سازی می شود (E = 9.15 MPa، σt = 0.483 MPa)، اما سطح ویژه مواد را کاهش می دهد.در نتیجه تف جوشی، سیمان فسفات کلسیم به β-تری کلسیم فسفات (β-TCP) و هیدروکسی آپاتیت (HA) تجزیه می شود که با داده های آنالیز حرارتی وزن سنجی و تفاضلی (TGA/DTA) و آنالیز پراش اشعه ایکس تایید می شود. XRD).خواص برای ایمپلنت های با بارگذاری زیاد، که در آن استحکام مورد نیاز از 1.5 تا 150 مگاپاسکال است، و سفتی فشاری بیش از 10 مگاپاسکال است، کافی نیست.با این حال، پس پردازش بیشتر، مانند نفوذ با پلیمرهای زیست تخریب پذیر، می تواند این ساختارها را برای کاربردهای استنت مناسب کند.
هدف: تحقیقات در مکانیک خاک نشان داده است که ارتعاش اعمال شده بر سنگدانه ها منجر به همترازی ذرات کارآمدتر و کاهش انرژی مورد نیاز برای عمل بر روی سنگدانه می شود.هدف ما ایجاد روشی برای تأثیر ارتعاش بر فرآیند نهفتگی استخوان و ارزیابی تأثیر آن بر خواص مکانیکی گرافت‌های نهفته بود.
فاز 1: آسیاب 80 سر استخوان ران گاو با استفاده از آسیاب استخوان Noviomagus.سپس پیوندها با استفاده از سیستم شستشوی نمکی پالسی روی سینی الک شسته شدند.یک دستگاه ضربه ارتعاشی، مجهز به دو موتور 15 ولت DC با وزنه های غیرعادی که در داخل یک سیلندر فلزی ثابت شده بودند، ساخته شد.72 بار وزنه ای را از یک ارتفاع معین روی آن پرتاب کنید تا روند ضربه زدن به استخوان تکرار شود.محدوده فرکانس ارتعاش اندازه گیری شده با شتاب سنج نصب شده در محفظه ارتعاش مورد آزمایش قرار گرفت.سپس هر آزمایش برشی در چهار بار عادی مختلف تکرار شد تا یک سری منحنی تنش-کرنش به دست آید.برای هر آزمایش، پاکت‌های شکست Mohr-Coulomb ساخته شد که از آنها مقاومت برشی و مقادیر انسداد استخراج شد.
فاز 2: آزمایش را با افزودن خون برای تکرار محیط غنی که در تنظیمات جراحی با آن مواجه می‌شوید، تکرار کنید.
مرحله 1: پیوندهایی با افزایش ارتعاش در تمام فرکانس‌های ارتعاش استحکام برشی بالاتری نسبت به ضربه بدون ارتعاش نشان دادند.ارتعاش در فرکانس 60 هرتز بیشترین تاثیر را داشت و قابل توجه بود.
مرحله 2: پیوند با ضربه ارتعاشی اضافی در سنگدانه های اشباع، مقاومت برشی کمتری را برای همه بارهای فشاری معمولی نسبت به ضربه بدون ارتعاش نشان داد.
نتیجه گیری: اصول مهندسی عمران برای کاشت استخوان کاشته شده قابل اجرا است.در سنگدانه های خشک، افزودن ارتعاش می تواند خواص مکانیکی ذرات ضربه را بهبود بخشد.در سیستم ما، فرکانس بهینه ارتعاش 60 هرتز است.در سنگدانه های اشباع، افزایش ارتعاش بر مقاومت برشی سنگدانه تأثیر منفی می گذارد.این را می توان با فرآیند مایع سازی توضیح داد.
هدف از این کار طراحی، ساخت و آزمایش سیستمی بود که بتواند آزمودنی‌های ایستاده روی آن را مزاحم کند تا توانایی آنها در پاسخ به این تغییرات را ارزیابی کند.این کار را می توان با کج کردن سریع سطحی که فرد روی آن ایستاده است انجام داد و سپس آن را به حالت افقی برگرداند.از این طریق می توان تعیین کرد که آیا آزمودنی ها قادر به حفظ حالت تعادل هستند و چقدر طول کشید تا آنها این حالت تعادل را بازگردانند.این حالت تعادل با اندازه گیری تأثیر وضعیتی سوژه تعیین می شود.نوسان وضعیت طبیعی آنها با یک پانل نمایه فشار پا اندازه گیری شد تا میزان نوسان در طول آزمایش مشخص شود.این سیستم همچنین به گونه‌ای طراحی شده است که همه‌کاره‌تر و مقرون به صرفه‌تر از موجود تجاری کنونی باشد، زیرا در حالی که این ماشین‌ها برای تحقیق مهم هستند، در حال حاضر به دلیل هزینه بالایشان به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.سیستم جدید توسعه یافته ارائه شده در این مقاله برای جابجایی اجسام آزمایشی تا وزن 100 کیلوگرم استفاده شده است.
در این کار، شش آزمایش آزمایشگاهی در رشته های مهندسی و علوم فیزیکی برای بهبود فرآیند یادگیری برای دانش آموزان طراحی شد.این امر با نصب و ایجاد ابزارهای مجازی برای این آزمایش ها به دست می آید.استفاده از ابزار مجازی به طور مستقیم با روش های آموزشی آزمایشگاهی سنتی مقایسه می شود و مبنای توسعه هر دو رویکرد مورد بحث قرار می گیرد.کارهای قبلی با استفاده از یادگیری به کمک کامپیوتر (CBL) در پروژه‌های مشابه مرتبط با این کار، برای ارزیابی برخی از مزایای ابزارهای مجازی، به‌ویژه مواردی که مربوط به افزایش علاقه دانش‌آموز، حفظ حافظه، درک مطلب و در نهایت گزارش آزمایشگاهی است، استفاده شده است..مزایای مرتبطآزمایش مجازی مورد بحث در این مطالعه یک نسخه تجدید نظر شده از آزمایش سبک سنتی است و بنابراین مقایسه مستقیم تکنیک CBL جدید با آزمایشگاه سبک سنتی را ارائه می دهد.هیچ تفاوت مفهومی بین دو نسخه آزمایش وجود ندارد، تنها تفاوت در نحوه ارائه آن است.اثربخشی این روش‌های CBL با مشاهده عملکرد دانش‌آموزان با استفاده از ابزار مجازی در مقایسه با سایر دانش‌آموزان هم‌کلاس که حالت تجربی سنتی را انجام می‌دهند، ارزیابی شد.همه دانش آموزان با ارائه گزارش، سوالات چند گزینه ای مربوط به آزمایشات و پرسشنامه های خود ارزیابی می شوند.همچنین نتایج این مطالعه با سایر مطالعات مرتبط در زمینه CBL مقایسه شد.
زمان ارسال: فوریه-19-2023