
發(fā)布
注冊
/
登錄人造材料的案例
:可重復循環(huán)的超強多重響應人造肌肉材料
人造肌肉材料一直以來在仿生設(shè)計和柔性機器人方面都有著巨大的應用潛力。與傳統(tǒng)材料相比,聚合物基的人造肌肉材料擁有低密度、高彈性、易成型、低成本等優(yōu)勢。通過化學結(jié)構(gòu)以及聚合物構(gòu)型的設(shè)計,可以實現(xiàn)大變形、自我修復、多重響應等綜合性能。而在所有聚合物基人造肌肉材料中,基于形狀記憶性能(SME)的形狀記憶聚合物(SMP)有著獨一無二的研究價值。因為其對于外界刺激產(chǎn)生的形變與刺激撤去之后的恢復行為對應著肌肉的收縮與釋放過程。近年來,大部分有關(guān)形狀記憶聚合物的研究是以熱作為刺激源,但無論是熱刺激或電熱刺激都會帶來包括直接接觸、傳熱不均等問題,從而影響驅(qū)動可控性。另一方面,在各類性轉(zhuǎn)記憶聚合物中,具有可逆循環(huán)特性的雙向與準雙向性轉(zhuǎn)記憶聚合物無疑更有前途,如半結(jié)晶聚合物(SCP)和液晶彈性體(LCE)。而傳統(tǒng)的半結(jié)晶聚合物雖然具有較好的延展性與自修復性能,但是其驅(qū)動響應性與可控性遠低于液晶彈性體;液晶彈性體雖然展現(xiàn)出良好的可控運動能力,但是較低的形變能力與脆性限制了其應用環(huán)境。
圖1. 新型人造肌肉材料的特殊縫合結(jié)構(gòu)與多重響應示意圖。
針對上述聚合物基人造肌肉材料的困境,
上海交通大學劉河洲研究員和
陳玉潔副研究員團隊設(shè)計了一種
基于偶氮苯基團之間π-π堆疊的新型多重響應人造肌肉材料。復合體系以含有偶氮苯官能團的長鏈線性聚氨酯為基礎(chǔ),類似針線穿過具有偶氮苯的液晶彈性體基體,形成了具有特殊縫合結(jié)構(gòu)的聚合物基形狀記憶材料(圖1a)。
展開 多向晶格+3D打印:全新人造超材料輕便又堅固
近期英國帝國理工學院團隊發(fā)表了一項材料學最新成果,即一種全新人造超材料,該種材料強度增加但質(zhì)量依舊較輕,這種材料是利用多向晶格,并結(jié)合3D打印技術(shù)制成,而其中新型晶格則是根據(jù)強金屬合金的基本原理設(shè)計的。
注:網(wǎng)絡(luò)配圖
晶格結(jié)構(gòu)由重復節(jié)點和連接支柱組成,結(jié)合3D打印技術(shù),制造出來的材料既輕便又堅固。然而,一旦這些材料失效,會帶來災難性后果,這限制了它們的實際應用。而失效的原因在于這些材料的結(jié)構(gòu)——晶格整體取向單一。
同樣的現(xiàn)象也存在于金屬單晶中,其結(jié)構(gòu)類似,內(nèi)部會沿特定平面發(fā)生滑移而變形。不過,在包含不同取向晶粒的多晶材料中,晶粒邊界有助于阻止正在成形的滑移和裂縫進一步蔓延,因而可以提高這些材料抵抗變形的能力。
注:網(wǎng)絡(luò)配圖
此次,帝國理工學院科學家模擬多晶材料,設(shè)計了具有粒狀結(jié)構(gòu)的新型晶格狀超材料,使內(nèi)部晶格的不同區(qū)域具有不同的取向。
研究人員發(fā)現(xiàn),粒狀超材料(又稱“變斑晶”)發(fā)生形變時,比傳統(tǒng)超材料更堅固,更耐損。與多晶材料一樣,“變斑晶”的強度可以通過縮小每個粒狀晶格區(qū)域的尺寸來增強。
研究團隊創(chuàng)造了在施壓后能夠扭變成不同構(gòu)型的特殊“變斑晶”,模仿的是晶體材料中類似的重排。綜合而言,這些成果將會為科學界帶來更加堅固且適合于各種應用的輕型3D打印材料。
新材料迭代的速度,除了與科學家對物質(zhì)基礎(chǔ)性狀的理解程度有關(guān),還與新理論及相關(guān)驗證的效率有關(guān),甚至與生產(chǎn)工藝、模擬工具的創(chuàng)新能力都息息相關(guān)。掌握其中的奧秘,學會調(diào)整某些參數(shù),創(chuàng)造出符合生產(chǎn)、生活需求的全新材料,這就是化學家被喚作“魔法師”的重要原因。
來源:科技日報
展開 生物力學與仿生材料新進展!
生物材料盡管由性能并不突出的簡單組元在相對溫和的條件下組裝而成,但卻表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學性能和功能特性,這主要得益于其跨越不同尺度的復雜而巧妙的組織結(jié)構(gòu),特別是由此帶來的獨特的變形與斷裂機制和強韌化機理。
近期,中科院金屬所材料疲勞與斷裂實驗室生物力學與仿生材料研究組劉增乾博士帶領(lǐng)研究團隊在金屬所“引進優(yōu)秀學者”項目資助下,根據(jù)“認識自然–理解自然–學習自然”的思路,從材料科學角度揭示自然界中典型生物材料的組織結(jié)構(gòu)及賦予其優(yōu)異性能的關(guān)鍵機理,提煉天然與人造材料共性的優(yōu)化設(shè)計原則,進而將其應用于人造材料體系,通過仿生設(shè)計實現(xiàn)人造材料的性能優(yōu)化,從而改善并提高其抵抗疲勞斷裂的能力。
該研究組在系統(tǒng)闡明天然生物材料梯度設(shè)計的形式、原則及其起到的作用與機制的基礎(chǔ)上,首次提出了新型材料組織結(jié)構(gòu)取向梯度的概念與設(shè)計原則,建立了組織結(jié)構(gòu)取向以及變形過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)再取向與材料力學性能之間的系統(tǒng)定量關(guān)系,闡明了梯度結(jié)構(gòu)取向與再取向?qū)αW性能的優(yōu)化機理,提煉了改善材料綜合力學性能的仿生設(shè)計新思路,即通過控制微觀組織結(jié)構(gòu)取向?qū)崿F(xiàn)材料的局域剛度、強度與韌性的優(yōu)化分布與相互匹配,從而提高材料整體的力學性能。
同時,該研究組首次發(fā)現(xiàn),材料在加載過程中發(fā)生的組織結(jié)構(gòu)再取向不僅可以提高其變形能力,更能夠為實現(xiàn)綜合力學性能的改善提供有效的途徑,如圖1所示。
展開 新一代的人造酶——擁有酶特性的納米材料
【引言】
天然酶所存在的諸多問題(比如價格昂貴,穩(wěn)定性低以及難以儲存等)限制了他的使用,同時也刺激了多種人造酶的發(fā)展。在這些人造酶中,納米酶被認為是新一代的酶類似物(擁有過氧化酶活性的磁性Fe3O4納米粒子于2007年被發(fā)現(xiàn))。在2013年發(fā)表的第一篇納米酶的綜述中,納米酶被定義為擁有酶特性的納米材料。受天然酶啟發(fā),納米酶擁有很多天然酶所不具備的優(yōu)點,比如價格低廉、穩(wěn)定以及可大量制備。納米材料獨特的生化性質(zhì)不僅賦予了納米酶多種功能,還可以實現(xiàn)多種設(shè)計和廣泛應用。在過去的五年中,得益于納米技術(shù)、生物技術(shù)、催化科學和計算科學的迅速發(fā)展,擁有高性能酶活性的納米材料獲得了重大進展,包括控制酶活性、解釋催化機理和擴展應用。目前為止,全世界有200多家研究機構(gòu)在積極從事納米酶研究,為其發(fā)展添磚加瓦。
【成果簡介】
南京大學魏輝教授課題組在Chem. Soc. Rev.上,發(fā)表了題為"Nanomaterials with enzyme-like characteristics (nanozymes): next-generation artificial enzyme (Ⅱ)"的綜述。這篇綜述覆蓋了各種類型的納米酶及其在生物傳感、診療和環(huán)境補救中的應用。除此之外,納米酶所面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展也在文章中被討論。
展開 
MIT新材料打造「人造突觸2.0」,模擬深度學習訓練提速100萬倍!
模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算速度很大程度上取決于「人造突觸」的傳輸速度。
麻省理工學院的一個團隊要解決的就是這個環(huán)節(jié)。他們之前已經(jīng)開發(fā)了一種人造模擬突觸,現(xiàn)在要做的是,搞個新材料,超越原來的老版本。
這次,他們在制造過程中利用了一種實用的無機材料,讓前文提到的可編程電阻器的運行速度達到了以前的版本的100萬倍,同時也實現(xiàn)了比人腦中的突觸快約100萬倍。
此外,這種材料還使電阻的能源效率極高。與早期版本的設(shè)備中使用的材料不同,新材料與硅制造技術(shù)兼容。這一變化使得在納米尺度上制造器件成為可能,并可能為整合到深度學習應用的商業(yè)計算硬件中鋪平道路。
這項研究論文已經(jīng)發(fā)表在Science上。
論文鏈接:https://www.science.org/doi/pdf/10.1126/science.abp8064
論文的通信作者、麻省理工學院電氣工程和計算機科學系(EECS)的唐納教授Jesús A. del Alamo說:
「憑借這一關(guān)鍵發(fā)現(xiàn),加上MIT.nano的強大的納米制造技術(shù),我們已經(jīng)能夠把這些碎片放在一起,并證明這些設(shè)備本質(zhì)上是非常快的,可以在合理的電壓下運行?!?「該設(shè)備的工作機制是將最小的離子--質(zhì)子--電化學插入絕緣氧化物中,以調(diào)節(jié)其電子傳導性。因為我們用的設(shè)備非常薄,所以可以通過使用強電場來加速這個離子的運動,并將這些離子設(shè)備推向納秒級操作」論文通信作者、核科學與工程系和材料科學與工程系的Breene M. Kerr教授Bilge Yildiz解釋說。
論文通信作者、巴特爾能源聯(lián)盟核科學與工程系教授和材料科學與工程系教授Ju Li說:
「生物細胞中的動作電位以毫秒級尺度上升和下降,因為大約0.1伏的電壓差受制于水的穩(wěn)定性。"
展開 南林大研發(fā)生物質(zhì)“改性塑形”新材料 10分鐘秸稈“變身”不用膠人造板
近日,由南京林業(yè)大學周小凡教授研發(fā)的秸稈“改性塑形”生物質(zhì)新材料,能替代傳統(tǒng)人造板工藝中的木塑材料,并能有效提高人造板彎曲強度等基本屬性,避免使用了膠黏劑等對環(huán)境污染的化學物質(zhì),還能運用到個性家具等領(lǐng)域。
目前,傳統(tǒng)的人造板制造工藝需要膠黏劑,且膠合板、刨花板、纖維板等人造板中經(jīng)常運用的木質(zhì)塑料在熱解過程中容易“變形”,不能保證彎曲和拉伸強度,吸水性能差,且對環(huán)境污染和人體健康存在危害,如被棄用,像苯和甲醛等揮發(fā)性化學物易被排放到大氣中,產(chǎn)生臭氧,影響生物的生長和人類的健康,甚至有致癌性。
走進周小凡辦公室,便看到他辦公室上擺放著三種形態(tài)的新材料“模型”,首先是一小袋像麥粒形態(tài)的塑料顆粒映入眼簾,據(jù)了解,這就是“升級變形”前的基礎(chǔ)材料。據(jù)周小凡介紹,傳統(tǒng)的玉米秸稈是一種天然的高分子材料,但由于其熱分解溫度比較低,在280℃開始熱分解,沒有辦法利用熱塑再加工利用。新型的生物質(zhì)塑料粒子溫度只需保持在120—150度之間,就可以制備出新型的生物質(zhì)秸稈制品。
據(jù)了解,周小凡教授采取農(nóng)忙后廢棄的棉花秸稈以及混合板皮、鋸末和木粉等木材加工剩余物,采用特殊的制備工藝,使農(nóng)作物秸桿塑化,只需10分鐘,就可以研制出一款新型的生物質(zhì)“改性”材料,且具有“自塑化”、“不用膠”,彎曲性能強,吸水性能高,抗霉變、無甲醛等生態(tài)環(huán)保的性能,制備無甲醛無膠黏劑高密度人造板。
現(xiàn)場還有一堆硬度很強、防水性能高、類似地板的“升級”木材和一張薄薄的像葉片形狀的塑料形態(tài)薄膜。
展開 用“骨頭”建造的摩天大樓,你敢住嗎?
最近,英國科學家表示,具有自我修復功能的人造骨材料和天然木材,將很有可能作為一種新型的復合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋和混凝土,成為未來的建筑結(jié)構(gòu)材料。目前,劍橋大學的科研人員正致力于天然材料在建筑中的開發(fā)和利用??梢哉f,綠色環(huán)保的骨制和木制的摩天大樓離我們不遠了!
根據(jù)英國國家統(tǒng)計局的不久前發(fā)布的數(shù)據(jù)預測顯示,未來25年內(nèi)英國人口將增加970萬,這意味著英國需要在2039年以前建造容量比現(xiàn)在的倫敦還要大的城區(qū),以容納新增人口。
科學家指出,不僅是倫敦,還有很多像倫敦一樣的大城市都迫切需要找尋其他方式解決人口不斷膨脹的問題,并且同時還要合理控制碳排放。但眾所周知,無論在哪個國家或地區(qū),中心城區(qū)都是寸土如金。因此需要在有限的空間,利用可持續(xù)材料建造更高的大樓供人們居住。這一點上鋼筋和混凝土顯然難以勝任,但是可自我修復的人造骨復合材料卻有可能做到這一點。
劍橋大學工學院的Michelle Oyen博士指出:“我們能用鋼筋和混凝土建造各種樓房,可是這并不代表建造房子非用鋼筋和混凝土不可。工程師喜歡從能源角度解決問題,而大自然則喜歡利用信息解決問題,這是兩種完全不同的方式。所有現(xiàn)存的建筑標準都是以鋼筋和混凝土為建筑材料而制定的,那么采用全新的建筑材料必須對整個行業(yè)重新思考。要想真正做出改變,重要的是考慮行業(yè)的發(fā)展?!?雖然一些科學家試圖尋找更加節(jié)能環(huán)保的方式生產(chǎn)鋼筋和混凝土,但是Oyen還是希望采用更加天然的材料來制造復合材料。她已經(jīng)在實驗室中成功研制出小型的人造骨和蛋殼樣品,將有可能用于建筑材料中。這些材料的制造過程在室溫下就可以進行,消耗能源極少。
然而,探索的道路還很漫長,我們可能要等很久才能住進用人造骨和蛋殼建造的房子里。這些骨頭中,蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)元素含量的比例大致相當,其中礦物質(zhì)提供足夠的硬度,而蛋白質(zhì)防止其斷裂。
展開 解決芯片發(fā)熱問題的新方法
但現(xiàn)在,科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種人造材料,它是有史以來最好的一種材料,可以在一個方向上傳導熱量,同時在其他方向上保持熱量與周圍環(huán)境隔絕。這項研究有朝一日可能會幫助微芯片在不因過熱而中斷的情況下變得更強大。
隨著電子產(chǎn)品的不斷小型化,在給定的空間中會產(chǎn)生更多的熱量,這使得熱控制成為電子設(shè)計中的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)?!叭绻愕碾娔X或筆記本電腦過熱,這可能是一個安全問題,”該研究的主要作者,芝加哥大學的分子工程師Shi En Kim說。
熱管理的最新進展包括所謂的各向異性熱導體。在這些材料中,熱量在一個方向上比其他方向流動得更快。
許多天然晶體結(jié)構(gòu)是強各向異性的熱導體——例如,對于石墨,熱量沿其快軸傳導的速度比慢軸快約 340 倍。然而,這些天然材料通常難以用于大規(guī)模制造技術(shù),并且可能缺乏設(shè)備所需的各種電學或光學特性。相比之下,大多數(shù)人工結(jié)構(gòu)材料都是不良的各向異性熱導體,在室溫下通常具有小于 20 的快慢熱流比。
現(xiàn)在,科學家們創(chuàng)造了一種人造材料,其在室溫下的快慢熱流比高達約 880,這是有史以來最高的熱流比之一。他們在 9 月 30 日的《自然》雜志上詳細介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。
該技術(shù)的秘訣在于使用由原子級薄層堆疊膜組成的材料——二硫化鉬。在這種情況下,這些層通過稱為范德華相互作用的弱電力保持在一起,這種力通常會使膠帶發(fā)粘。其他分層范德華材料包括石墨和所謂的過渡金屬二硫?qū)倩铩? 二硫化鉬在兩個維度上有效地堆疊漏斗熱量,但不是第三個維度。絕緣效應背后的關(guān)鍵是相鄰薄膜的晶格如何相對于彼此旋轉(zhuǎn)。(想象一堆棋盤,每塊棋盤都旋轉(zhuǎn),這樣它的方格就不會與相鄰的方格對齊。)
展開 有機材料指哪些物質(zhì)..復合材料指哪些物質(zhì)
其實在初中化學里,材料一般分為四類:金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、復合材料。金屬材料包括純金屬和合金,如,鐵、 鋼 、生鐵、青銅 、黃銅 等等;無機非金屬材料指的是除金屬材料以外的其它無機材料,如玻璃 、陶瓷 等等 ;有機高分子材料包括兩部分:天然有機高分子材料和有機合成材料,天然有機高分子材料指的是棉花、羊毛、蠶絲等等;有機合成材料指的是塑料、合成纖維、合成橡膠( 通俗一點說就是人造材料) ,比如 尼龍 、滌綸 等等;復合材料是將兩種或兩種以上的材料復合成一體形成的材料。鍛壓模具比如常見的 :鋼筋混凝土 、玻璃鋼、新型納米材料等等 。常應用于機動車輪胎、 飛機的機翼、 火箭的錐頭
展開 HALCON.V10.0(含SSE2) 世界上最全能的機器視覺軟件
共享軟件資源網(wǎng)
可以用于許多工業(yè)應用:
宇宙航空和太空旅行 汽車零件制造
制陶業(yè)化學電子元件和設(shè)備箔
食品業(yè)玻璃制造和生產(chǎn)
郵件:buysoftware@qq.com buysoftware2008@sohu.com
身體健康和生命科學冶金業(yè)機械醫(yī)療
勘探紙制造業(yè)制藥業(yè)精密工程和光學
打印車軌和火車檢測橡膠半導體
輪船制造保安監(jiān)控人造材料通訊
運輸木材
科學家用4D打印發(fā)明新型“超材料”
在自然界中,蜂窩狀材料在機械上是非常高效的,尤其是在各種不同性能耦合方面。例如,自然界中發(fā)現(xiàn)的一些隨機蜂窩結(jié)構(gòu),如牙齒、骨骼和鳥喙,相對于它們的密度來說,具有優(yōu)異的強度和韌性。材料學中一些項目,就是模仿這類結(jié)構(gòu),例如結(jié)構(gòu)和功能相似的聚合物或金屬泡沫。
相較而言,有序的蜂窩結(jié)構(gòu),包括在自然界自然進化而成的周期結(jié)構(gòu),往往勝過隨機結(jié)構(gòu)。例如,軟體動物的防御甲殼珍珠狀內(nèi)層是由堅硬的磚塊樣結(jié)構(gòu)組成。相應地,螳螂蝦進化出了攻擊性的大螯鉤,用來高速撞擊軟體動物的外殼,而它的前螯部分由抗斷裂的礦化纖維螺旋狀堆疊組成。
周期性和層次性結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛用于大型建筑中,如桁架橋和埃菲爾鐵塔?,F(xiàn)在,新型制造和3D打印技術(shù)還可以在納米、微、中、宏觀層次上建造蜂窩結(jié)構(gòu),通常,這些材料都能表現(xiàn)出獨特的機械、功能和熱性能組合,成為所謂的“超材料”。
超材料指的是一類具有特殊性質(zhì)的人造材料,這些材料是自然界沒有的,包括輕量卻堅硬、高機械彈性、具有負泊松比,以及具有負熱膨脹系數(shù)的多材料布局。在過去,這些材料和建筑往往在生成后很快固定成型,這限制了他們的用處。
出于制造反應更靈敏、適應性更強材料的需要,“4D打印”成了材料領(lǐng)域一個新的研究熱點。相較于3D,多出來的那個“D”代表時間。4D打印就是讓材料除了在X、Y、Z軸上輾轉(zhuǎn)騰挪之外,還會因為外部條件的變化,隨時間推移而改變形狀或功能。由于機械力、溫度、膨脹和磁場的作用,4D打印材料可以自我重新配置,從而改變顏色或形狀。
遺憾的是,到目前為止,現(xiàn)有的4D打印技術(shù)要么缺乏對機械性能的高度精確控制,要么由于傳輸限制或化學反應本身的緩慢,需要很長的反應時間。
展開 
科學家發(fā)現(xiàn)比鋼還硬100億倍的物質(zhì)!沒錯,就是100億倍!
如果問地球上的最強物質(zhì)是什么,大家可能會眾說紛紜,因為科技不斷發(fā)展,各種人造材料層出不迭。不過你知道嗎?世界上卻有一種叫做“核面食”的最強混合物。
核面食是什么?
說完了恒星的最終宿命之一“中子星”,我們再來聊一聊今天的主人公核面食。
中子星的內(nèi)部形成了一種硬度堪稱宇宙第一的物質(zhì),因為它的幾何圖形與意大利面非常相似,所以被科學家生動形象地叫做核面食,它在運動的過程中會呈現(xiàn)出來獨特的狀態(tài),不同形狀的核面食還得到了可愛的稱呼,比如華夫餅、意大利薯丸、烤寬面條等等。
“物理評論快報”曾經(jīng)刊登過這樣一項研究:科學家查爾斯·霍洛維茨等人,利用超級計算機進行了數(shù)萬次實驗,通過模擬中子星的內(nèi)部情況,探知中子星的秘密,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了核面食。進一步研究顯示如果想要破壞核面食,起碼需要超過100億倍破壞鋼鐵所需要的能量。
鋼鐵與常人來說已是堅硬無比的東西,所以核面食的硬度可想而知。
核面食為何具有如此高硬度?
核面食擁有超高的強度,主要是因為密度足夠大,而且越往中子星的中間,密度和壓強越大,也更為堅硬。
現(xiàn)在再來回顧一下星際物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶有堑倪^程中,內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生的變化:在宇宙中存在的巨大壓力與引力的作用下,原子被分解為電子和原子核,隨著壓力與引力的一步步增強,原子核也被進一步的分解,電子被迫進入質(zhì)子中,變成了中子,內(nèi)部變得越來越緊扣,因此,核面食的堅硬是經(jīng)過時間的累積不斷沉淀出來的。
想象一下在春運的時候人擠人的模樣,連一步都走不了,而中子星內(nèi)部的環(huán)境比這還要惡劣千萬億倍以上,1平方厘米的質(zhì)量就和珠穆朗瑪峰一樣,里面存在內(nèi)外界擠壓和碰撞形成的無窮大的壓力,還有質(zhì)子之間的相互排斥力、原子核強大的引力,所以能夠形成更加實在的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面,這種堅硬程度才算得上牢不可破。
展開 模具設(shè)計:常用熱固性塑膠成型特性,學模具的的你可要收好咯!
塑料是指以有機合成樹脂為主要成分,加入或不加入其它配合材料而構(gòu)成的人造材料。這件材料通常是在加熱、加壓條件下或通過固化交聯(lián)作用塑制成具有一定形狀的器件。常用的熱固性塑料品種有酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯等。酚醛樹脂成形特性:1.成形性較好,適用于壓塑成形,部分適用于擠塑成形,個別用于注射成形2.含水分,揮發(fā)物,應預熱,排氣,不預熱者應提高模溫及成形壓力并注意排氣3.模溫對流動性影響較大,一般超過160度時流動性迅速下降4.收縮及方向性一般比氨基塑料大5.硬化速度一般必氨基慢,硬化時放出熱量大,厚避大型塑件內(nèi)部溫度易過高,故易發(fā)生硬化不均及過熱.
環(huán)氧樹脂成型特征:1.環(huán)氧樹脂是用固化劑固化的熱固性塑料。它的粘接性極好,電學性質(zhì)優(yōu)良,機械性質(zhì)也良好。2.環(huán)氧樹脂的主要用途是作金屬防蝕涂料和粘接劑,常用于印刷線路板和電子元件的封鑄。
展開 基于ABAQUS的混凝土四點彎試驗數(shù)值模擬
目前,混凝土作為最為大宗的人造材料廣泛應用于各種建筑結(jié)構(gòu)工程中,結(jié)構(gòu)也逐漸趨向復雜化、現(xiàn)代化。那作為土木工程的研究生,通常都會接觸到ABAQUS和ANSYS或者其他有限元分析軟件來分析和處理實際中遇到的問題。千里之足,始于足下。通常學習軟件的初始,我們都會拿一個簡單的算例來入門,那本次分享案例就是利用ABAQUS 2020有限元軟件對鋼筋混凝土梁進行三點彎、四點彎抗折數(shù)值模擬,下面為大家簡單闡述過程,供大家參考學習,歡迎各位多多關(guān)注,批評指正。
01模型概述
梁長:L=2m
梁橫截面:200mm*300mm
混凝土C35
鋼筋采用理想彈塑性模型
保護層厚度假設(shè)50mm,箍筋間距200mm。
墊塊給予較大的彈性模量來表示剛性
墊塊、混凝土采用C3D8R單元
鋼筋采用T3D2單元
模型橫截面圖
裝配后的鋼筋混凝土四點彎幾何模型圖
鋼筋位置示意圖
有限元網(wǎng)格劃分圖
02 材料屬性
鋼筋采用理想彈塑性本構(gòu)關(guān)系
混凝土采用Maxps Damage參數(shù)模型
03 邊界條件與相互作用
墊塊上設(shè)置參考點,將參考點與墊塊面耦合
鋼筋Embed嵌入混凝土
墊塊底部固定,梁上部墊塊位移加載
墊塊與混凝土設(shè)置摩擦接觸,摩擦系數(shù)為0.15
04 結(jié)果后處理查看
位移破壞云圖
裂紋破壞圖1
裂紋破壞圖2
Mises應力云圖
鋼筋籠應力云圖
結(jié)果曲線提取,力-位移云圖曲線。
案例供參考,希望能多多與大家交流學習,共同提高。
展開 無需超材料的“流體隱形斗篷”,讓物體在流體中隱形 | NSR
超材料的出現(xiàn)讓“隱形”夢從科幻照進現(xiàn)實。然而超材料設(shè)計復雜、制造困難,難以量產(chǎn)。在最近發(fā)表于《國家科學評論》(National Science Review, NSR)的文章中,新加坡南洋理工大學羅宇、張柏樂所在的研究團隊設(shè)計了一種無需超材料的針對流體的隱形斗篷。該斗篷可使流體在繞過障礙物時保持原有的運動軌跡,從而在流體運動下有效地隱藏大尺度物體。
在《哈利·波特》系列的第二部中,一件神奇的“隱形斗篷”發(fā)揮了巨大的作用。
哈利·波特的隱形斗篷
2006年,倫敦帝國理工學院的John Pendry爵士首次提出基于超材料的隱形技術(shù),人類的隱形之夢開始從科幻照進現(xiàn)實。從那時開始,隱形技術(shù)研究變得炙手可熱,不同版本的隱形斗篷相繼問世。其中有可使物體對可見光透明光學斗篷,也有使物體不被雷達探測到的雷達斗篷,還有可使物體在聲納中隱形的聲學斗篷等。
然而迄今為止,所有實驗實現(xiàn)的隱形斗篷都依賴于超材料。被隱藏的物體通常都是小尺度的。超材料是一類具有特殊功能的人造材料,可以操控光、聲音或者流體在其中的傳播速度,從而實現(xiàn)隱形。然而,超材料單元結(jié)構(gòu)的制造通常涉及復雜的微納加工,這使得大尺度隱形裝置的實驗實現(xiàn)變得尤為困難。
展開