Ҳадафи ин кор таҳияи як раванди автоматикунонидашудаи коркарди лазерӣ бо дақиқии баланди андоза ва хароҷоти пешакӣ муайяншуда мебошад.Ин кор таҳлили андоза ва моделҳои пешгӯии арзишро барои сохтани лазерии микроканалҳои дохилии Nd: YVO4 дар PMMA ва коркарди лазерии дохилии поликарбонат барои сохтани дастгоҳҳои микрофлюидӣ дар бар мегирад.Барои ноил шудан ба ин ҳадафҳои лоиҳа, ANN ва DoE андоза ва арзиши системаҳои лазерии CO2 ва Nd: YVO4-ро муқоиса карданд.Татбиқи пурраи назорати фикру мулоҳиза бо дақиқии субмикронӣ ҷойгиркунии хатӣ бо фикру мулоҳиза аз рамзгузор амалӣ карда мешавад.Аз ҷумла, автоматикунонии радиатсияи лазерӣ ва ҷойгиркунии намуна аз ҷониби FPGA назорат карда мешавад.Дониши амиқ дар бораи тартиботи кории системаи Nd: YVO4 ва нармафзор имкон дод, ки шӯъбаи идоракунӣ бо контролери автоматикунонии барномарезишавандаи Compact-Rio (PAC) иваз карда шавад, ки дар марҳилаи ҷойгиркунии 3D Resolution Resolution Reefback аз LabVIEW Code Control Encoders Submicron Encoders анҷом дода шудааст. .Автоматикунонии пурраи ин раванд дар коди LabVIEW дар ҳоли таҳия аст.Корҳои ҷорӣ ва оянда ченкунии дақиқии андоза, дақиқ ва такроршавандагии системаҳои тарроҳӣ ва оптимизатсияи марбут ба геометрияи микроканалро барои сохтани микрофлюидӣ ва дастгоҳи лабораторӣ дар чип барои барномаҳои кимиёвӣ/таҳлилӣ ва илми ҷудокуниро дар бар мегиранд.
Истифодаи зиёди қисмҳои металлии нимсахт (SSM) хосиятҳои хуби механикиро талаб мекунанд.Хусусиятҳои барҷастаи механикӣ, аз қабили муқовимат ба фарсудашавӣ, қувват ва сахтӣ аз хусусиятҳои микроструктурае, ки аз андозаи донаҳои ултра-ҷарима офарида шудаанд, вобаста аст.Ин андозаи дона одатан аз коркарди беҳтарини SSM вобаста аст.Бо вуҷуди ин, рехтагариҳои SSM аксар вақт порозияи боқимонда доранд, ки ба иҷроиш хеле зараровар аст.Дар ин кор про-цессхои мухимми шакл додани металлхои нимсахт барои ба даст овардани кисмхои хушсифат омухта мешаванд.Ин қисмҳо бояд ҳассосияти кам ва хусусиятҳои беҳтаршудаи микроструктурӣ дошта бошанд, аз ҷумла андозаи донаҳои ултра майда ва тақсимоти яксони боришотҳои сахтгиранда ва таркиби микроэлементҳои хӯлакунанда.Хусусан, таъсири усули пеш аз ҳарорат коркард кардани вақт ба рушди микроструктураи дилхоҳ таҳлил карда мешавад.Хусусиятҳое, ки дар натиҷаи беҳбуди масса ба вуҷуд меоянд, ба монанди афзоиши қувват, сахтӣ ва сахтӣ, тафтиш карда мешаванд.
Ин кор омӯзиши тағир додани лазерии сатҳи пӯлоди асбобҳои H13 бо истифодаи режими коркарди лазерии импулс мебошад.Нақшаи аввалини скрининги таҷрибавӣ, ки анҷом дода шуд, ба нақшаи муфассалтар оптимизатсияшуда оварда расонд.Лазери гази карбон (CO2) бо дарозии мавҷи 10,6 микрон истифода мешавад.Дар нацшаи тачрибавии тадцицот доццои лазерии се андозааш гуногун истифода шуданд: диаметрашон 0,4, 0,2 ва 0,09 мм.Дигар параметрҳои идорашаванда қувваи қуллаи лазер, суръати такрори набз ва такрори набз мебошанд.Гази аргон бо фишори 0,1 МПа пайваста ба коркарди лазерӣ кӯмак мекунад.Намунаи H13 пеш аз коркард ноҳамвор ва кимиёвӣ канда шуд, то азхудкунии сатҳ дар дарозии мавҷи лазерии CO2 зиёд карда шавад.Намунаҳои бо лазер коркардшуда барои тадқиқоти металлографӣ омода карда шуда, хосиятҳои физикӣ ва механикии онҳо тавсиф карда шуданд.Тадқиқотҳои металлографӣ ва таҳлили таркиби химиявӣ бо истифода аз микроскопияи электронии сканерӣ дар якҷоягӣ бо спектрометрияи энергетикии дисперсионии рентгенӣ гузаронида шуданд.Муайян кардани кристаллӣ ва марҳилаи сатҳи тағирёфта бо истифода аз системаи XRD бо радиатсияи Cu Ka ва дарозии мавҷи 1,54 Å анҷом дода шуд.Профили рӯизаминӣ бо истифода аз системаи профили стилус чен карда мешавад.Хусусиятҳои сахтии сатҳҳои таҳриршуда тавассути микроиндентатсияи алмоси Vickers чен карда шуданд.Таъсири ноҳамвории сатҳ ба хосиятҳои хастагии сатҳҳои тағирёфта бо истифода аз системаи хастагии гармии махсус истеҳсолшуда омӯхта шуд.Мушоҳида шудааст, ки донаҳои рӯизаминии тағирёфтаро бо андозаҳои ултранафи камтар аз 500 нм ба даст овардан мумкин аст.Дар намунаҳои H13 бо лазер коркардшуда умқи беҳтаршудаи сатҳи сатҳи аз 35 то 150 микрон ба даст оварда шуд.Кристаллии сатҳи тағирёфтаи H13 ба таври назаррас коҳиш ёфтааст, ки бо тақсимоти тасодуфии кристаллҳо пас аз коркарди лазерӣ алоқаманд аст.Ҳадди ақали ноҳамвории миёнаи ислоҳшудаи сатҳи H13 Ra 1,9 микрон аст.Боз як кашфиёти муҳим ин аст, ки сахтии сатҳи тағирёфтаи H13 дар танзимоти гуногуни лазерӣ аз 728 то 905 HV0.1 аст.Муносибати байни натиҷаҳои моделсозии гармидиҳӣ (суръати гармкунӣ ва хунуккунӣ) ва натиҷаҳои сахтӣ барои фаҳмидани минбаъдаи таъсири параметрҳои лазерӣ муқаррар карда шуд.Ин натиҷаҳо барои таҳияи усулҳои сахтгирии рӯизаминӣ барои беҳтар кардани муқовимати фарсудашавӣ ва рӯйпӯшҳои аз гармӣ муҳофизаткунанда муҳиманд.
Хусусиятҳои таъсири параметрии тӯбҳои варзишии сахт бо мақсади таҳияи ядроҳои маъмулӣ барои sliotar GAA
Ҳадафи асосии ин тадқиқот тавсиф кардани рафтори динамикии ядрои слиотар ҳангоми таъсир мебошад.Хусусиятҳои вискоэластикии тӯб барои як қатор суръати таъсир иҷро карда шуданд.Сфераҳои полимерии муосир ба суръати шиддат ҳассосанд, дар ҳоле ки сфераҳои анъанавии бисёркомпонентӣ аз шиддат вобастаанд.Ҷавоби ғайрихаттии вискоэластикӣ бо ду арзиши сахтӣ муайян карда мешавад: сахтии ибтидоӣ ва сахтии оммавӣ.Тӯбҳои анъанавӣ вобаста ба суръат нисбат ба тӯбҳои муосир 2,5 маротиба сахттаранд.Суръати зудтари афзоиши сахтии тӯбҳои муқаррарӣ ба COR нисбат ба суръат нисбат ба тӯбҳои муосир ғайрихаттӣ оварда мерасонад.Натиҷаҳои сахтгирии динамикӣ татбиқи маҳдуди санҷишҳои квазистатикӣ ва муодилаҳои назарияи баҳорро нишон медиҳанд.Та[лили рафтори деформатсияи сферикb нишон меди[ад, ки [уrуrи маркази вазнинb ва фишурдани диаметри барои [ама намуди сфера[о мувофиr нест.Тавассути таҷрибаҳои васеъи прототипсозӣ, таъсири шароити истеҳсолот ба иҷрои тӯб таҳқиқ карда шуд.Параметрҳои истеҳсолии ҳарорат, фишор ва таркиби моддӣ барои истеҳсоли як қатор тӯбҳо фарқ мекарданд.Сахтии полимер ба сахтӣ таъсир мерасонад, аммо на ба парокандашавии энергия, афзоиши сахтӣ сахтии тӯбро зиёд мекунад.Иловаҳои ядроӣ ба реактивии тӯб таъсир мерасонанд, зиёд шудани миқдори иловаҳо боиси паст шудани реактивии тӯб мегардад, аммо ин таъсир ба дараҷаи полимер ҳассос аст.Таҳлили ададӣ бо истифода аз се модели математикӣ барои тақлид кардани вокуниши тӯб ба зарба анҷом дода шуд.Модели якум исбот кард, ки рафтори тӯбро танҳо ба андозаи маҳдуд такрор карда метавонад, гарчанде ки он қаблан дар дигар намудҳои тӯб бомуваффақият истифода мешуд.Модели дуюм муаррифии оқилонаи вокуниши зарбаи тӯбро нишон дод, ки ба таври умум ба ҳама намудҳои тӯби озмудашуда татбиқ мешуд, аммо дақиқии пешгӯии аксуламали қувва ба ҷойивазкунӣ он қадар баланд набуд, ки барои татбиқи миқёси васеъ талаб карда мешавад.Модели сеюм ҳангоми моделсозии вокуниши тӯб дақиқии беҳтар нишон дод.Қимати қуввае, ки аз ҷониби модел барои ин модел тавлид шудааст, 95% бо маълумоти таҷрибавӣ мувофиқ аст.
Ин кор ба ду максади асосй ноил гардид.Яке тарҳрезӣ ва истеҳсоли вискозиметри капиллярии ҳарорати баланд ва дуввумӣ моделсозии ҷараёни металлҳои нимсахт барои кӯмак дар тарҳрезӣ ва пешниҳоди маълумот барои муқоиса мебошад.Вискозиметри капиллярии ҳарорати баланд сохта шуда, барои санҷиши аввала истифода шуд.Аппарат барои чен кардани часпакии металлхои нимсахт дар шароити харорати баланд ва суръати буриш, ки дар саноат истифода мешавад, ба кор бурда мешавад.Вискозиметри капиллярӣ як системаи ягонаи нуқтаест, ки метавонад часпакро тавассути чен кардани ҷараён ва коҳиши фишор дар саросари капилляр ҳисоб кунад, зеро часпак ба пастшавии фишор мутаносиб ва ба ҷараёни баръакс мутаносиб аст.Меъёрҳои тарҳрезӣ талаботро барои ҳарорати хуб назоратшаванда то 800ºC, суръати интиқоли сӯзандору аз 10,000 с-1 ва профилҳои сӯзандоруи назоратшаванда дар бар мегиранд.Бо истифода аз нармафзори FLUENT барои динамикаи моеъи ҳисоббарор (CFD) модели дученакаи думарҳилаи назариявии вобаста ба вақт таҳия карда шуд.Ин барои арзёбии часпакии металлҳои нимсахт ҳангоми гузаштан аз вискозиметри тарҳрезишудаи капиллярӣ бо суръати сӯзандоруи 0,075, 0,5 ва 1 м/с истифода шудааст.Таъсири фраксияи моддаҳои сахти металлӣ (fs) аз 0,25 то 0,50 низ тафтиш карда шуд.Барои муодилаи часпакии қонуни қудрат, ки барои таҳияи модели Fluent истифода шудааст, байни ин параметрҳо ва часпакии натиҷавӣ таносуби қавӣ қайд карда шуд.
Ин мақола таъсири параметрҳои равандро ба истеҳсоли композитҳои матритсаи металлии Al-SiC (MMC) дар раванди компостсозии гурӯҳӣ таҳқиқ мекунад.Параметрҳои раванди омӯхташуда суръати омехта, вақти омехта, геометрияи омехта, мавқеи омехта, ҳарорати моеъи металлӣ (вискозӣ) иборатанд.Моделҳои визуалӣ дар ҳарорати хонагӣ (25±C), моделсозии компютерӣ ва санҷишҳои санҷишӣ барои истеҳсоли MMC Al-SiC гузаронида шуданд.Дар симулятсияҳои визуалӣ ва компютерӣ, об ва глицерин/об барои муаррифии алюминийи моеъ ва нимсахт истифода мешуданд.Таъсири часпакҳои 1, 300, 500, 800 ва 1000 мПа с ва суръати омехтакунии 50, 100, 150, 200, 250 ва 300 чархзанӣ таҳқиқ карда шуданд.10 рол дар як дона.% зарраҳои мустаҳкамшудаи SiC, ки ба онҳое, ки дар алюминий MMK истифода мешаванд, дар визуализатсия ва санҷишҳои ҳисоббарорӣ истифода мешуданд.Санҷишҳои тасвирӣ дар шишаҳои шаффоф гузаронида шуданд.Моделҳои ҳисоббарорӣ бо истифода аз Fluent (барномаи CFD) ва бастаи ихтиёрии MixSim анҷом дода шуданд.Ин моделсозии 2D аксисимметрии бисёрфазавии вобаста ба вақтро дар бар мегирад, ки масирҳои истеҳсолиро бо истифода аз модели Эйлерӣ (гранула) дар бар мегирад.Вобастагии вақти парокандашавии зарраҳо, вақти ҷойгиршавӣ ва баландии гирдоби геометрияи омехта ва суръати гардиши миксер муайян карда шудааст.Барои миксере, ки дар °дар падл дорад, кунҷи 60 дараҷа барои зуд ба даст овардани дисперсияи якхелаи зарраҳо мувофиқтар аст.Дар натиљаи ин озмоишњо маълум гардид, ки барои ба даст овардани яксон таќсимоти SiC суръати омехта барои системаи об-SiC 150 чархзанї ва барои системаи глицерол/об-SiC 300 чархзанї мебошад.Муайян карда шуд, ки зиёд кардани часпаки аз 1 мПа·с (барои металли моеъ) то 300 мПа·с (барои металли нимсахт) ба дисперсия ва вакти пошидани SiC таъсири калон расонд.Аммо афзоиши минбаъдаи аз 300 мПа·с то 1000 мПа·с ба ин вақт чандон таъсир намерасонад.Қисми муҳими ин кор тарҳрезӣ, сохтмон ва тасдиқи мошини рехтагарии зуд сахтгиранда барои ин усули коркарди ҳарорати баландро дар бар мегирифт.Мошин аз миксере иборат аст, ки чор теғи ҳамвор дар кунҷи 60 дараҷа ва тигел дар камераи печи дорои гармии муқовиматкунанда мебошад.Ба установка двигатель дохил мешавад, ки омехтаи коркардшударо зуд хомуш мекунад.Ин таҷҳизот барои истеҳсоли масолеҳи композитии Al-SiC истифода мешавад.Умуман, байни визуализатсия, ҳисобкунӣ ва натиҷаҳои санҷиши таҷрибавӣ мувофиқати хуб пайдо шуд.
Бисёр усулҳои гуногуни прототипсозии зуд (RP) мавҷуданд, ки барои истифодаи миқёси васеъ асосан дар даҳсолаи охир таҳия шудаанд.Системаҳои прототипсозии зуд, ки дар тиҷорат дастрасанд, технологияҳои гуногунро бо истифода аз коғаз, мум, қатронҳои рӯшноӣ, полимерҳо ва хокаҳои металлии нав истифода мебаранд.Лоиҳа усули прототипсозии босуръатро дар бар мегирад, ки моделсозии Fused Deposition Modeling, ки бори аввал дар соли 1991 тиҷоратӣ шудааст. Дар ин кор версияи нави система барои моделсозӣ бо истифода аз мум таҳия ва истифода шудааст.Ин лоиҳа тарҳи асосии система ва усули гузоштани мумро тавсиф мекунад.Мошинҳои FDM қисмҳоро тавассути истихроҷи маводи ним гудохта ба платформа бо шакли пешакӣ муайяншуда тавассути соплоҳои тафсоншуда эҷод мекунанд.Соплоҳои экструзия дар ҷадвали XY насб карда шудаанд, ки аз ҷониби системаи компютерӣ идора карда мешаванд.Дар якҷоягӣ бо идоракунии автоматии механизми плунжер ва мавқеъи амонатгузор моделҳои дақиқ истеҳсол карда мешаванд.Барои сохтани объектҳои 2D ва 3D қабатҳои якхелаи мум болои ҳамдигар ҷамъ карда мешаванд.Хусусиятҳои муми инчунин барои оптимизатсияи раванди истеҳсоли моделҳо таҳлил карда шуданд.Ба инҳо ҳарорати гузариши фазавии мум, часпакии мум ва шакли тарки мум ҳангоми коркард дохил мешаванд.
Дар тӯли панҷ соли охир, гурӯҳҳои тадқиқотии Донишгоҳи Сити Дублин Кластери илмии Дублин ду раванди микромошинизатсияи лазериро таҳия карданд, ки метавонанд каналҳо ва вокселҳоро бо ҳалли такроршавандаи миқёси микрон эҷод кунанд.Диққати ин кор ба истифодаи маводи фармоишӣ барои ҷудо кардани биомолекулаҳои мақсаднок аст.Корҳои пешакӣ нишон медиҳанд, ки морфологияҳои нави омехтаи капиллярҳо ва каналҳои рӯизаминиро барои беҳтар кардани қобилияти ҷудокунӣ эҷод кардан мумкин аст.Ин кор ба истифодаи асбобҳои мавҷудаи микромошининг барои тарҳрезии геометрияҳо ва каналҳои рӯизаминӣ, ки беҳтар кардани ҷудокунӣ ва тавсифи системаҳои биологиро таъмин мекунанд, равона карда мешавад.Татбиқи ин системаҳо равиши лабораторӣ дар чип барои мақсадҳои биодиагностикиро риоя хоҳад кард.Дастгоҳҳое, ки бо истифода аз ин технологияи таҳияшуда сохта шудаанд, дар лабораторияи микрофлюидикии лоиҳа дар чип истифода мешаванд.Ҳадафи лоиҳа истифодаи тарҳрезии таҷрибавӣ, оптимизатсия ва моделсозӣ барои таъмини робитаи мустақими байни параметрҳои коркарди лазерӣ ва хусусиятҳои каналҳои микро ва наномикёс ва истифодаи ин маълумот барои беҳтар кардани каналҳои ҷудокунӣ дар ин микротехнологияҳо мебошад.Натиҷаҳои мушаххаси кор инҳоро дар бар мегиранд: тарҳрезии канал ва морфологияи рӯизаминӣ барои такмил додани илми ҷудокунӣ;марҳилаҳои монолитии обкашӣ ва истихроҷ дар микросхемаҳои интегралӣ;ҷудо кардани биомолекулаҳои ҳадафи интихобшуда ва истихроҷшуда дар микросхемаҳои интегралӣ.
Истеҳсол ва назорати градиентҳои ҳарорати муваққатӣ ва профилҳои тулонӣ дар сутунҳои капиллярии LC бо истифода аз массивҳои Peltier ва термографияи инфрасурх
Платформаи нави бевоситаи тамос барои назорати дақиқи ҳарорати сутунҳои капиллярӣ дар асоси истифодаи ҳуҷайраҳои термоэлектрикии ба таври инфиродӣ танзимшавандаи Пелтиер тартиб дода шудааст.Платформа назорати зуди ҳароратро барои сутунҳои капиллярӣ ва микро LC таъмин мекунад ва имкон медиҳад, ки ҳамзамон барномарезии ҳарорати муваққатӣ ва фазоӣ.Платформа дар доираи ҳарорати аз 15 то 200°С бо суръати рампа тақрибан 400°С/дақ барои ҳар як аз 10 ҳуҷайраи Peltier мувофиқ кор мекунад.Система барои якчанд намуди ченкунии ғайристандартии капиллярӣ, ба монанди татбиқи мустақими градиентҳои ҳарорат бо профилҳои хатӣ ва ғайрихаттӣ, аз ҷумла градиентҳои ҳарорати сутуни статикӣ ва градиентҳои ҳарорати муваққатӣ, градиентҳои дақиқи ҳарорат назоратшаванда, монолитии капиллярии полимеризатсияшуда арзёбӣ шудааст. фазахои стационарй ва сохтани фазахои монолитй дар каналхои микрофлюидикй (дар чип).Асбобро бо системаҳои хроматографияи стандартӣ ва сутун истифода бурдан мумкин аст.
Фокускунии электрогидродинамикӣ дар дастгоҳи дученакаи микрофлюидикӣ барои консентратсияи пешакии таҳлилҳои хурд
Ин кор фокускунии электрогидродинамикӣ (EHDF) ва интиқоли фотонҳоро барои кӯмак дар рушди пеш аз ғанисозӣ ва муайянкунии намудҳо дар бар мегирад.EHDF як усули мутавозини фокускунонии ион аст, ки ба муқаррар кардани мувозинати байни қувваҳои гидродинамикӣ ва электрикӣ асос ёфтааст, ки дар он ионҳои манфиатдор устувор мешаванд.Ин тадқиқот усули наверо бо истифода аз дастгоҳи микрофлюидикии ҳамвори 2D кушодаи 2D ба ҷои системаи анъанавии микроканал пешниҳод мекунад.Чунин дастгоҳҳо метавонанд миқдори зиёди моддаҳоро пешакӣ консентратсия кунанд ва истеҳсоли онҳо нисбатан осон аст.Ин тадқиқот натиҷаҳои як моделиронии нав таҳияшударо бо истифода аз COMSOL Multiphysics® 3.5a пешниҳод мекунад.Натиҷаҳои ин моделҳо бо натиҷаҳои таҷрибавӣ барои санҷиши геометрияҳои ҷараёни муайяншуда ва минтақаҳои консентратсияи баланд муқоиса карда шуданд.Модели ададии микрофлюидикии таҳияшуда бо таҷрибаҳои қаблан нашршуда муқоиса карда шуд ва натиҷаҳо хеле мувофиқ буданд.Дар асоси ин симулятсияҳо як навъи нави киштӣ барои фароҳам овардани шароити оптималии EHDF таҳқиқ карда шуд.Натиҷаҳои таҷрибавӣ бо истифода аз чип аз иҷрои модел бартарӣ доданд.Дар микросхемаҳои микрофлюидикии сохташуда режими наве мушоҳида шуд, ки EGDP паҳлӯӣ номида мешавад, вақте ки моддаи таҳқиқшаванда ба шиддати татбиқшаванда перпендикуляр равона карда шуд.Зеро кашф ва тасвир ҷанбаҳои асосии чунин системаҳои пеш аз ғанисозӣ ва муайянкунии намудҳо мебошанд.Моделҳои рақамӣ ва санҷиши таҷрибавии паҳншавии рӯшноӣ ва тақсимоти шиддатнокии рӯшноӣ дар системаҳои дученакаи микрофлюидӣ пешниҳод карда мешаванд.Модели рақамии паҳншавии рӯшноӣ ба таври таҷрибавӣ ҳам аз рӯи роҳи воқеии рӯшноӣ тавассути система ва ҳам аз рӯи тақсимоти интенсивӣ бомуваффақият санҷида шуд, ки натиҷаҳое доданд, ки барои оптимизатсияи системаҳои фотополимеризатсия ва инчунин барои системаҳои детектории оптикӣ манфиатдоранд. бо истифода аз капиллярҳо..
Вобаста аз геометрия, микроструктураҳоро дар телекоммуникатсия, микрофлюидика, микросенсорҳо, анбори додаҳо, буридани шиша ва аломатгузории ороишӣ истифода бурдан мумкин аст.Дар ин кор робитаи байни танзими параметрҳои системаи лазерии Nd:YVO4 ва CO2 ва андоза ва морфологияи микроструктураҳо таҳқиқ карда шуд.Параметрҳои омӯхташудаи системаи лазерӣ қувваи P, суръати такрори набзи PRF, шумораи импулсҳо N ва суръати скан U-ро дар бар мегирад. Андозаҳои баромади ченшуда диаметрҳои вокселҳои эквивалентӣ, инчунин паҳнои микроканал, амиқ ва ноҳамвории рӯизаминиро дар бар мегиранд.Системаи коркарди 3D бо истифода аз лазери Nd: YVO4 (2,5 Вт, 1,604 мкм, 80 нс) барои сохтани микроструктураи дохили намунаҳои поликарбонат таҳия карда шуд.Вокселҳои микроструктурӣ диаметри аз 48 то 181 мкм доранд.Система инчунин бо истифода аз ҳадафҳои микроскоп тамаркузи дақиқро барои эҷоди вокселҳои хурдтар дар диапазони 5 то 10 мкм дар шишаи содаи оҳак, омехтаи кремний ва намунаҳои сапфир таъмин мекунад.Лазери CO2 (1,5 кВт, 10,6 микрон, давомнокии ҳадди ақали набзи 26 мкс) барои сохтани микроканалҳо дар намунаҳои шишаи содаи оҳак истифода шудааст.Шакли буриши микроканалҳо дар байни чуқуриҳои v, u-grooves ва маконҳои абляцияи сатҳӣ ба таври васеъ фарқ мекард.Андозаи микроканалҳо низ хеле фарқ мекунанд: бараш аз 81 то 365 мкм, умқи аз 3 то 379 мкм ва ноҳамвории рӯи замин вобаста ба насб аз 2 то 13 мкм.Андозаи микроканалҳо аз рӯи параметрҳои коркарди лазерӣ бо истифода аз методологияи сатҳи посух (RSM) ва тарҳрезии таҷрибаҳо (DOE) тафтиш карда шуданд.Натиҷаҳои ҷамъовардашуда барои омӯзиши таъсири параметрҳои раванд ба суръати абляцияи ҳаҷмӣ ва оммавӣ истифода шуданд.Илова бар ин, модели математикии раванди гармидиҳӣ таҳия шудааст, ки барои фаҳмидани ин раванд кӯмак мекунад ва имкон медиҳад, ки топологияи канал пеш аз сохтани воқеиро пешгӯӣ кунад.
Саноати метрология ҳамеша роҳҳои нави дақиқ ва зуд омӯхтан ва рақамӣ кардани топографияи рӯизаминиро ҷустуҷӯ мекунад, аз ҷумла ҳисоб кардани параметрҳои ноҳамвории рӯи замин ва эҷоди абрҳои нуқта (маҷмӯи нуқтаҳои сеченака, ки як ё якчанд сатҳҳоро тавсиф мекунанд) барои моделсозӣ ё муҳандисии баръакс.системаҳо вуҷуд доранд ва системаҳои оптикӣ дар тӯли даҳсолаи охир маъруфият пайдо кардаанд, аммо аксари профилҳои оптикӣ барои харид ва нигоҳдорӣ гарон ҳастанд.Вобаста аз намуди система, профилҳои оптикӣ низ метавонанд тарҳрезӣ шаванд ва ноустувории онҳо барои аксари барномаҳои дӯконӣ ё корхона мувофиқ набошад.Лоиҳаи мазкур таҳияи профилактикиро бо истифода аз принсипҳои триангуляцияи оптикӣ фаро мегирад.Системаи таҳияшуда майдони ҷадвали сканерии 200 x 120 мм ва диапазони ченкунии амудии 5 мм дорад.Мавқеи сенсори лазерӣ дар болои сатҳи ҳадаф низ бо 15 мм танзим карда мешавад.Барномаи идоракунӣ барои сканкунии автоматии қисмҳои интихобкардаи корбар ва минтақаҳои рӯизаминӣ таҳия карда шуд.Ин системаи нав бо дақиқии андоза хос аст.Хатогии максималии косинуси система 0,07°-ро ташкил медиҳад.Аниқии динамикии система дар 2 мкм дар меҳвари Z (баландӣ) ва тақрибан 10 мкм дар меҳварҳои X ва Y чен карда мешавад.Таносуби андозаи байни қисмҳои сканшуда (тангаҳо, винтҳо, мошиншӯйҳо ва мемираҳои линзаи нахи) хуб буд.Санҷиши система низ баррасӣ хоҳад шуд, аз ҷумла маҳдудиятҳои профилатор ва такмилдиҳии эҳтимолии система.
Ҳадафи ин лоиҳа таҳия ва тавсифи системаи нави оптикии баландсуръати онлайн барои санҷиши нуқсонҳои рӯизаминӣ мебошад.Системам идоракунй ба прин-ципи триангуляцияи оптикй асос ёфта, барои муайян кардани профили се-ченакаи сатххои диффузи усули гайриконтактиро таъмин мекунад.Ба ҷузъҳои асосии системаи таҳия иборатанд аз лазери диодӣ, камераи CCf15 CMOS ва ду мотори серворо, ки аз ҷониби компютер идора мешаванд.Ҳаракати намуна, гирифтани тасвир ва профили сатҳи 3D дар нармафзори LabView барномарезӣ шудааст.Санҷиши маълумоти гирифташударо тавассути эҷоди барнома барои намоиши виртуалии сатҳи сканшудаи 3D ва ҳисоб кардани параметрҳои ноҳамвории сатҳи зарурӣ осон кардан мумкин аст.Моторҳои серво барои интиқоли намуна дар самтҳои X ва Y бо қарори 0,05 мкм истифода мешаванд.Профилгари рӯизаминии онлайн бидуни тамос метавонад сканкунии зуд ва санҷиши сатҳи баландро иҷро кунад.Системаи таҳияшуда бомуваффақият барои сохтани профилҳои автоматии сатҳи 2D, профилҳои сатҳи 3D ва ченкунии ноҳамвории рӯи рӯи маводи намунавӣ истифода мешавад.Таҷҳизоти автоматии санҷиш дорои майдони сканеркунии XY 12 x 12 мм мебошад.Барои характеристика ва калибровка кардани системаи профили тахияшуда профили сатхи аз тарафи система чен кардашуда бо хамон сатхи бо истифода аз микроскопи оптики, микроскопи бинокулярй, AFM ва Mitutoyo Surftest-402 чен кардашуда мукоиса карда шуд.
Талабот нисбат ба сифати махсулот ва масолехи дар онхо истифодашаванда торафт бештар серталаб мешавад.Ҳалли мушкилоти зиёди кафолати сифати визуалӣ (QA) истифодаи системаҳои автоматии санҷиши рӯизаминӣ дар вақти воқеӣ мебошад.Ин талаб мекунад, ки сифати якхелаи маҳсулот бо иқтидори баланд.Аз ин рӯ, системаҳое лозиманд, ки 100% қобилияти санҷиши маводҳо ва рӯи вақтро доранд.Барои ноил шудан ба ин ҳадаф, омезиши технологияи лазерӣ ва технологияи идоракунии компютерӣ ҳалли самаранокро фароҳам меорад.Дар ин кор системаи сканкунии лазерии бе-контактй, зуд, камхарч ва дакики баланд кор карда баромада шуд.Система қодир аст ғафсии объектҳои сахти шаффофро бо истифода аз принсипи триангуляцияи лазерии оптикӣ чен кунад.Системаи таҳияшуда дақиқ ва такроршавандагии ченакҳоро дар сатҳи микрометр таъмин мекунад.
Ҳадафи ин лоиҳа тарҳрезӣ ва таҳияи системаи назорати лазерӣ барои ошкор кардани нуқсонҳои рӯизаминӣ ва арзёбии потенсиали он барои барномаҳои баландсуръати дохилӣ мебошад.Ҷузъҳои асосии системаи муайянкунӣ модули диодҳои лазерӣ ҳамчун манбаи равшанӣ, камераи дастрасии тасодуфии CMOS ҳамчун воҳиди ошкор ва марҳилаи тарҷумаи XYZ мебошанд.Алгоритмхои тахлили маълумоте, ки бо сканкунии сатхи гуногуни намуна ба даст оварда шудаанд, тартиб дода шудаанд.Системаи идоракунӣ ба принсипи триангуляцияи оптикӣ асос ёфтааст.Нури лазерӣ ба сатҳи намуна ба таври моеъ меафтад.Фарқи баландии сатҳ пас ҳамчун ҳаракати уфуқии нуқтаи лазерӣ дар сатҳи намуна гирифта мешавад.Ин имкон медиҳад, ки ченакҳои баландӣ бо усули триангуляция гирифта шаванд.Системаи таҳияшудаи муайянкунӣ аввал барои ба даст овардани омили табдилдиҳӣ калибр карда мешавад, ки муносибати байни ҷойивазкунии нуқтаи аз ҷониби сенсор ченшуда ва ҷойивазкунии амудии сатҳро инъикос мекунад.Таҷрибаҳо дар сатҳҳои гуногуни маводи намунавӣ: биринҷӣ, алюминий ва пӯлоди зангногир гузаронида шуданд.Системаи таҳияшуда қодир аст, ки харитаи топографии 3D-и камбудиҳоро, ки ҳангоми кор ба амал меоянд, дақиқ тавлид кунад.Ҳаҷми фазоӣ тақрибан 70 микрон ва умқи 60 микрон ба даст омад.Фаъолияти система инчунин тавассути ченкунии дақиқии масофаҳои ченшуда тасдиқ карда мешавад.
Системаҳои сканкунии лазерии нахи баландсуръат дар муҳити автоматикунонидашудаи истеҳсолии саноатӣ барои ошкор кардани камбудиҳои рӯизаминӣ истифода мешаванд.Усулҳои муосиртари ошкор кардани нуқсонҳои рӯизаминӣ истифодаи нахҳои оптикиро барои равшанӣ ва муайянкунии ҷузъҳо дар бар мегиранд.Дар ин диссертация лоихакашй ва кор карда баромадани системаи нави оптоэлектроникии баландсуръат дар бар мегирад.Дар ин мақола ду манбаи LEDҳо, LEDҳо (диодҳои равшанӣ) ва диодҳои лазерӣ таҳқиқ карда мешаванд.Як қатор аз панҷ диодҳои эминкунанда ва панҷ фотодиоди қабулкунанда дар муқобили ҳамдигар ҷойгиранд.Ҷамъоварии маълумот аз ҷониби компютер бо истифода аз нармафзори LabVIEW назорат ва таҳлил карда мешавад.Система барои чен кардани андозаи нуқсонҳои рӯизаминӣ, аз қабили сӯрохиҳо (1 мм), сӯрохиҳои кӯр (2 мм) ва нохунҳо дар маводи гуногун истифода мешавад.Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки гарчанде ки система пеш аз ҳама барои сканкунии 2D пешбинӣ шудааст, он метавонад ҳамчун системаи маҳдуди тасвири 3D кор кунад.Система инчунин нишон дод, ки хамаи материалхои металлии тадкикшуда кодиранд сигналхои инфрасурхро инъикос кунанд.Усули навтаъсисшуда бо истифода аз як қатор нахҳои моил ба система имкон медиҳад, ки ҳалли танзимшавандаро бо қарори максималии система тақрибан 100 микрон (диаметри нахи ҷамъоварӣ) ба даст орад.Система барои чен кардани профили сатҳ, ноҳамворӣ, ғафсӣ ва инъикоси маводи гуногун бомуваффақият истифода мешавад.Бо ин система алюминий, пӯлоди зангногир, биринҷӣ, мис, туффнол ва поликарбонатро санҷидан мумкин аст.Бартариҳои ин системаи нав тезтар ошкоркунӣ, арзонтар, андозаи хурдтар, ҳалли баландтар ва чандирӣ мебошанд.
Тарҳрезӣ, сохтан ва озмоиши системаҳои нав барои ҳамгироӣ ва ҷойгиркунии технологияҳои нави сенсории экологӣ.Махсусан барои барномаҳои мониторинги бактерияҳои наҷосат мувофиқ аст
Тағир додани сохтори микро-нано панелҳои силикон офтобӣ барои беҳтар кардани таъминоти энергия
Яке аз мушкилоти асосии муҳандисӣ имрӯз бо ҷомеаи ҷаҳонӣ таъминоти устувори энергия мебошад.Вақти он расидааст, ки ҷомеа ба манбаъҳои барқароршавандаи энергия такя кунад.Офтоб заминро бо энергияи муфт таъмин мекунад, аммо усулҳои муосири истифодаи ин энергия дар шакли барқ баъзе маҳдудиятҳо доранд.Дар мавриди ҳуҷайраҳои фотоэлектрикӣ, мушкилоти асосӣ самаранокии нокифояи ҷамъоварии энергияи офтоб аст.Микромеханизатори лазерӣ одатан барои эҷоди пайвастҳои байниҳамдигарӣ байни қабатҳои фаъоли фотоэлектрикӣ, аз қабили субстратҳои шишагӣ, кремнийи гидрогенӣ ва қабатҳои оксиди руҳ истифода мешавад.Инчунин маълум аст, ки энергияи бештарро тавассути зиёд кардани майдони сатҳи ҳуҷайраи офтобӣ ба даст овардан мумкин аст, масалан тавассути микромашина.Нишон дода шудааст, ки тафсилоти профили сатҳи наносикӣ ба самаранокии азхудкунии энергияи ҳуҷайраҳои офтобӣ таъсир мерасонад.Мақсади ин мақола таҳқиқи манфиатҳои мутобиқсозии сохторҳои ҳуҷайраҳои офтобии микро-, нано- ва мезомикробӣ барои таъмини нерӯи баландтар аст.Тағир додани параметрҳои технологии чунин микроструктураҳо ва наноструктураҳо имкон медиҳад, ки таъсири онҳо ба топологияи рӯизаминӣ омӯхта шавад.Ҳуҷайраҳо барои энергияе, ки онҳо ҳангоми дучор шудан ба сатҳи таҷрибавӣ назоратшавандаи нури электромагнитӣ тавлид мекунанд, санҷида мешаванд.Муносибати мустақим байни самаранокии ҳуҷайра ва матни рӯизаминӣ муқаррар карда мешавад.
Композитҳои металлии матритсавӣ (MMCs) зуд ба номзадҳои асосӣ барои нақши маводи сохторӣ дар муҳандисӣ ва электроника табдил меёбанд.Алюминий (Al) ва мис (Cu) бо SiC бо сабаби хосиятҳои аълои гармии худ (масалан, коэффисиенти пасти васеъшавии гармӣ (CTE), гузариши баланди гармӣ) ва хосиятҳои механикии беҳтаршуда (масалан, қувваи хоси баланд, иҷрои беҳтар).Он дар соҳаҳои мухталиф барои муқовимат ба фарсудашавӣ ва модули мушаххас ба таври васеъ истифода мешавад.Ба наздикӣ, ин MMC-ҳои баландсифати сафолӣ тамоюли дигари барномаҳои назорати ҳарорат дар бастаҳои электронӣ гардиданд.Одатан, дар бастаҳои дастгоҳҳои барқӣ, алюминий (Al) ё мис (Cu) ҳамчун гармкунак ё плитаи асосӣ барои пайвастшавӣ ба субстрати сафолӣ, ки чип ва сохторҳои алоқамандро дорад, истифода мешавад.Тафовути калон дар коэффисиенти васеъшавии гармӣ (CTE) байни сафолӣ ва алюминий ё мис манфии он аст, зеро он эътимоднокии бастаро коҳиш медиҳад ва инчунин андозаи субстрати сафолиро, ки метавонад ба субстрат пайваст карда шавад, маҳдуд мекунад.
Ин камбудй ба назар гирифта, холо материалхои наверо, ки барои материалхои аз чихати тер-микй такмил додашуда ба ин талабхо чавоб медиханд, кор карда баромадан, тафтиш кардан ва характеристика кардан мумкин аст.Бо беҳбуди гузариши гармӣ ва хосиятҳои коэффисиенти васеъшавии гармӣ (CTE), MMC CuSiC ва AlSiC ҳоло барои бастабандии электроника ҳалли қобили истифода мебошанд.Ин кор хосиятҳои беназири термофизикии ин MMC-ҳо ва барномаҳои эҳтимолии онҳоро барои идоракунии гармии бастаҳои электронӣ арзёбӣ мекунад.
Ширкатҳои нафтӣ дар минтақаи кафшери системаҳои саноати нафту газ, ки аз пӯлодҳои карбон ва хӯлаи паст сохта шудаанд, зангзании назаррасро эҳсос мекунанд.Дар муҳитҳое, ки CO2 доранд, зарари зангзанӣ одатан ба фарқияти қувваи филмҳои муҳофизатии зангзании дар микроструктураи гуногуни пӯлоди карбон ҷойгиршуда марбут аст.Коррозияи маҳаллӣ дар металли кафшер (WM) ва минтақаи аз гармӣ таъсиркунанда (HAZ) асосан аз таъсири галванӣ аз фарқияти таркиби хӯлаҳо ва микроструктура вобаста аст.Барои фаҳмидани таъсири микроструктураи металлҳои асосӣ (PM), WM ва HAZ барои фаҳмидани таъсири зангзании пайвастагиҳои аз пӯлоди ҳалим кафшершуда таҳқиқ карда шуданд.Санҷишҳои зангзанӣ дар маҳлули 3,5% NaCl, ки бо CO2 тофта дар шароити деоксигенатсия дар ҳарорати хонагӣ (20±2°C) ва рН 4,0±0,3 гузаронида шуданд.Характеристикаи рафтори коррозия бо истифода аз усулҳои электрохимиявӣ барои муайян кардани потенсиали занҷири кушод, сканкунии потенциодинамикӣ ва муқовимати поляризатсияи хатӣ, инчунин тавсифи умумии металлографӣ тавассути микроскопияи оптикӣ анҷом дода шуд.Фазаҳои асосии морфологии ошкоршуда феррити ацикулярӣ, аустенити нигоҳ дошташуда ва сохтори мартенситӣ-бейнитӣ дар ВМ мебошанд.Онҳо дар ХАЗ камтар маъмуланд.Дар PM, VM ва HAZ рафтори ба таври назаррас гуногуни электрохимиявӣ ва суръати зангзанӣ пайдо шуданд.
Корхое, ки дар ин лоиха пешбинй шудаанд, ба баланд бардоштани самаранокии электрикии насосхои зериобй нигаронида шудаанд.Талабот ба саноати насос барои ҳаракат дар ин самт ба наздикӣ бо ҷорӣ кардани қонунгузории нави ИА афзоиш ёфт, ки дар маҷмӯъ саноатро талаб мекунад, ки ба сатҳи нав ва баландтари самаранокӣ ноил шавад.Ин мақола истифодаи куртаи хунуккуниро барои хунук кардани майдони электромагнитҳои насос таҳлил мекунад ва такмили тарҳро пешниҳод мекунад.Аз ҷумла, ҷараёни моеъ ва интиқоли гармӣ дар курткаҳои хунуккунии насосҳои корӣ тавсиф карда мешаванд.Такмил додани тарҳи куртаҳо интиқоли гармии беҳтарро ба минтақаи муҳаррики насос таъмин хоҳад кард, ки дар натиҷа самаранокии насос ва кам кардани кашиши ба вуҷуд омада беҳтар мешавад.Барои ин кор ба зарфи мавҷудаи озмоишии 250 м3 системаи озмоишии насоси дар чоҳи хушк насбшуда илова карда шуд.Ин имкон медиҳад, ки камераи баландсуръати майдони ҷараён ва тасвири гармии корпуси насосро пайгирӣ кунад.Майдони ҷараёне, ки тавассути таҳлили CFD тасдиқ шудааст, имкон медиҳад таҷриба, озмоиш ва муқоисаи тарҳҳои алтернативӣ барои нигоҳ доштани ҳарорати кор то ҳадди имкон пасттар бошад.Тарҳи аслии насоси сутуни M60-4 ба ҳарорати максималии корпуси насоси берунии 45 ° C ва ҳарорати максималии статор 90 ° C тоб овард.Таҳлили тарҳҳои гуногуни моделҳо нишон медиҳад, ки кадом тарҳҳо барои системаҳои самараноктар муфидтаранд ва кадоме аз онҳо набояд истифода шаванд.Махсусан, тарҳи печи хунуккунии ҳамгирошуда нисбат ба тарҳи аслӣ ҳеҷ беҳбудие надорад.Аз чор ба хашт зиёд кардани микдори винтхо харорати кори дар корпус чен кардашударо хафт дарача паст кард.
Омезиши зичии баланди нерӯ ва кам шудани вақти таъсир дар коркарди металл боиси тағирёбии микроструктураи рӯизаминӣ мегардад.Гирифтани маҷмӯи оптималии параметрҳои раванди лазерӣ ва суръати хунуккунӣ барои тағир додани сохтори ғалладона ва беҳтар кардани хосиятҳои трибологӣ дар сатҳи мавод муҳим аст.Ҳадафи асосии ин тадқиқот таҳқиқи таъсири коркарди лазерии импулси зуд ба хосиятҳои трибологии биоматериалҳои металлии дар тиҷорат дастрасшуда буд.Ин кор ба тағир додани сатҳи лазерии аз пӯлоди зангногир AISI 316L ва Ti-6Al-4V бахшида шудааст.Лазери импулси СО2-и 1,5 кВт барои омӯзиши таъсири параметрҳои гуногуни равандҳои лазерӣ ва микроструктура ва морфологияи рӯи натиҷа истифода шуд.Бо истифода аз намунаи силиндрӣ, ки ба самти радиатсияи лазерӣ перпендикуляр гардиш карда шудааст, шиддатнокии радиатсияи лазерӣ, вақти экспозиция, зичии ҷараёни энергия ва паҳнои импулс гуногун карда шуданд.Характеристика бо истифода аз SEM, EDX, андозагирии ноҳамвории сӯзанҳо ва таҳлили XRD анҷом дода шуд.Модели пешгӯии ҳарорати сатҳ низ барои муқаррар кардани параметрҳои ибтидоии раванди таҷрибавӣ амалӣ карда шуд.Пас аз он барои муайян кардани як катор параметрхои конкретии коркарди лазерии сатхи пулоди гудохта харитакашии процесс гузаронда шуд.Байни равшанӣ, вақти экспозиция, умқи коркард ва ноҳамвории намунаи коркардшуда таносуби қавӣ вуҷуд дорад.Баланд шудани амиқ ва ноҳамвории тағйироти микроструктурӣ бо сатҳи баландтар ва вақтҳои экспозиция алоқаманд буданд.Бо таҳлили ноҳамворӣ ва умқи майдони коркардшуда, моделҳои интиқоли энергия ва ҳарорати сатҳи рӯизаминӣ барои пешгӯии дараҷаи обшавии дар рӯи замин истифода мешаванд.Бо зиёд шудани вақти таъсири мутақобилаи шуои лазерӣ ноҳамвории сатҳи пӯлод барои сатҳҳои гуногуни энергияи импулси омӯхташуда зиёд мешавад.Ҳангоме ки сохтори рӯизаминӣ мутобиқати муқаррарии кристалҳоро нигоҳ медорад, дар минтақаҳои коркарди лазерӣ тағирот дар самти дона мушоҳида карда шуд.
Таҳлил ва тавсифи рафтори фишори бофтаҳо ва оқибатҳои он барои тарҳрезии скафанд
Дар ин лоиҳа якчанд геометрияҳои гуногуни устухон таҳия карда шуданд ва таҳлили унсурҳои ниҳоӣ барои фаҳмидани хосиятҳои механикии сохтори устухон, нақши онҳо дар рушди бофта ва тақсимоти максималии стресс ва шиддат дар скафанд анҷом дода шуд.Илова ба сохторҳои скафанд, ки бо CAD тарҳрезӣ шудаанд, сканҳои томографияи компютерӣ (КТ) аз намунаҳои устухонҳои трабекулярӣ ҷамъоварӣ карда шуданд.Ин тарҳҳо ба шумо имкон медиҳанд, ки прототипҳоро эҷод ва озмоиш кунед, инчунин FEM-и ин тарҳҳоро иҷро кунед.Андозагирии механикии микродеформатсияҳо дар скафлдҳои сохташуда ва намунаҳои трабекулярии устухони сари устухон анҷом дода шуданд ва ин натиҷаҳо бо натиҷаҳои аз ҷониби FEA барои ҳамон сохторҳо ба даст овардашуда муқоиса карда шуданд.Гумон меравад, ки хосиятҳои механикӣ аз шакли сӯрохиҳои тарҳрезишуда (сохтор), андозаи сӯрохҳо (120, 340 ва 600 мкм) ва шароити боркунӣ (бо блокҳои боркунӣ ё бидуни блокҳо) вобаста аст.Тағйироти ин параметрҳо барои чаҳорчӯбаҳои ковокии 8 мм3, 22,7 мм3 ва 1000 мм3 бо мақсади омӯзиши ҳамаҷонибаи таъсири онҳо ба тақсимоти стресс тафтиш карда шуданд.Натиҷаҳои таҷрибаҳо ва симулятсияҳо нишон медиҳанд, ки тарҳи геометрии сохтор дар тақсимоти фишор нақши муҳим дорад ва имкони бузурги тарҳрезии чаҳорчӯбаро барои беҳтар кардани барқарорсозии устухонҳо нишон медиҳад.Умуман, андозаи сӯрохиҳо дар муайян кардани сатҳи максималии стресс аз сатҳи порозия муҳимтар аст.Бо вуҷуди ин, сатҳи ковокӣ дар муайян кардани остеокондуктнокии сохторҳои скафод низ муҳим аст.Вақте ки сатҳи порозия аз 30% то 70% зиёд мешавад, арзиши максималии стресс барои ҳамон андозаи сӯрохҳо ба таври назаррас меафзояд.
Андозаи сӯрохии чӯб барои усули истеҳсол низ муҳим аст.Ҳама усулҳои муосири прототипсозии босуръат маҳдудиятҳои муайян доранд.Дар ҳоле ки истеҳсоли анъанавӣ бисёрҷонибатар аст, тарҳҳои мураккабтар ва хурдтар аксар вақт сохтан ғайриимкон аст.Аксарияти ин технологияҳо дар айни замон номиналӣ қодир нестанд, ки сӯрохиҳои зери 500 мкм ба таври устувор тавлид кунанд.Ҳамин тариқ, натиҷаҳо бо андозаи 600 μm дар ин кор ба иқтидори истеҳсолии технологияҳои босуръати истеҳсолӣ бештар мувофиқанд.Сохтори шашкунҷаи пешниҳодшуда, гарчанде ки танҳо дар як самт баррасӣ карда мешавад, дар муқоиса бо сохторҳое, ки ба куб ва секунҷа асос ёфтааст, сохтори аз ҳама анизотропӣ хоҳад буд.Сохторҳои кубӣ ва секунҷа нисбат ба сохторҳои шашкунҷа нисбатан изотропӣ мебошанд.Анизотропия ҳангоми баррасии остеокондуктивии скафанди тарҳрезишуда муҳим аст.Тақсимоти стресс ва ҷойгиршавии диафрагма ба раванди азнавсозӣ таъсир мерасонад ва шароити гуногуни боркунӣ метавонад арзиши максималии стресс ва ҷойгиршавии онро тағир диҳад.Самти бартаридоштаи боркунӣ бояд ҳаҷм ва тақсимоти сӯрохиҳоро мусоидат кунад, то ба ҳуҷайраҳо имкон диҳад, ки ба сӯрохиҳои калонтар афзоиш ёбад ва маводи ғизоӣ ва масолеҳи сохтмонро таъмин кунад.Хулосаи ҷолиби дигари ин кор, тавассути баррасии тақсимоти стресс дар қисмати сутунҳо ин аст, ки дар сатҳи сутунҳо дар муқоиса бо марказ арзишҳои баландтари стресс сабт карда мешаванд.Дар ин кор нишон дода шудааст, ки андозаи сӯрохиҳо, сатҳи ковокӣ ва усули боркунӣ ба сатҳи фишори дар сохтор дучоршуда зич алоқаманданд.Ин бозёфтҳо имкони эҷоди сохторҳои strut-ро нишон медиҳанд, ки дар онҳо сатҳи стресс дар сатҳи устухон метавонад ба андозаи бештар фарқ кунад, ки метавонад ба пайвастшавӣ ва афзоиши ҳуҷайра мусоидат кунад.
Шаклҳои ивазкунандаи устухонҳои синтетикӣ имкон медиҳанд, ки хосиятҳоро ба таври инфиродӣ мутобиқ созанд, дастрасии маҳдуди донорҳоро бартараф кунанд ва остеоинтегратсияро беҳтар созанд.Муҳандисии устухон ҳадафи ҳалли ин мушкилотро тавассути таъмини пайвандҳои баландсифат, ки метавонанд ба миқдори зиёд таъмин карда шаванд.Дар ин барномаҳо, ҳам геометрияи дохили ва ҳам беруна аҳамияти калон доранд, зеро онҳо ба хосиятҳои механикӣ, гузаранда ва паҳншавии ҳуҷайраҳо таъсири назаррас доранд.Технологияи прототипсозии босуръат имкон медиҳад, ки маводи ғайристандартӣ бо геометрияи додашуда ва оптимизатсияшуда, ки бо дақиқии баланд истеҳсол карда шудаанд, истифода шаванд.Ин мақола қобилияти усулҳои чопи 3D-ро барои сохтани геометрияҳои мураккаби скелетҳои скелетӣ бо истифода аз маводҳои фосфати калсий бо био мувофиқ меомӯзад.Таҳқиқоти пешакии маводи хусусӣ нишон медиҳанд, ки рафтори механикии пешгӯишавандаро ба даст овардан мумкин аст.Андозагирии воқеии хосиятҳои механикии самти намунаҳои сохташуда ҳамон тамоюлҳоро бо натиҷаҳои таҳлили унсурҳои ниҳоӣ (FEM) нишон доданд.Ин кор инчунин имконпазирии чопи 3D-ро барои аз як сементи фосфати калсий мувофиқи биологӣ сохтан тахтаҳои геометрияи муҳандисии матоъ нишон медиҳад.Чаҳорчӯба бо роҳи чопи маҳлули обии фосфати гидрогени динатрий дар қабати хока, ки аз омехтаи якхелаи фосфати гидрогени калсий ва гидроксиди калсий иборат аст, сохта шудааст.Реаксияи кимиёвии тар дар кати хокаи чопгари 3D сурат мегирад.Намунаҳои сахт барои чен кардани хосиятҳои механикии фишурдани ҳаҷмии сементи фосфати калсий (CPC) истеҳсол карда шуданд.Қисмҳои ҳамин тавр истеҳсолшуда модули миёнаи чандирии 3,59 МПа ва қувваи миёнаи фишурдани 0,147 МПа доштанд.Синтеризатсия ба афзоиши назарраси хосиятҳои фишурда оварда мерасонад (E = 9,15 МПа, σt = 0,483 МПа), аммо майдони мушаххаси маводро коҳиш медиҳад.Дар натиљаи агломератсия сементи фосфати калсий ба фосфати β-трикалсий (β-TCP) ва гидроксиапатит (HA) таљзия мешавад, ки онро маълумотњои тањлили термогравиметрї ва дифференсиалии њароратї (TGA/DTA) ва тањлили рентгении дифраксионї ( XRD).хосиятҳо барои имплантатҳои пурбор нокифоя мебошанд, ки дар он қувваи зарурӣ аз 1,5 то 150 МПа ва сахтии фишурдашавӣ аз 10 МПа зиёд аст.Аммо, коркарди минбаъдаи минбаъда, ба монанди инфилтратсия бо полимерҳои биологӣ, метавонад ин сохторҳоро барои татбиқи стент мувофиқ созад.
Маќсад: Тадќиќот дар механикаи хок нишон дод, ки ларзише, ки ба агрегатњо истифода мешавад, ба њамбастагии бештари заррањо ва кам шудани энергияи зарурї барои амал кардан ба агрегат оварда мерасонад.Ҳадафи мо таҳияи як усули таъсири ларзиш ба раванди зарбаи устухон ва арзёбии таъсири он ба хосиятҳои механикии пайвандҳои осебдида буд.
Марҳилаи 1: Буридани 80 сар устухони гов бо истифода аз осиёб устухони Новиомагус.Пас аз он пайвандҳо бо истифода аз системаи шустани шустани шӯр дар табақи ҷумбонидан шуста шуданд.Асбоби вибротаъсир сохта шуд, ки бо ду двигатели доимии 15 вольт бо вазнхои эксцентрики дар дохили цилиндри металлй гузошта шудааст.Ба он аз баландии додашуда 72 маротиба вазн партоед, то раванди зарба задани устухонро такрор кунед.Диапазони басомади ларзиш бо акселерометре, ки дар камераи ларзиш насб шудааст, санҷида шуд.Пас аз он ҳар як санҷиши кӯчкунӣ дар чор бори муқаррарии гуногун такрор карда шуд, то як қатор каҷҳои фишори шиддатро ба даст оранд.Барои ҳар як озмоиш лифофаҳои нокомии Мохр-Кулон сохта шудаанд, ки аз онҳо қувват ва қиматҳои басташавӣ ба даст оварда шудаанд.
Марҳилаи 2: Таҷрибаро бо илова кардани хун такрор кунед, то муҳити бои дар муҳити ҷарроҳӣ дучоршударо такрор кунед.
Марҳилаи 1: Пайвастшавӣ бо ларзиши зиёд дар ҳама басомадҳои ларзиш дар муқоиса бо таъсири бе ларзиш қувваи буриши баландтар нишон дод.Вибрация дар 60 Гц таъсири бештар дошт ва назаррас буд.
Марҳилаи 2: Пайвастшавӣ бо таъсири иловагии ларзиш дар агрегатҳои сершуда нисбат ба зарбаи бе ларзиш қувваи буришро барои ҳама бори муқаррарии фишурда нишон дод.
Хулоса: Принсипҳои муҳандисии шаҳрвандӣ ба имплантатсияи устухони имплантатсияшуда татбиқ мешаванд.Дар агрегатҳои хушк, илова кардани ларзиш метавонад хосиятҳои механикии зарраҳои зарбаро беҳтар кунад.Дар системаи мо басомади оптималии ларзиш 60 Гц аст.Дар агрегатхои сершуда зиёд шудани ларзиш ба кувваи буриши агрегат таъсири манфй мерасонад.Инро бо раванди моеъшавӣ шарҳ додан мумкин аст.
Ҳадафи ин кор тарҳрезӣ, сохтан ва озмоиши системае буд, ки метавонад субъектҳои дар он истодаро халалдор кунад, то қобилияти онҳо барои вокуниш ба ин тағиротҳоро арзёбӣ кунад.Инро бо рохи зуд хам кардани сатхи дар он одам истода ва баъд ба холати уфукй баргардонидан мумкин аст.Аз ин ру муайян кардан мумкин аст, ки оё субъектхо холати мувозинатро нигох дошта тавонистаанд ва барои баркарор намудани ин холати мувозинат чанд вакт лозим аст.Ин ҳолати мувозинат тавассути чен кардани таъсири постуралии субъект муайян карда мешавад.Таҷҳизоти табиии онҳо бо панели профили фишори пой чен карда шуд, то муайян кунад, ки ларзиш дар давоми санҷиш чӣ қадар буд.Система инчунин барои он тарҳрезӣ шудааст, ки нисбат ба дастрасии тиҷорӣ фарогиртар ва дастрастар бошад, зеро гарчанде ки ин мошинҳо барои тадқиқот муҳиманд, онҳо дар айни замон аз сабаби арзиши баланди худ ба таври васеъ истифода намешаванд.Системаи нав таҳияшуда, ки дар ин мақола оварда шудааст, барои ҳаракат додани объектҳои озмоишии вазнашон то 100 кг истифода шудааст.
Дар ин кор шаш тачрибахои лабораторй аз фанхои инженерию физикй барои такмил додани процесси таълими студентон пешбинй карда шудааст.Ин тавассути насб ва сохтани асбобҳои виртуалӣ барои ин таҷрибаҳо ба даст меояд.Истифодаи асбобҳои виртуалӣ мустақиман бо усулҳои анъанавии таълими лабораторӣ муқоиса карда шуда, заминаи таҳияи ҳарду равиш баррасӣ мешавад.Корҳои қаблӣ бо истифода аз омӯзиши компютерӣ (CBL) дар лоиҳаҳои шабеҳи марбут ба ин кор барои арзёбии баъзе бартариҳои асбобҳои виртуалӣ, махсусан онҳое, ки ба афзоиши таваҷҷӯҳи донишҷӯён, нигоҳдории хотира, фаҳмиш ва дар ниҳоят ҳисоботдиҳии лабораторӣ алоқаманданд, истифода шудааст..манфиатҳои алоқаманд.Таҷрибаи виртуалӣ, ки дар ин таҳқиқот баррасӣ шудааст, версияи аз нав дида баромадашудаи таҷрибаи услуби анъанавӣ мебошад ва аз ин рӯ муқоисаи мустақими техникаи нави CBL бо лабораторияи услуби анъанавӣ мебошад.Дар байни ду варианти таҷриба фарқияти консептуалӣ вуҷуд надорад, танҳо фарқият дар тарзи пешниҳоди он аст.Самаранокии ин усулҳои CBL тавассути мушоҳидаи кори донишҷӯён бо истифода аз асбоби виртуалӣ дар муқоиса бо дигар донишҷӯёни ҳамон синф, ки реҷаи анъанавии таҷрибавиро иҷро мекунанд, арзёбӣ карда шуд.Ҳама донишҷӯён тавассути пешниҳоди ҳисоботҳо, саволҳои интихобии сершумори марбут ба таҷрибаҳо ва саволномаҳо баҳо дода мешаванд.Натиҷаҳои ин таҳқиқот инчунин бо дигар таҳқиқоти марбут дар соҳаи CBL муқоиса карда шуданд.
Вақти фиристодан: феврал-19-2023