316L тот баспайтын болаттан жасалған капиллярлық катушка түтігінің химиялық құрамдас бөлігі

Бұл жұмыстың мақсаты жоғары өлшемдік дәлдікпен және алдын ала анықталған технологиялық шығындармен автоматтандырылған лазерлік өңдеу процесін жасау болып табылады.Бұл жұмыс PMMA-да ішкі Nd:YVO4 микроарналарының лазерлік өндірісінің өлшемдері мен құнын болжау үлгілерін талдауды және микрофлюидтік құрылғыларды жасау үшін поликарбонатты ішкі лазерлік өңдеуді қамтиды.Жобаның осы мақсаттарына жету үшін ANN және DoE CO2 және Nd:YVO4 лазерлік жүйелерінің өлшемі мен құнын салыстырды.Кодер арқылы кері байланыспен сызықтық позициялаудың субмикрондық дәлдігімен кері байланысты бақылаудың толық орындалуы жүзеге асырылды.Атап айтқанда, лазерлік сәулеленуді және үлгіні орналастыруды автоматтандыру FPGA арқылы басқарылады.Nd:YVO4 жүйесінің операциялық процедуралары мен бағдарламалық жасақтамасы туралы терең білім басқару блогын Compact-Rio бағдарламаланатын автоматтандыру контроллерімен (PAC) ауыстыруға мүмкіндік берді, ол LabVIEW кодын басқару субмикрон кодтаушыларының жоғары ажыратымдылықтағы кері байланыс 3D позициялау қадамында орындалды. .LabVIEW кодында бұл процесті толық автоматтандыру әзірленуде.Ағымдағы және болашақ жұмыстарға өлшемдік дәлдікті, дизайн жүйелерінің дәлдігін және қайталанушылығын өлшеуді және химиялық/аналитикалық қолданбалар мен бөлу ғылымына арналған микрофлюидтік және микрофлюидтік және зертханалық құрылғыны жасау үшін микроарна геометриясын оңтайландыру кіреді.

316 L Тот баспайтын болаттан жасалған капиллярлы ширатылған түтіктерді жеткізушілер

Тот баспайтын болаттан жасалған катушка құбырлары - бұл әдетте диаметрі 1 - 3,25 дюйм болатын өте ұзын металл түтік, ол мұнай және газ өнеркәсібінде үлкен катушкаға оралған түрде жеткізіледі.Ол мұнай және газ ұңғымаларында арбитраж үшін, кейде сарқылған газ ұңғымаларында өндірістік құбырлар ретінде қолданылады.

WireliningSS 316 сияқты жіксіз орамды түтік жиі операцияларды орындау үшін қолданылады.Сымды желіге қарағанда басты артықшылығы - бұл катушкалар арқылы химиялық заттарды айдау мүмкіндігі және ауырлық күшіне сенбей, оны тесікке итеру мүмкіндігі.Тот баспайтын болаттан жасалған катушкалар құбырлы жылу алмастырғыш қондырғы жылытқыштары, қазандық ауасын алдын ала қыздыру, конденсациялау және салқындату, сондай-ақ жоғары қысымды, ауаны жұмсарту және кептіргіш қолданбалар үшін өте қолайлы.Катушкалы құбырлы жылу алмастырғыштардың кейбір ерекшеліктері икемділік, төмен қысымның төмендеуі, жоғары тиімділік болып табылады.

304 баспайтын болаттан жасалған катушка түтігі операцияларды орындаудың арзан түрі үшін де қолданылады.Ол ашық саңылауларды фрезерлеу және бұрғылау операциялары үшін қолданылады.Орамдық құбырлы болаттар 55,000psi -120,000psi аралығындағы аққыштық күшіне ие, сондықтан оны коллекторды жару үшін де пайдалануға болады, бұл процесс тасты бөлшектеу және ағынға мүмкіндік беру үшін ұңғымадағы белгілі бір нүктеде сұйықтық мыңдаған psi қысыммен қысым жасайды. өнім ағыны.Катушка құбырлары дұрыс пайдаланылса, мұнай ұңғымалары үшін кез келген дерлік операцияны орындай алады.Дәнекерленген тот баспайтын болаттан жасалған түтік жоғары электрлік қасиеттер, тамаша термиялық өңдеу, термиялық қасиеттер және т.б. сияқты ерекше мүмкіндіктерге ие. Дуплексті тот баспайтын болаттан жасалған құбыр өндірушісін таңдаудың артықшылығы - Мумбайдағы қойма мен жеткізушімен және жоғары сапалы материалмен салыстырғанда 10% төмен баға алу. диірмен сынау сертификатымен.Тот баспайтын болаттан жасалған 5/16 құбырлы катушка өндірушісін таңдаудың артықшылығы - Мумбайдағы қойма мен жеткізушімен және диірмен сынағы сертификаты бар жоғары сапалы материалмен салыстырғанда 10% төмен баға алу.

Тот баспайтын болаттан жасалған түтіктердің соңғы баға тізімі

SS 316 жіксіз ширатылған түтіктердің спецификация диаграммасы

ПВХ немесе ТПУ қапталған SS 316 жіксіз орамды түтік басқару желілеріне, кіндіктерге және химиялық бүрку желілеріне жарамды

Қалыптастырылған жартылай қатты металл (SSM) бөлшектерінің көптеген қолданулары тамаша механикалық қасиеттерді қажет етеді.Тозуға төзімділік, жоғары беріктік және қаттылық сияқты тамаша механикалық қасиеттер ультра жұқа түйір өлшемімен жасалған микроқұрылым ерекшеліктеріне байланысты.Бұл дән мөлшері әдетте SSM оңтайлы өңдеуге қабілеттілігіне байланысты.Дегенмен, SSM құймаларында көбінесе өнімділікке өте зиян келтіретін қалдық кеуектілік бар.Бұл жұмыста жоғары сапалы бөлшектерді алу үшін жартылай қатты металдарды қалыптаудың маңызды процестері зерттеледі.Бұл бөліктердің кеуектілігі төмендетілген және жақсартылған микроқұрылымдық сипаттамалары болуы керек, оның ішінде ультра майда түйіршік мөлшері және қатайтатын тұнбалардың біркелкі таралуы және легирленген микроэлемент құрамы болуы керек.Атап айтқанда, уақыт-температуралық алдын ала өңдеу әдісінің қажетті микроқұрылымның дамуына әсері талданатын болады.Беріктіліктің, қаттылықтың және қаттылықтың жоғарылауы сияқты массаның жақсаруынан туындайтын қасиеттер зерттелетін болады.
Бұл жұмыс импульстік лазерлік өңдеу режимін қолдану арқылы H13 аспаптық болаттың бетінің лазерлік модификациясын зерттеу болып табылады.Бастапқы эксперименттік скрининг жоспары оңтайландырылған егжей-тегжейлі жоспарға әкелді.Толқын ұзындығы 10,6 мкм көміртегі диоксиді (СО2) лазері қолданылады.Зерттеудің эксперименттік жоспарында диаметрі 0,4, 0,2 және 0,09 мм болатын үш түрлі өлшемдегі лазерлік дақтар пайдаланылды.Басқа басқарылатын параметрлер - лазердің ең жоғары қуаты, импульстің қайталану жылдамдығы және импульстің қабаттасуы.0,1 МПа қысымдағы аргон газы лазерлік өңдеуге үнемі көмектеседі.H13 үлгісі өңделмес бұрын CO2 лазерінің толқын ұзындығында бетті сіңіру қабілетін жоғарылату үшін кедір-бұдырдандырылған және химиялық жолмен өңделген.Металлографиялық зерттеулер үшін лазермен өңделген үлгілер дайындалып, олардың физикалық-механикалық қасиеттері сипатталды.Металлографиялық зерттеулер мен химиялық құрамды талдау энергетикалық дисперсиялық рентгендік спектрометриямен бірге сканерлеуші ​​электронды микроскопияны қолдану арқылы орындалды.Модификацияланған беттің кристалдылығы мен фазасын анықтау Cu Kα сәулеленуі және толқын ұзындығы 1,54 Å болатын XRD жүйесі арқылы орындалды.Беттік профиль стилус профильдеу жүйесі арқылы өлшенеді.Модификацияланған беттердің қаттылық қасиеттері Викерс алмазының микро шегіністері арқылы өлшенді.Беттің кедір-бұдырының модификацияланған беттердің қажу қасиеттеріне әсері арнайы дайындалған термиялық шаршау жүйесі арқылы зерттелді.Өлшемдері 500 нм-ден аз ультра жұқа беттік түйіршіктерді өзгертуге болатыны байқалды.Лазермен өңделген H13 үлгілерінде 35 пен 150 мкм аралығында жақсартылған бет тереңдігі алынды.Модификацияланған H13 бетінің кристалдылығы айтарлықтай төмендейді, бұл лазерлік өңдеуден кейін кристаллдардың кездейсоқ таралуымен байланысты.H13 Ra бетінің ең аз түзетілген орташа кедір-бұдырлығы 1,9 мкм құрайды.Тағы бір маңызды жаңалық, өзгертілген H13 бетінің қаттылығы әртүрлі лазерлік параметрлерде 728-ден 905 HV0,1-ге дейін ауытқиды.Лазер параметрлерінің әсерін одан әрі түсіну үшін термиялық модельдеу нәтижелері (қызу және салқындату жылдамдығы) мен қаттылық нәтижелері арасындағы байланыс орнатылды.Бұл нәтижелер тозуға төзімділік пен жылудан қорғайтын жабындарды жақсарту үшін бетті қатайту әдістерін әзірлеу үшін маңызды.
GAA sliotar үшін типтік өзектерді әзірлеуге арналған қатты спорттық шарлардың параметрлік әсер ету қасиеттері
Бұл зерттеудің негізгі мақсаты - соққы кезіндегі сырғанақ өзегінің динамикалық әрекетін сипаттау.Шардың тұтқыр серпімді сипаттамалары соққы жылдамдығының ауқымы үшін орындалды.Қазіргі заманғы полимерлі шарлар деформация жылдамдығына сезімтал, ал дәстүрлі көп компонентті шарлар деформацияға тәуелді.Сызықты емес тұтқыр серпімділік екі қаттылық мәнімен анықталады: бастапқы қаттылық және көлемді қаттылық.Дәстүрлі шарлар жылдамдыққа байланысты қазіргі шарларға қарағанда 2,5 есе қатты.Кәдімгі шарлардың қаттылығының жоғарылау жылдамдығы қазіргі шарлармен салыстырғанда жылдамдыққа қарсы сызықты емес COR-ға әкеледі.Динамикалық қаттылық нәтижелері квазистатикалық сынақтар мен серіппелі теория теңдеулерінің шектеулі қолданылуын көрсетеді.Сфералық деформацияның жүріс-тұрысын талдау ауырлық центрінің орын ауыстыруы мен диаметральды қысу шарлардың барлық түрлері үшін сәйкес келмейтінін көрсетеді.Кең прототиптік эксперименттер арқылы өндіріс жағдайларының шардың өнімділігіне әсері зерттелді.Температураның, қысымның және материал құрамының өндірістік параметрлері шарлар ауқымын шығару үшін өзгерді.Полимердің қаттылығы қаттылыққа әсер етеді, бірақ энергияның таралуына әсер етпейді, қаттылықты арттыру шардың қаттылығын арттырады.Ядролық қоспалар шардың реактивтілігіне әсер етеді, қоспалар мөлшерінің артуы шардың реактивтілігінің төмендеуіне әкеледі, бірақ бұл әсер полимерлі маркаға сезімтал.Доптың соққыға реакциясын имитациялау үшін үш математикалық модель арқылы сандық талдау жүргізілді.Бірінші модель доптың мінез-құлқын шектеулі мөлшерде ғана қайталай алатынын дәлелдеді, бірақ ол бұрын шарлардың басқа түрлерінде сәтті қолданылған.Екінші модель доптың әсер ету реакциясының ақылға қонымды көрінісін көрсетті, ол әдетте сыналған барлық шар түрлеріне қолданылады, бірақ күштің орын ауыстыру реакциясын болжау дәлдігі ауқымды енгізу үшін талап етілетіндей жоғары болмады.Үшінші модель доптың реакциясын модельдеу кезінде айтарлықтай жақсырақ дәлдікті көрсетті.Осы модель үшін модель жасаған күш мәндері эксперименттік деректерге 95% сәйкес келеді.
Бұл жұмыс екі негізгі мақсатқа қол жеткізді.Біреуі - жоғары температуралы капиллярлық вискозиметрді жобалау және өндіру, екіншісі - дизайнға көмектесу және салыстыру мақсатында деректер беру үшін жартылай қатты металл ағынын модельдеу.Жоғары температуралы капиллярлық вискозиметр құрастырылды және бастапқы сынақ үшін пайдаланылды.Құрылғы өнеркәсіпте қолданылатындарға ұқсас жоғары температура мен ығысу жылдамдығы жағдайында жартылай қатты металдардың тұтқырлығын өлшеу үшін қолданылады.Капиллярлық вискозиметр капиллярдағы ағынды және қысымның төмендеуін өлшеу арқылы тұтқырлықты есептей алатын жалғыз нүктелік жүйе болып табылады, өйткені тұтқырлық қысымның төмендеуіне тура пропорционал және ағынға кері пропорционал.Жобалау критерийлері 800ºC дейінгі жақсы бақыланатын температураларға, 10 000 с-1-ден жоғары бүрку ығысу жылдамдығына және басқарылатын бүрку профиліне қойылатын талаптарды қамтиды.Есептік сұйықтық динамикасы (CFD) үшін FLUENT бағдарламалық құралын пайдаланып екі өлшемді екі фазалы теориялық уақытқа тәуелді модель әзірленді.Бұл жартылай қатты металдардың 0,075, 0,5 және 1 м/с айдау жылдамдығында жобаланған капиллярлық вискозиметр арқылы өткендегі тұтқырлығын бағалау үшін пайдаланылды.Сондай-ақ 0,25-тен 0,50-ге дейінгі металдық қатты заттардың (fs) фракциясының әсері де зерттелді.Fluent моделін әзірлеу үшін қолданылатын қуат заңының тұтқырлық теңдеуі үшін осы параметрлер мен алынған тұтқырлық арасында күшті корреляция байқалды.
Бұл жұмыс партиялық компосттау процесінде Al-SiC металл матрицалық композиттерін (MMC) өндіруге технологиялық параметрлердің әсерін зерттейді.Зерттелетін процесс параметрлері араластырғыштың жылдамдығын, араластырғыштың уақытын, араластырғыштың геометриясын, араластырғыштың орналасуын, металл сұйықтығының температурасын (тұтқырлығын) қамтиды.Көрнекі модельдеу бөлме температурасында (25±C), компьютерлік модельдеу және MMC Al-SiC өндіру үшін тексеру сынақтары жүргізілді.Көрнекі және компьютерлік модельдеулерде сұйық және жартылай қатты алюминийді көрсету үшін су және глицерин/су пайдаланылды.1, 300, 500, 800 және 1000 мПа с тұтқырлығының және 50, 100, 150, 200, 250 және 300 айн/мин араластыру жылдамдығының әсерлері зерттелді.Бір бөлікке 10 орам.Алюминий MMK-да қолданылатындарға ұқсас % күшейтілген SiC бөлшектері визуализация мен есептеу сынақтарында қолданылды.Бейнелеу сынақтары мөлдір шыны стакандарда жүргізілді.Есептеу модельдеулері Fluent (CFD бағдарламасы) және қосымша MixSim бумасы арқылы орындалды.Бұған Эйлерлік (түйіршікті) модельді пайдалана отырып, 2D осьтік симметриялы көпфазалы уақытқа тәуелді өндіріс жолдарын модельдеу кіреді.Бөлшектердің дисперсия уақытының, тұндыру уақыты мен құйынды биіктігінің араластырғыш геометриясына және араластырғыштың айналу жылдамдығына тәуелділігі анықталды.°at қалақтары бар араластырғыш үшін бөлшектердің біркелкі дисперсиясын жылдам алу үшін қалақшаның 60 градус бұрышы жақсырақ деп табылды.Осы сынақтардың нәтижесінде SiC біркелкі таралуын алу үшін араластыру жылдамдығы су-SiC жүйесі үшін 150 айн/мин және глицерин/су-SiC жүйесі үшін 300 айн/мин болатыны анықталды.Тұтқырлықты 1 мПа·с (сұйық метал үшін) 300 мПа·с (жартылай қатты металл үшін) арттыру SiC дисперсиясы мен тұндыру уақытына үлкен әсер еткені анықталды.Алайда, 300 мПа·с-тан 1000 мПа·с дейін одан әрі жоғарылау бұл уақытқа аз әсер етеді.Бұл жұмыстың маңызды бөлігіне жоғары температурада өңдеудің осы әдісі үшін арнайы жылдам қатайтатын құю машинасын жобалау, құрастыру және валидациялау кіреді.Машина 60 градус бұрышта орналасқан төрт жалпақ қалақшасы бар араластырғыштан және резистивті қыздыру бар пеш камерасындағы тигельден тұрады.Орнату өңделген қоспаны тез сөндіретін жетекті қамтиды.Бұл жабдық Al-SiC композиттік материалдарын өндіру үшін қолданылады.Жалпы алғанда, визуализация, есептеу және эксперименттік сынақ нәтижелері арасында жақсы келісім табылды.
Негізінен соңғы онжылдықта кең ауқымды пайдалану үшін жасалған көптеген әртүрлі жылдам прототиптеу (RP) әдістері бар.Бүгінгі күні коммерциялық қол жетімді жылдам прототиптеу жүйелері қағазды, балауызды, жарықпен қататын шайырларды, полимерлер мен жаңа металл ұнтақтарын қолданатын әртүрлі технологияларды пайдаланады.Жоба 1991 жылы алғаш рет коммерцияланған «Fsed Deposition Modeling» атты жылдам прототиптеу әдісін қамтыды. Бұл жұмыста балауызды қолдану арқылы беткі қабатпен модельдеуге арналған жүйенің жаңа нұсқасы әзірленді және қолданылды.Бұл жоба жүйенің негізгі дизайнын және балауызды тұндыру әдісін сипаттайды.FDM машиналары қыздырылған саптамалар арқылы алдын ала белгіленген үлгіде платформаға жартылай балқытылған материалды экструдтау арқылы бөлшектерді жасайды.Экструзиялық саптама компьютер жүйесімен басқарылатын XY үстеліне орнатылады.Плунжер механизмін және депозитордың орнын автоматты басқарумен үйлесімде дәл үлгілер шығарылады.Балауыздың бір қабаттары 2D және 3D нысандарын жасау үшін бір-бірінің үстіне жиналады.Модельдерді өндіру процесін оңтайландыру үшін балауыздың қасиеттері де талданған.Оларға балауыздың фазалық ауысу температурасы, балауыздың тұтқырлығы және өңдеу кезіндегі балауыз түсуінің пішіні жатады.
Соңғы бес жыл ішінде Дублин қалалық университетінің ғылыми кластерінің зерттеу топтары қайталанатын микрон масштабындағы рұқсаты бар арналар мен воксельдерді жасай алатын екі лазерлік микро өңдеу процесін әзірледі.Бұл жұмыстың мақсаты мақсатты биомолекулаларды оқшаулау үшін тапсырыс материалдарын пайдалануға бағытталған.Алдын ала жүргізілген жұмыстар бөлу мүмкіндіктерін жақсарту үшін капиллярлық араласудың және беткі арналардың жаңа морфологияларын жасауға болатынын көрсетеді.Бұл жұмыс биологиялық жүйелердің жақсартылған бөлінуін және сипаттамаларын қамтамасыз ететін беттік геометриялар мен арналарды жобалау үшін қол жетімді микро өңдеу құралдарын қолдануға бағытталған.Бұл жүйелерді қолдану биодиагностикалық мақсаттарға арналған чипте зертханалық тәсілді сақтайды.Осы әзірленген технология арқылы жасалған құрылғылар жобаның микрофлюидтік зертханаларында қолданылады.Жобаның мақсаты лазерлік өңдеу параметрлері мен микро- және наноөлшемді арна сипаттамалары арасындағы тікелей байланысты қамтамасыз ету үшін эксперименталды жобалау, оңтайландыру және модельдеу әдістерін пайдалану және осы ақпаратты осы микротехнологиялардағы бөлу арналарын жақсарту үшін пайдалану болып табылады.Жұмыстың нақты нәтижелері мыналарды қамтиды: бөлу ғылымын жақсарту үшін арна дизайны және беткі морфология;біріктірілген жоңқаларда айдау және алудың монолитті кезеңдері;таңдалған және алынған мақсатты биомолекулаларды біріктірілген чиптерде бөлу.
Peltier массивтері мен инфрақызыл термографияны пайдалана отырып, уақытша температура градиенттерін және капиллярлық LC бағандары бойындағы бойлық профильдерді құру және бақылау
Сериялық реттелген жеке басқарылатын термоэлектрлік Peltier ұяшықтарын пайдалану негізінде капиллярлық колонналардың температурасын дәл бақылау үшін жаңа тікелей байланыс платформасы әзірленді.Платформа капиллярлық және микро LC бағандары үшін жылдам температураны бақылауды қамтамасыз етеді және уақытша және кеңістіктік температураларды бір уақытта бағдарламалауға мүмкіндік береді.Платформа 10 тураланған Peltier ұяшығының әрқайсысы үшін шамамен 400°C/мин жылдамдықпен 15-тен 200°C-қа дейінгі температура диапазонында жұмыс істейді.Жүйе бірнеше стандартты емес капиллярларға негізделген өлшеу режимдері үшін бағаланды, мысалы, сызықтық және сызықтық емес профильдері бар температура градиенттерін тікелей қолдану, оның ішінде статикалық баған температура градиенттері және уақытша температура градиенттері, температураның дәл бақыланатын градиенттері, полимерленген капиллярлық монолитті стационарлық фазалар және микрофлюидтік арналарда монолитті фазаларды жасау (чипте).Құралды стандартты және бағанды ​​хроматография жүйелерімен пайдалануға болады.
Шағын талданатын заттарды алдын ала концентрлеуге арналған екі өлшемді жазық микрофлюидтік құрылғыдағы электрогидродинамикалық фокустау
Бұл жұмыс электрогидродинамикалық фокустауды (EHDF) және алдын ала байыту мен түрлерді анықтауды дамытуға көмектесу үшін фотонды тасымалдауды қамтиды.EHDF - иондармен теңдестірілетін фокустау әдісі, онда мүдделі иондар қозғалмайтын күйде болатын гидродинамикалық және электрлік күштер арасындағы тепе-теңдікті орнатуға негізделген.Бұл зерттеу кәдімгі микроарна жүйесінің орнына 2D ашық 2D жазық кеңістіктегі жазық микрофлюидтік құрылғыны қолданатын жаңа әдісті ұсынады.Мұндай құрылғылар заттардың үлкен мөлшерін алдын ала концентрлеуі мүмкін және оларды өндіру салыстырмалы түрде оңай.Бұл зерттеу COMSOL Multiphysics® 3.5a көмегімен жаңадан жасалған модельдеу нәтижелерін ұсынады.Бұл модельдердің нәтижелері анықталған ағын геометриялары мен концентрациясы жоғары аймақтарды сынау үшін эксперимент нәтижелерімен салыстырылды.Жасалған сандық микрофлюидтік модель бұрын жарияланған тәжірибелермен салыстырылды және нәтижелер өте дәйекті болды.Осы модельдеулердің негізінде EHDF үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз ету үшін жаңа кеме түрі зерттелді.Чипті қолданатын эксперименттік нәтижелер модельдің өнімділігінен асып түсті.Жасалған микрофлюидтік чиптерде зерттелетін зат қолданылатын кернеуге перпендикуляр бағытталған кезде латеральды EGDP деп аталатын жаңа режим байқалды.Өйткені анықтау және бейнелеу мұндай алдын ала байыту және түрлерді анықтау жүйелерінің негізгі аспектілері болып табылады.Екі өлшемді микрофлюидтік жүйелерде жарықтың таралуы мен жарық қарқындылығының таралуының сандық модельдері және эксперименталды тексеруі ұсынылған.Жарықтың таралуының әзірленген сандық моделі жарықтың жүйе арқылы өтетін нақты жолы тұрғысынан да, қарқындылықтың таралуы тұрғысынан да тәжірибе жүзінде сәтті тексерілді, бұл фотополимерлеу жүйелерін оңтайландыру үшін, сондай-ақ оптикалық анықтау жүйелері үшін қызығушылық тудыруы мүмкін нәтижелер берді. капиллярларды қолдану..
Геометрияға байланысты микроқұрылымдарды телекоммуникацияда, микрофлюикада, микросенсорларда, мәліметтер қоймасында, шыны кесуде және сәндік таңбалауда қолдануға болады.Бұл жұмыста Nd:YVO4 және CO2 лазерлік жүйесінің параметрлерінің параметрлері мен микроқұрылымдардың өлшемдері мен морфологиясы арасындағы байланыс зерттелді.Лазерлік жүйенің зерттелетін параметрлеріне қуат P, импульстің қайталану жиілігі PRF, импульстар саны N және сканерлеу жылдамдығы U кіреді. Өлшенген шығыс өлшемдеріне воксельдің эквивалентті диаметрлері, сондай-ақ микроарна ені, тереңдігі және бетінің кедір-бұдыры кіреді.Поликарбонат үлгілерінің ішіндегі микроқұрылымдарды жасау үшін Nd:YVO4 лазерін (2,5 Вт, 1,604 мкм, 80 нс) пайдаланып 3D микроөңдеу жүйесі әзірленді.Микроқұрылымдық дыбыстардың диаметрі 48-ден 181 мкм-ге дейін.Жүйе сонымен қатар сода-әк әйнегі, балқытылған кремний диоксиді және сапфир үлгілерінде 5-тен 10 мкм диапазонында кішірек дыбыстарды жасау үшін микроскоп мақсаттарын пайдалану арқылы дәл фокустауды қамтамасыз етеді.СО2 лазері (1,5 кВт, 10,6 мкм, ең аз импульс ұзақтығы 26 мкс) сода-әк шыны үлгілерінде микроарналар жасау үшін пайдаланылды.Микроарналардың көлденең қимасының пішіні v-ойықтар, u-ойықтар және беткей абляция алаңдары арасында кеңінен өзгерді.Микроарналардың өлшемдері де айтарлықтай өзгереді: ені 81-ден 365 мкм-ге дейін, тереңдігі 3-тен 379 мкм-ге дейін және бетінің кедір-бұдырлығы орнатуға байланысты 2-ден 13 мкм-ге дейін.Микроарна өлшемдері жауап беру беті әдістемесі (RSM) және эксперименттер дизайны (DOE) арқылы лазерлік өңдеу параметрлеріне сәйкес зерттелді.Жиналған нәтижелер процесс параметрлерінің көлемдік және массалық абляция жылдамдығына әсерін зерттеу үшін пайдаланылды.Сонымен қатар, процесті түсінуге көмектесетін және нақты өндіріске дейін арна топологиясын болжауға мүмкіндік беретін жылу процесінің математикалық моделі әзірленді.
Метрология саласы әрқашан беттік топографияны дәл және жылдам зерттеудің және цифрлаудың жаңа жолдарын іздейді, соның ішінде беттің кедір-бұдырлық параметрлерін есептеу және модельдеу немесе кері инженерия үшін нүктелік бұлттарды (бір немесе бірнеше беттерді сипаттайтын үш өлшемді нүктелер жиынтығы) құру.жүйелер бар және оптикалық жүйелер соңғы онжылдықта танымал болды, бірақ оптикалық профильдердің көпшілігін сатып алу және ұстау қымбат.Жүйе түріне байланысты оптикалық профильдерді жобалау қиын болуы мүмкін және олардың сынғыштығы көптеген дүкен немесе зауыттық қолданбаларға сәйкес келмеуі мүмкін.Бұл жоба оптикалық триангуляция принциптерін пайдалана отырып, профильді әзірлеуді қамтиды.Әзірленген жүйеде сканерлеу үстелінің ауданы 200 x 120 мм және тік өлшем диапазоны 5 мм.Нысаналы беттің үстіндегі лазерлік сенсордың орны да 15 мм-ге реттеледі.Пайдаланушы таңдаған бөлшектер мен бет аумақтарын автоматты сканерлеуге арналған басқару бағдарламасы әзірленді.Бұл жаңа жүйе өлшемдік дәлдікпен сипатталады.Жүйенің өлшенген максималды косинус қатесі 0,07°.Жүйенің динамикалық дәлдігі Z осінде 2 мкм (биіктік) және X және Y осінде шамамен 10 мкм өлшенеді.Сканерленген бөліктер (тиындар, бұрандалар, шайбалар және талшықты линзалар) арасындағы өлшем арақатынасы жақсы болды.Жүйені тестілеу, оның ішінде профильді шектеулер мен жүйенің мүмкін жақсартулары талқыланады.
Бұл жобаның мақсаты беттік ақауларды тексеруге арналған жаңа оптикалық жоғары жылдамдықты онлайн жүйесін әзірлеу және сипаттау болып табылады.Басқару жүйесі оптикалық триангуляция принципіне негізделген және диффузиялық беттердің үш өлшемді профилін анықтау үшін жанаспайтын әдісті қамтамасыз етеді.Әзірлеу жүйесінің негізгі компоненттеріне диодтық лазер, CCf15 CMOS камерасы және компьютермен басқарылатын екі сервомотор кіреді.Үлгіні жылжыту, суретке түсіру және бетті 3D профилін жасау LabView бағдарламалық құралында бағдарламаланған.Түсірілген деректерді тексеруді 3D сканерленген бетті виртуалды көрсету үшін бағдарлама құру және беттің кедір-бұдырының қажетті параметрлерін есептеу арқылы жеңілдетуге болады.Сервоқозғалтқыштар үлгіні 0,05 мкм рұқсатпен X және Y бағыттарында жылжыту үшін қолданылады.Әзірленген контактісіз онлайн бет профилін жасау құралы жылдам сканерлеуді және жоғары ажыратымдылықты бетті тексеруді орындай алады.Әзірленген жүйе 2D бетінің автоматты профильдерін, 3D бет профильдерін және әртүрлі үлгі материалдарының бетінде беттің кедір-бұдырлығын өлшеу үшін сәтті қолданылады.Автоматтандырылған тексеру жабдығында 12 x 12 мм XY сканерлеу аймағы бар.Әзірленген профильдеу жүйесін сипаттау және калибрлеу үшін жүйемен өлшенген беттік профиль оптикалық микроскоп, бинокулярлық микроскоп, AFM және Mitutoyo Surftest-402 көмегімен өлшенген бірдей бетпен салыстырылды.
Бұйымдар мен оларда қолданылатын материалдардың сапасына қойылатын талаптар барған сайын күшейе түсуде.Көптеген визуалды сапаны қамтамасыз ету (QA) мәселелерінің шешімі нақты уақыттағы бетті тексерудің автоматтандырылған жүйелерін пайдалану болып табылады.Бұл жоғары өнімділікте біркелкі өнім сапасын талап етеді.Сондықтан нақты уақыт режимінде материалдар мен беттерді сынауға 100% қабілетті жүйелер қажет.Осы мақсатқа жету үшін лазерлік технология мен компьютерлік басқару технологиясының үйлесімі тиімді шешімді қамтамасыз етеді.Бұл жұмыста жоғары жылдамдықты, арзан және жоғары дәлдіктегі контактісіз лазерлік сканерлеу жүйесі жасалды.Жүйе лазерлік оптикалық триангуляция принципін қолдана отырып, қатты мөлдір емес объектілердің қалыңдығын өлшеуге қабілетті.Әзірленген жүйе микрометр деңгейінде өлшемдердің дәлдігі мен қайталануын қамтамасыз етеді.
Бұл жобаның мақсаты - беттік ақауларды анықтау үшін лазерлік тексеру жүйесін жобалау және әзірлеу және оның жоғары жылдамдықты кірістірілген қолданбалар үшін әлеуетін бағалау.Анықтау жүйесінің негізгі құрамдас бөліктері жарықтандыру көзі ретінде лазерлік диод модулі, анықтау бірлігі ретінде CMOS кездейсоқ қол жеткізу камерасы және XYZ аудару кезеңі болып табылады.Әртүрлі үлгі беттерін сканерлеу арқылы алынған деректерді талдау алгоритмдері әзірленді.Басқару жүйесі оптикалық триангуляция принципіне негізделген.Лазер сәулесі үлгі бетіне қиғаш түседі.Содан кейін бет биіктігінің айырмашылығы лазерлік нүктенің үлгі бетіндегі көлденең қозғалысы ретінде қабылданады.Бұл триангуляция әдісімен биіктік өлшемдерін алуға мүмкіндік береді.Датчикпен өлшенетін нүктенің жылжуы мен беттің тік жылжуы арасындағы қатынасты көрсететін түрлендіру коэффициентін алу үшін әзірленген анықтау жүйесі алдымен калибрленеді.Тәжірибелер үлгі материалдардың әртүрлі беттерінде жүргізілді: жез, алюминий және тот баспайтын болат.Әзірленген жүйе жұмыс кезінде пайда болатын ақаулардың 3D топографиялық картасын дәл құруға қабілетті.Шамамен 70 мкм кеңістіктік ажыратымдылық пен 60 мкм тереңдік рұқсатына қол жеткізілді.Жүйенің өнімділігі өлшенген қашықтықтардың дәлдігін өлшеу арқылы да тексеріледі.
Жоғары жылдамдықты талшықты лазерлік сканерлеу жүйелері бетінің ақауларын анықтау үшін автоматтандырылған өнеркәсіптік өндіріс орталарында қолданылады.Беттік ақауларды анықтаудың заманауи әдістері жарықтандыру және компоненттерді анықтау үшін оптикалық талшықтарды пайдалануды қамтиды.Бұл диссертация жаңа жоғары жылдамдықты оптоэлектрондық жүйені жобалау мен әзірлеуді қамтиды.Бұл мақалада жарықдиодты шамдардың екі көзі, жарық диодтары (жарық диодтары) және лазерлік диодтар зерттеледі.Бес сәулелі диод пен бес қабылдаушы фотодиодтың қатары бір-біріне қарама-қарсы орналасқан.Деректерді жинау LabVIEW бағдарламалық құралын пайдаланып ДК арқылы бақыланады және талданады.Жүйе әртүрлі материалдардағы тесіктер (1 мм), соқыр тесіктер (2 мм) және ойықтар сияқты бет ақауларының өлшемдерін өлшеу үшін қолданылады.Нәтижелер жүйе негізінен 2D сканерлеуге арналған болса да, ол шектеулі 3D кескін жүйесі ретінде де жұмыс істей алатынын көрсетеді.Сондай-ақ жүйе барлық зерттелген металл материалдар инфрақызыл сигналдарды көрсетуге қабілетті екенін көрсетті.Көлбеу талшықтар жиымын қолданатын жаңадан әзірленген әдіс жүйеге шамамен 100 мкм (талшықты жинау диаметрі) максималды жүйе ажыратымдылығымен реттелетін ажыратымдылыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді.Жүйе әртүрлі материалдардың бетінің профилін, бетінің кедір-бұдырын, қалыңдығын және шағылыстыру қабілетін өлшеу үшін сәтті қолданылды.Бұл жүйемен алюминий, тот баспайтын болат, жез, мыс, туффнол және поликарбонатты сынауға болады.Бұл жаңа жүйенің артықшылықтары тезірек анықтау, төмен баға, кішірек өлшем, жоғары ажыратымдылық және икемділік болып табылады.
Қоршаған орта сенсорының жаңа технологияларын біріктіру және енгізу үшін жаңа жүйелерді жобалаңыз, жасаңыз және сынаңыз.Нәжіс бактерияларын бақылау қолданбалары үшін әсіресе қолайлы
Энергиямен қамтамасыз етуді жақсарту үшін кремнийлі күн PV панельдерінің микро-нано құрылымын өзгерту
Бүгінгі таңда жаһандық қоғам алдында тұрған негізгі инженерлік мәселелердің бірі - тұрақты энергиямен қамтамасыз ету.Қоғамның жаңғыртылатын энергия көздеріне үлкен сенім артатын уақыты келді.Күн жерді бос энергиямен қамтамасыз етеді, бірақ бұл энергияны электр түрінде пайдаланудың заманауи әдістерінде кейбір шектеулер бар.Фотоэлектрлік элементтер жағдайында негізгі мәселе күн энергиясын жинаудың жеткіліксіз тиімділігі болып табылады.Лазерлік микро өңдеу әдетте шыны астары, гидрогенделген кремний және мырыш оксиді қабаттары сияқты фотоэлектрлік белсенді қабаттар арасындағы өзара байланыстарды жасау үшін қолданылады.Сондай-ақ, күн батареясының бетінің ауданын ұлғайту арқылы, мысалы, микро өңдеу арқылы көбірек энергия алуға болатыны белгілі.Наноөлшемді беттік профиль бөлшектері күн батареяларының энергияны сіңіру тиімділігіне әсер ететіні көрсетілді.Бұл жұмыстың мақсаты - жоғары қуатты қамтамасыз ету үшін микро-, нано- және мезо масштабты күн ұяшықтары құрылымдарын бейімдеудің артықшылықтарын зерттеу.Мұндай микроқұрылымдар мен наноқұрылымдардың технологиялық параметрлерін өзгерту олардың беткі топологияға әсерін зерттеуге мүмкіндік береді.Жасушалар электромагниттік жарықтың эксперименталды түрде басқарылатын деңгейлеріне ұшыраған кезде өндіретін энергияға сыналады.Жасушаның тиімділігі мен беттік құрылымы арасында тікелей байланыс орнатылады.
Металл матрицалық композиттер (MMCs) тез арада машина жасау мен электроникадағы құрылымдық материалдардың рөліне негізгі үміткерлерге айналуда.Алюминий (Al) және мыс (Cu) тамаша жылу қасиеттеріне (мысалы, төмен жылу кеңею коэффициенті (CTE), жоғары жылу өткізгіштік) және жақсартылған механикалық қасиеттеріне (мысалы, жоғары меншікті беріктік, жақсы өнімділікке) байланысты SiC күшейтілген.Ол тозуға төзімділік пен нақты модуль үшін әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.Жақында бұл жоғары керамикалық MMC электронды пакеттерде температураны бақылау қолданбаларының тағы бір трендіне айналды.Әдетте, қуат құрылғыларының пакеттерінде алюминий (Al) немесе мыс (Cu) чипті және онымен байланысты түйреуіш құрылымын тасымалдайтын керамикалық негізге қосылу үшін радиатор немесе негізгі тақта ретінде пайдаланылады.Керамика мен алюминий немесе мыс арасындағы термиялық кеңею коэффициентінің (CTE) үлкен айырмашылығы қолайсыз болып табылады, себебі ол қаптаманың сенімділігін төмендетеді, сонымен қатар субстратқа бекітілетін керамикалық негіздің өлшемін шектейді.
Осы кемшілікті ескере отырып, енді термиялық жақсартылған материалдарға белгіленген талаптарға сәйкес келетін жаңа материалдарды әзірлеуге, зерттеуге және сипаттауға болады.Жақсартылған жылу өткізгіштік пен жылу кеңею коэффициенті (CTE) қасиеттерімен MMC CuSiC және AlSiC енді электрониканы орау үшін өміршең шешімдер болып табылады.Бұл жұмыс осы MMC-тердің бірегей термофизикалық қасиеттерін және олардың электронды пакеттерді термиялық басқаруға арналған ықтимал қолданбаларын бағалайды.
Мұнай компаниялары көміртекті және төмен легирленген болаттан жасалған мұнай-газ өнеркәсібі жүйелерінің дәнекерлеу аймағында айтарлықтай коррозияға ұшырайды.Құрамында СО2 бар орталарда коррозия зақымдануы әдетте көміртекті болаттың әртүрлі микроқұрылымдарында тұндырылған қорғаныс коррозияға қарсы қабықшалардың беріктігінің айырмашылығына байланысты.Дәнекерленген металдағы (WM) және жылу әсер ететін аймақта (ТЖ) жергілікті коррозия негізінен қорытпаның құрамы мен микроқұрылымының айырмашылығына байланысты гальваникалық әсерлерге байланысты.Негізгі металл (PM), WM және HAZ микроқұрылымдық сипаттамалары жұмсақ болат дәнекерленген қосылыстардың коррозияға әрекетіне микроқұрылымның әсерін түсіну үшін зерттелді.Коррозияға сынақтар бөлме температурасында (20±2°C) және рН 4,0±0,3 температурада оттегісізденген жағдайда СО2 қаныққан 3,5% NaCl ерітіндісінде жүргізілді.Коррозияның мінез-құлқын сипаттау ашық контурдың потенциалын, потенциодинамикалық сканерлеуді және сызықтық поляризацияға төзімділігін анықтаудың электрохимиялық әдістерін, сондай-ақ оптикалық микроскопияның көмегімен жалпы металлографиялық сипаттаманы қолдану арқылы жүзеге асырылды.Анықталған негізгі морфологиялық фазалар – ацикулярлы феррит, ұсталған аустенит және ВМ-де мартенситті-бейниттік құрылым.Олар HAZ-да сирек кездеседі.PM, VM және HAZ-да айтарлықтай әртүрлі электрохимиялық мінез-құлық және коррозия жылдамдығы анықталды.
Бұл жобада қарастырылған жұмыстар суасты сорғыларының электрлік тиімділігін арттыруға бағытталған.Сорғы өнеркәсібіне осы бағытта жылжуға қойылатын талаптар жақында ЕО-ның жаңа заңнамасының енгізілуіне байланысты өсті, ол тұтастай алғанда саланың жаңа және жоғары тиімділік деңгейіне жетуін талап етеді.Бұл құжатта сорғы электромагниттік аймағын салқындату үшін салқындатқыш күртенің қолданылуы талданады және дизайнды жақсартулар ұсынылады.Атап айтқанда, жұмыс істейтін сорғылардың салқындатқыш қаптамаларындағы сұйықтық ағыны және жылу беру сипатталады.Пиджак дизайнын жақсарту сорғы қозғалтқышы аймағына жақсы жылу беруді қамтамасыз етеді, нәтижесінде сорғы тиімділігін арттырады және индукциялық кедергіні азайтады.Бұл жұмыс үшін қолданыстағы 250 м3 сынақ резервуарына құрғақ шұңқырға орнатылған сорғы сынақ жүйесі қосылды.Бұл ағын өрісін және сорғы корпусының жылу кескінін жоғары жылдамдықты камерамен бақылауға мүмкіндік береді.CFD талдауымен расталған ағын өрісі жұмыс температурасын мүмкіндігінше төмен ұстау үшін балама конструкцияларды эксперимент жасауға, сынауға және салыстыруға мүмкіндік береді.M60-4 полюсті сорғының түпнұсқалық дизайны сорғы корпусының максималды сыртқы температурасы 45 ° C және статордың максималды температурасы 90 ° C деңгейінде болды.Әртүрлі үлгілік конструкцияларды талдау тиімдірек жүйелер үшін қай конструкциялар пайдалырақ және қайсысын қолданбау керектігін көрсетеді.Атап айтқанда, біріктірілген салқындатқыш катушканың дизайны бастапқы дизайнмен салыстырғанда жақсарған жоқ.Доңғалақ қалақтарының санын төрттен сегізге дейін ұлғайту корпуста өлшенген жұмыс температурасын Цельсий бойынша жеті градусқа төмендетті.
Металл өңдеуде жоғары қуат тығыздығы мен қысқартылған әсер ету уақытының үйлесімі бетінің микроқұрылымының өзгеруіне әкеледі.Лазерлік процесс параметрлері мен салқындату жылдамдығының оңтайлы комбинациясын алу дәннің құрылымын өзгерту және материал бетіндегі трибологиялық қасиеттерді жақсарту үшін өте маңызды.Бұл зерттеудің негізгі мақсаты тез импульстік лазерлік өңдеудің коммерциялық қол жетімді металл биоматериалдарының трибологиялық қасиеттеріне әсерін зерттеу болды.Бұл жұмыс баспайтын болаттан жасалған AISI 316L және Ti-6Al-4V бетінің лазерлік модификациясына арналған.1,5 кВт импульстік СО2 лазері лазерлік процестің әртүрлі параметрлерінің әсерін және алынған беттің микроқұрылымы мен морфологиясын зерттеу үшін пайдаланылды.Лазер сәулесінің бағытына перпендикуляр бұрылған цилиндрлік үлгіні пайдаланып, лазер сәулесінің қарқындылығы, әсер ету уақыты, энергия ағынының тығыздығы және импульс ені өзгерді.Сипаттама SEM, EDX, иненің кедір-бұдырлығын өлшеу және XRD талдауы арқылы орындалды.Эксперименттік процестің бастапқы параметрлерін орнату үшін бет температурасын болжау моделі де жүзеге асырылды.Содан кейін балқытылған болаттың бетін лазерлік өңдеуге арналған бірқатар нақты параметрлерді анықтау үшін технологиялық карталау жүргізілді.Өңделген үлгінің жарықтандыру, экспозиция уақыты, өңдеу тереңдігі мен кедір-бұдырлығы арасында күшті корреляция бар.Микроқұрылымдық өзгерістердің тереңдігі мен кедір-бұдырының жоғарылауы жоғары әсер ету деңгейлері мен экспозиция уақыттарымен байланысты болды.Өңделген аймақтың кедір-бұдыры мен тереңдігін талдау арқылы бетінде болатын балқу дәрежесін болжау үшін энергия ағыны және бет температурасының үлгілері қолданылады.Лазер сәулесінің әрекеттесу уақыты ұлғайған сайын болаттың бетінің кедір-бұдырлығы әртүрлі зерттелген импульстік энергия деңгейлері үшін артады.Бетінің құрылымы кристалдардың қалыпты туралануын сақтайтыны байқалғанымен, лазермен өңделген аймақтарда дән бағдарының өзгеруі байқалды.
Тіндердің кернеуінің мінез-құлқын талдау және сипаттау және оның тірек конструкциясына салдары
Бұл жобада сүйек құрылымының механикалық қасиеттерін, олардың тіндердің дамуындағы рөлін және тіректегі кернеу мен деформацияның максималды таралуын түсіну үшін бірнеше түрлі тірек геометриялары әзірленді және соңғы элементтерді талдау жасалды.АЖЖ-мен жобаланған тірек құрылымдарына қосымша трабекулярлық сүйек үлгілерінің компьютерлік томографиясы (КТ) сканерлері жиналды.Бұл конструкциялар прототиптерді жасауға және сынауға, сондай-ақ осы конструкциялардың FEM-ін орындауға мүмкіндік береді.Микродеформациялардың механикалық өлшемдері дайындалған тіректер мен сан сүйегінің басы сүйегінің трабекулярлық үлгілерінде орындалды және бұл нәтижелер сол құрылымдар үшін СЭҚ алынған нәтижелермен салыстырылды.Механикалық қасиеттер жобаланған кеуек пішініне (құрылымына), кеуек өлшеміне (120, 340 және 600 мкм) және жүктеу жағдайларына (жүктеме блоктары бар немесе онсыз) байланысты деп саналады.Бұл параметрлердің өзгерістері 8 мм3, 22,7 мм3 және 1000 мм3 кеуекті қаңқалар үшін олардың кернеудің таралуына әсерін жан-жақты зерттеу үшін зерттелді.Тәжірибелер мен модельдеу нәтижелері құрылымның геометриялық дизайны кернеуді бөлуде маңызды рөл атқаратынын және сүйек регенерациясын жақсарту үшін рамалық дизайнның үлкен әлеуетін көрсетеді.Жалпы максималды кернеу деңгейін анықтауда кеуектілік деңгейінен гөрі кеуек өлшемі маңыздырақ.Дегенмен, кеуектілік деңгейі тірек құрылымдарының остеоөткізгіштігін анықтауда да маңызды.Кеуектілік деңгейі 30%-дан 70%-ға дейін жоғарылағанда, ең жоғары кернеу мәні бірдей кеуек өлшемі үшін айтарлықтай артады.
Орнаудың кеуектерінің мөлшері де дайындау әдісі үшін маңызды.Тез прототиптеудің барлық заманауи әдістерінің белгілі бір шектеулері бар.Кәдімгі өндіріс әмбебап болғанымен, күрделірек және кішірек конструкцияларды жасау жиі мүмкін емес.Бұл технологиялардың көпшілігі қазіргі уақытта номиналды түрде 500 мкм-ден төмен тесіктерді тұрақты түрде шығара алмайды.Осылайша, бұл жұмыста 600 мкм кеуек өлшемі бар нәтижелер қазіргі жылдам өндіріс технологияларының өндірістік мүмкіндіктеріне ең сәйкес келеді.Ұсынылған алтыбұрышты құрылым тек бір бағытта қарастырылғанымен, текше мен үшбұрышқа негізделген құрылымдармен салыстырғанда ең анизотропты құрылым болар еді.Текше және үшбұрышты құрылымдар алтыбұрышты құрылымдармен салыстырғанда салыстырмалы түрде изотропты.Анизотропия жобаланған тіректердің остеоөткізгіштігін қарастырғанда маңызды.Кернеудің таралуы және апертураның орналасуы қайта құру процесіне әсер етеді және әртүрлі жүктеу жағдайлары максималды кернеу мәнін және оның орнын өзгертуі мүмкін.Жүктеменің басым бағыты жасушалардың үлкенірек кеуектерге өсуіне және қоректік заттар мен құрылыс материалдарымен қамтамасыз етілуіне мүмкіндік беру үшін кеуектердің өлшемі мен таралуына ықпал етуі керек.Бұл жұмыстың тағы бір қызықты қорытындысы, тіректердің көлденең қимасындағы кернеудің таралуын зерттей отырып, орталықпен салыстырғанда тіректердің бетінде жоғары кернеу мәндері тіркеледі.Бұл жұмыста кеуек өлшемі, кеуектілік деңгейі және жүктеу әдісі құрылымда кездесетін кернеу деңгейлерімен тығыз байланысты екендігі көрсетілді.Бұл нәтижелер тірек бетіндегі кернеу деңгейлері үлкен дәрежеде өзгеруі мүмкін тірек құрылымдарын құру мүмкіндігін көрсетеді, бұл жасушалардың бекітілуіне және өсуіне ықпал етеді.
Синтетикалық сүйек алмастырғыш тіректер қасиеттерді жеке бейімдеуге, шектеулі донорлық қолжетімділікті жеңуге және оссеоинтеграцияны жақсартуға мүмкіндік береді.Сүйек инженериясы үлкен мөлшерде жеткізілетін жоғары сапалы трансплантаттарды қамтамасыз ету арқылы осы мәселелерді шешуге бағытталған.Бұл қолданбаларда ішкі және сыртқы тірек геометриясы үлкен маңызға ие, өйткені олар механикалық қасиеттерге, өткізгіштікке және жасуша пролиферациясына айтарлықтай әсер етеді.Жылдам прототиптеу технологиясы берілген және оңтайландырылған геометриясы бар, жоғары дәлдікпен дайындалған стандартты емес материалдарды пайдалануға мүмкіндік береді.Бұл мақала биоүйлесімді кальций фосфаты материалдарын пайдалана отырып, қаңқалық тіректердің күрделі геометрияларын жасау үшін 3D басып шығару әдістерінің мүмкіндігін зерттейді.Меншікті материалды алдын ала зерттеу болжамды бағытталған механикалық мінез-құлыққа қол жеткізуге болатындығын көрсетеді.Дайындалған үлгілердің бағытталған механикалық қасиеттерінің нақты өлшемдері соңғы элементтерді талдау (FEM) нәтижелерімен бірдей тенденцияларды көрсетті.Бұл жұмыс сонымен қатар биоүйлесімді кальций фосфатты цементінен тіндік инженерлік геометриялық тіректерді жасау үшін 3D басып шығарудың орындылығын көрсетеді.Рамалар кальций сутегі фосфаты мен кальций гидроксидінің біртекті қоспасынан тұратын ұнтақ қабатына натрий сутегі фосфатының сулы ерітіндісімен басып шығару арқылы жасалды.Ылғалды химиялық тұндыру реакциясы 3D принтердің ұнтақ қабатында жүреді.Өндірілген кальций фосфатты цементінің (КФС) көлемдік сығымдалуының механикалық қасиеттерін өлшеу үшін қатты қатты үлгілер жасалды.Осылайша өндірілген бөлшектердің орташа серпімділік модулі 3,59 МПа және орташа қысу беріктігі 0,147 МПа болды.Агломерация қысу қасиеттерінің айтарлықтай өсуіне әкеледі (E = 9,15 МПа, σt = 0,483 МПа), бірақ материалдың меншікті бетінің ауданын азайтады.Агломерация нәтижесінде кальций фосфатты цементі β-трикальций фосфатына (β-TCP) және гидроксиапатитке (ХА) ыдырайды, бұл термогравиметриялық және дифференциалды термиялық талдау (TGA/DTA) және рентгендік дифракциялық талдау деректерімен расталады ( XRD).талап етілетін беріктік 1,5-тен 150 МПа-ға дейін, ал қысу қаттылығы 10 МПа-дан асатын жоғары жүктелген имплантаттар үшін қасиеттер жеткіліксіз.Дегенмен, биологиялық ыдырайтын полимерлермен инфильтрация сияқты одан әрі кейінгі өңдеу бұл құрылымдарды стентті қолдану үшін қолайлы ете алады.
Мақсаты: Топырақ механикасындағы зерттеулер толтырғыштарға қолданылатын діріл бөлшектердің тиімдірек теңестірілуіне және агрегатқа әсер ету үшін қажетті энергияның төмендеуіне әкелетінін көрсетті.Біздің мақсатымыз дірілдің сүйектің соғу процесіне әсер ету әдісін әзірлеу және оның әсер еткен трансплантаттардың механикалық қасиеттеріне әсерін бағалау болды.
1-кезең: Новиомагус сүйек диірменін пайдаланып 80 бас сиыр жамбас сүйектерін ұнтақтау.Содан кейін екпе науада импульстік тұзды жуу жүйесі арқылы егілділер жуылды.Металл цилиндрдің ішіне бекітілген эксцентрлік салмақтары бар екі 15 В тұрақты ток қозғалтқышымен жабдықталған діріл соғу құрылғысы әзірленді.Сүйекке соғу процесін жаңғырту үшін оған берілген биіктіктен 72 рет салмақ тастаңыз.Діріл камерасында орнатылған акселерометрмен өлшенген діріл жиілігі диапазоны тексерілді.Әр ығысу сынағы кейін кернеу-деформация қисықтарының қатарын алу үшін төрт түрлі қалыпты жүктемеде қайталанды.Әрбір сынақ үшін Мор-Кулонның істен шығу конверттері жасалды, олардан ығысу күші мен блоктау мәндері алынды.
2-кезең: Хирургиялық қондырғыларда кездесетін бай ортаны қайталау үшін қан қосу арқылы тәжірибені қайталаңыз.
1-кезең: Дірілдің барлық жиіліктерінде діріл жоғарылаған тігістер дірілсіз соққымен салыстырғанда жоғары ығысу беріктігін көрсетті.60 Гц жиіліктегі діріл ең үлкен әсерді көрсетті және маңызды болды.
2-кезең: Қаныққан толтырғыштардағы қосымша діріл әсерінен егу дірілсіз соққыға қарағанда барлық қалыпты қысу жүктемелері үшін төмен ығысу беріктігін көрсетті.
Қорытынды: Имплантацияланған сүйекті имплантациялау кезінде құрылыс техникасының принциптері қолданылады.Құрғақ толтырғыштарда дірілді қосу соққы бөлшектерінің механикалық қасиеттерін жақсартуы мүмкін.Біздің жүйеде оңтайлы діріл жиілігі - 60 Гц.Қаныққан толтырғыштарда дірілдің жоғарылауы толтырғыштың ығысу беріктігіне кері әсер етеді.Мұны сұйылту процесімен түсіндіруге болады.
Бұл жұмыстың мақсаты осы өзгерістерге жауап беру қабілетін бағалау үшін оның үстінде тұрған субъектілерді алаңдата алатын жүйені жобалау, құру және сынау болды.Мұны адам тұрған бетті жылдам еңкейтіп, оны көлденең күйге қайтару арқылы жасауға болады.Бұдан сыналушылардың тепе-теңдік күйін сақтай алғанын және осы тепе-теңдік күйін қалпына келтіруге қанша уақыт кеткенін анықтауға болады.Бұл тепе-теңдік күйі субъектінің постуральды әсерін өлшеу арқылы анықталады.Олардың табиғи позалық ауытқуы сынақ кезінде қаншалықты тербеліс болғанын анықтау үшін аяқ қысымының профилі панелімен өлшенді.Жүйе сонымен қатар қазіргі уақытта коммерциялық қолжетімдіге қарағанда әмбебап және қолжетімді болуы үшін жасалған, өйткені бұл машиналар зерттеу үшін маңызды болғанымен, олардың құны жоғары болғандықтан олар қазіргі уақытта кеңінен қолданылмайды.Осы мақалада ұсынылған жаңадан жасалған жүйе салмағы 100 кг-ға дейінгі сынақ объектілерін жылжыту үшін пайдаланылды.
Бұл жұмыста инженерлік және физика ғылымдары бойынша алты зертханалық тәжірибе студенттердің оқу процесін жақсартуға арналған.Бұған осы эксперименттер үшін виртуалды құралдарды орнату және жасау арқылы қол жеткізіледі.Виртуалды құралдарды пайдалану дәстүрлі зертханалық оқыту әдістерімен тікелей салыстырылып, екі тәсілдің де даму негіздері талқыланады.Осы жұмысқа қатысты ұқсас жобаларда компьютерлік оқытуды (CBL) пайдаланатын алдыңғы жұмыс виртуалды құралдардың кейбір артықшылықтарын, әсіресе оқушылардың қызығушылығын арттыруға, есте сақтауды, түсінуді және соңында зертханалық есеп беруді бағалау үшін пайдаланылды..байланысты артықшылықтар.Осы зерттеуде талқыланған виртуалды эксперимент дәстүрлі стиль экспериментінің қайта қаралған нұсқасы болып табылады және осылайша жаңа CBL әдісін дәстүрлі стиль зертханасымен тікелей салыстыруды қамтамасыз етеді.Тәжірибенің екі нұсқасының концептуалды айырмашылығы жоқ, тек оның берілу тәсілінде ғана айырмашылық бар.Осы CBL әдістерінің тиімділігі дәстүрлі эксперименттік режимді орындайтын бір сыныптағы басқа оқушылармен салыстырғанда виртуалды құралды пайдаланатын оқушылардың үлгерімін бақылау арқылы бағаланды.Барлық студенттер есептерді, эксперименттерге және сауалнамаларға қатысты бірнеше таңдау сұрақтарын ұсыну арқылы бағаланады.Бұл зерттеудің нәтижелері CBL саласындағы басқа зерттеулермен де салыстырылды.