Qëllimi i kësaj pune është të zhvillojë një proces të automatizuar të përpunimit me lazer me saktësi të lartë dimensionale dhe kosto të paracaktuara të procesit.Kjo punë përfshin analizën e modeleve të parashikimit të madhësisë dhe kostos për fabrikimin me lazer të mikrokanaleve të brendshme Nd:YVO4 në PMMA dhe përpunimin e brendshëm me lazer të polikarbonatit për fabrikimin e pajisjeve mikrofluidike.Për të arritur këto qëllime të projektit, ANN dhe DoE krahasuan madhësinë dhe koston e sistemeve lazer CO2 dhe Nd:YVO4.Zbatohet një zbatim i plotë i kontrollit të reagimit me saktësi nën mikron të pozicionimit linear me reagime nga koduesi.Në veçanti, automatizimi i rrezatimit lazer dhe pozicionimi i mostrës kontrollohet nga FPGA.Njohuritë e thella të procedurave të funksionimit dhe softuerit të sistemit Nd:YVO4 lejuan që njësia e kontrollit të zëvendësohej me një kontrollues automatizimi të programueshëm kompakt-Rio (PAC), i cili u realizua në hapin e pozicionimit 3D të Reagimeve me Rezolucion të Lartë të Enkoduesve Submicron të Kontrollit të Kodit LabVIEW .Automatizimi i plotë i këtij procesi në kodin LabVIEW është në zhvillim e sipër.Puna aktuale dhe e ardhshme përfshin matjet e saktësisë së dimensioneve, saktësisë dhe riprodhueshmërisë së sistemeve të projektimit dhe optimizimin përkatës të gjeometrisë së mikrokanaleve për fabrikimin mikrofluidike dhe laboratorike të pajisjes në një çip për aplikime kimike/analitike dhe shkencën e ndarjes.
Aplikime të shumta të pjesëve të metaleve gjysmë të forta të derdhura (SSM) kërkojnë veti të shkëlqyera mekanike.Vetitë e jashtëzakonshme mekanike si rezistenca ndaj konsumit, forca e lartë dhe ngurtësia varen nga veçoritë e mikrostrukturës të krijuara nga madhësia e kokrrizave jashtëzakonisht të imta.Kjo madhësi kokrriza zakonisht varet nga përpunueshmëria optimale e SSM.Megjithatë, derdhjet SSM shpesh përmbajnë porozitet të mbetur, i cili është jashtëzakonisht i dëmshëm për performancën.Në këtë punim do të hulumtohen proceset e rëndësishme të formimit të metaleve gjysmë të forta për të marrë pjesë me cilësi më të lartë.Këto pjesë duhet të kenë porozitet të reduktuar dhe karakteristika mikrostrukturore të përmirësuara, duke përfshirë madhësinë e kokrrizave ultra të imta dhe shpërndarjen uniforme të precipitateve të ngurtësimit dhe përbërjen e mikroelementit aliazh.Në veçanti, do të analizohet ndikimi i metodës së paratrajtimit kohë-temperaturë në zhvillimin e mikrostrukturës së dëshiruar.Vetitë që rezultojnë nga përmirësimi i masës, si rritja e forcës, fortësisë dhe ngurtësisë, do të hetohen.
Kjo punë është një studim i modifikimit me lazer të sipërfaqes së çelikut të veglave H13 duke përdorur një mënyrë përpunimi me lazer pulsues.Plani fillestar i shqyrtimit eksperimental i kryer rezultoi në një plan të detajuar më të optimizuar.Përdoret një lazer i dioksidit të karbonit (CO2) me një gjatësi vale prej 10,6 µm.Në planin eksperimental të studimit janë përdorur njolla lazer të tre madhësive të ndryshme: 0.4, 0.2 dhe 0.09 mm në diametër.Parametra të tjerë të kontrollueshëm janë fuqia maksimale e lazerit, shpejtësia e përsëritjes së pulsit dhe mbivendosja e pulsit.Gazi argon në një presion prej 0,1 MPa ndihmon vazhdimisht përpunimin me lazer.Mostra H13 u ashpërsua dhe u gdhend kimikisht përpara përpunimit për të rritur thithjen e sipërfaqes në gjatësinë e valës së lazerit CO2.Mostrat e trajtuara me lazer u përgatitën për studime metalografike dhe u karakterizuan vetitë e tyre fizike dhe mekanike.Studimet metalografike dhe analizat e përbërjes kimike u kryen duke përdorur mikroskop elektronik skanues në kombinim me spektrometrinë me rreze X me shpërndarje energjie.Kristaliniteti dhe zbulimi fazor i sipërfaqes së modifikuar u krye duke përdorur një sistem XRD me rrezatim Cu Kα dhe një gjatësi vale prej 1,54 Å.Profili i sipërfaqes matet duke përdorur një sistem profilizimi me majë shkruese.Vetitë e fortësisë së sipërfaqeve të modifikuara u matën me mikroindallimin e diamantit Vickers.Ndikimi i vrazhdësisë së sipërfaqes në vetitë e lodhjes së sipërfaqeve të modifikuara u studiua duke përdorur një sistem lodhjeje termike të prodhuar posaçërisht.Është vënë re se është e mundur të përftohen kokrriza të modifikuara sipërfaqësore me madhësi ultrafine më të vogla se 500 nm.Përmirësimi i thellësisë së sipërfaqes në rangun prej 35 deri në 150 µm u arrit në mostrat H13 të trajtuara me lazer.Kristaliniteti i sipërfaqes së modifikuar H13 zvogëlohet ndjeshëm, gjë që shoqërohet me një shpërndarje të rastësishme të kristaliteve pas trajtimit me lazer.Vrazhdësia mesatare minimale e korrigjuar e sipërfaqes së H13 Ra është 1,9 µm.Një zbulim tjetër i rëndësishëm është se ngurtësia e sipërfaqes së modifikuar H13 varion nga 728 në 905 HV0.1 në cilësime të ndryshme lazer.Një marrëdhënie midis rezultateve të simulimit termik (normat e ngrohjes dhe ftohjes) dhe rezultateve të fortësisë u krijua për të kuptuar më tej efektin e parametrave të lazerit.Këto rezultate janë të rëndësishme për zhvillimin e metodave të forcimit të sipërfaqes për të përmirësuar rezistencën ndaj konsumit dhe veshjet mbrojtëse ndaj nxehtësisë.
Vetitë e ndikimit parametrik të topave të ngurtë të sportit për të zhvilluar bërthama tipike për sliotar GAA
Qëllimi kryesor i këtij studimi është të karakterizojë sjelljen dinamike të bërthamës së sliotarit në goditje.Karakteristikat viskoelastike të topit u kryen për një sërë shpejtësish të goditjes.Sferat moderne të polimerit janë të ndjeshme ndaj shkallës së sforcimit, ndërsa sferat tradicionale me shumë komponentë janë të varura nga sforcimi.Përgjigja jolineare viskoelastike përcaktohet nga dy vlera të ngurtësisë: ngurtësia fillestare dhe ngurtësia e madhe.Topat tradicionalë janë 2.5 herë më të ngurtë se topat modernë, në varësi të shpejtësisë.Shkalla më e shpejtë e rritjes së ngurtësisë së topave konvencionale rezulton në një COR më jolineare kundrejt shpejtësisë në krahasim me topat modern.Rezultatet e ngurtësisë dinamike tregojnë zbatueshmëri të kufizuar të testeve kuazi-statike dhe ekuacioneve të teorisë së pranverës.Një analizë e sjelljes së deformimit sferik tregon se zhvendosja e qendrës së gravitetit dhe ngjeshja diametrike nuk janë konsistente për të gjitha llojet e sferave.Nëpërmjet eksperimenteve të gjera të prototipit, u hetua efekti i kushteve të prodhimit në performancën e topit.Parametrat e prodhimit të temperaturës, presionit dhe përbërjes së materialit ndryshonin për të prodhuar një sërë topash.Fortësia e polimerit ndikon në ngurtësinë por jo në shpërndarjen e energjisë, rritja e ngurtësisë rrit ngurtësinë e topit.Aditivët bërthamorë ndikojnë në reaktivitetin e topit, një rritje në sasinë e aditivëve çon në një ulje të reaktivitetit të topit, por ky efekt është i ndjeshëm ndaj shkallës së polimerit.Analiza numerike u krye duke përdorur tre modele matematikore për të simuluar reagimin e topit ndaj goditjes.Modeli i parë tregoi se ishte në gjendje të riprodhonte sjelljen e topit vetëm në një masë të kufizuar, megjithëse më parë ishte përdorur me sukses në lloje të tjera topa.Modeli i dytë tregoi një paraqitje të arsyeshme të përgjigjes së goditjes së topit që ishte përgjithësisht e zbatueshme për të gjitha llojet e topave të testuar, por saktësia e parashikimit të përgjigjes së zhvendosjes së forcës nuk ishte aq e lartë sa do të kërkohej për zbatimin në shkallë të gjerë.Modeli i tretë tregoi saktësi dukshëm më të mirë kur simulonte përgjigjen e topit.Vlerat e forcës të krijuara nga modeli për këtë model janë 95% në përputhje me të dhënat eksperimentale.
Kjo punë arriti dy qëllime kryesore.Njëra është dizenjimi dhe prodhimi i një viskometri kapilar me temperaturë të lartë dhe i dyti është simulimi i rrjedhës së metalit gjysmë të ngurtë për të ndihmuar në projektimin dhe për të siguruar të dhëna për qëllime krahasimi.Një viskometër kapilar me temperaturë të lartë u ndërtua dhe u përdor për testimin fillestar.Pajisja do të përdoret për të matur viskozitetin e metaleve gjysmë të forta në kushtet e temperaturave të larta dhe shkallëve të prerjes të ngjashme me ato të përdorura në industri.Viskometri kapilar është një sistem me një pikë që mund të llogarisë viskozitetin duke matur rrjedhën dhe rënien e presionit nëpër kapilar, pasi viskoziteti është drejtpërdrejt proporcional me rënien e presionit dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me rrjedhën.Kriteret e projektimit përfshijnë kërkesat për temperatura të kontrolluara mirë deri në 800ºC, shkallët e prerjes së injektimit mbi 10,000 s-1 dhe profilet e kontrolluara të injektimit.Një model dy-dimensional teorik dyfazor i varur nga koha u zhvillua duke përdorur softuerin FLUENT për dinamikën e lëngjeve llogaritëse (CFD).Kjo është përdorur për të vlerësuar viskozitetin e metaleve gjysmë të ngurtë ndërsa ato kalojnë përmes një viskometër kapilar të projektuar me shpejtësi injektimi prej 0,075, 0,5 dhe 1 m/s.Efekti i një fraksioni të lëndëve të ngurta metalike (fs) nga 0.25 në 0.50 u hetua gjithashtu.Për ekuacionin e viskozitetit të fuqisë-ligjit të përdorur për të zhvilluar modelin Fluent, u vu re një korrelacion i fortë midis këtyre parametrave dhe viskozitetit që rezulton.
Ky punim heton efektin e parametrave të procesit në prodhimin e përbërjeve të matricës metalike Al-SiC (MMC) në një proces kompostimi në grup.Parametrat e procesit të studiuar përfshinin shpejtësinë e përzierësit, kohën e përzierësit, gjeometrinë e përzierësit, pozicionin e përzierësit, temperaturën e lëngut metalik (viskozitet).Simulimet vizuale janë kryer në temperaturën e dhomës (25±C), simulimet kompjuterike dhe testet e verifikimit për prodhimin e MMC Al-SiC.Në simulimet vizuale dhe kompjuterike, uji dhe glicerina/uji u përdorën për të përfaqësuar përkatësisht aluminin e lëngshëm dhe gjysmë të ngurtë.U hetuan efektet e viskoziteteve prej 1, 300, 500, 800 dhe 1000 mPa s dhe ritmet e trazimit prej 50, 100, 150, 200, 250 dhe 300 rpm.10 rrotulla për copë.% e grimcave të përforcuara SiC, të ngjashme me ato të përdorura në MMK të aluminit, u përdorën në vizualizim dhe teste llogaritëse.Testet e imazhit u kryen në gota qelqi të pastër.Simulimet llogaritëse u kryen duke përdorur Fluent (programin CFD) dhe paketën opsionale MixSim.Kjo përfshin simulimin 2D aksimetrik shumëfazor të varur nga koha e rrugëve të prodhimit duke përdorur modelin Eulerian (granular).Është vendosur varësia e kohës së shpërndarjes së grimcave, kohës së vendosjes dhe lartësisë së vorbullës nga gjeometria e përzierjes dhe shpejtësia e rrotullimit të trazuesit.Për një trazues me lopata °at, një kënd i vozitjes prej 60 gradë është gjetur të jetë më i përshtatshëm për të marrë shpejt një shpërndarje uniforme të grimcave.Si rezultat i këtyre testeve, u zbulua se për të marrë një shpërndarje uniforme të SiC, shpejtësia e trazimit ishte 150 rpm për sistemin ujë-SiC dhe 300 rpm për sistemin glicerinë/ujë-SiC.U zbulua se rritja e viskozitetit nga 1 mPa·s (për metalin e lëngshëm) në 300 mPa·s (për metalin gjysmë të ngurtë) pati një ndikim të madh në shpërndarjen dhe kohën e depozitimit të SiC.Megjithatë, një rritje e mëtejshme nga 300 mPa·s në 1000 mPa·s ka pak efekt në këtë kohë.Një pjesë e rëndësishme e kësaj pune përfshinte projektimin, ndërtimin dhe vërtetimin e një makine të dedikuar derdhjeje me forcim të shpejtë për këtë metodë të trajtimit me temperaturë të lartë.Makina përbëhet nga një trazues me katër tehe të sheshta në një kënd prej 60 gradë dhe një kavanoz në një dhomë furre me ngrohje rezistente.Instalimi përfshin një aktivizues që shuan shpejt përzierjen e përpunuar.Kjo pajisje përdoret për prodhimin e materialeve të përbëra Al-SiC.Në përgjithësi, u gjet një marrëveshje e mirë midis vizualizimit, llogaritjes dhe rezultateve të testit eksperimental.
Ka shumë teknika të ndryshme të prototipizimit të shpejtë (RP) që janë zhvilluar për përdorim në shkallë të gjerë kryesisht në dekadën e fundit.Sistemet e prototipave të shpejta, të disponueshme sot në treg, përdorin një sërë teknologjish duke përdorur letër, dyll, rrëshira që trajtojnë dritën, polimere dhe pluhura të reja metalike.Projekti përfshinte një metodë të shpejtë të prototipit, Modelimin e depozitimit të shkrirë, i komercializuar për herë të parë në 1991. Në këtë punë, u zhvillua dhe u përdor një version i ri i sistemit për modelimin me sipërfaqe duke përdorur dylli.Ky projekt përshkruan dizajnin bazë të sistemit dhe metodën e depozitimit të dyllit.Makineritë FDM krijojnë pjesë duke nxjerrë material gjysmë të shkrirë në një platformë në një model të paracaktuar përmes grykave të nxehta.Gryka e nxjerrjes është montuar në një tabelë XY të kontrolluar nga një sistem kompjuterik.Në kombinim me kontrollin automatik të mekanizmit të pistës dhe pozicionit të depozituesit, prodhohen modele të sakta.Shtresa të vetme dylli vendosen njëra mbi tjetrën për të krijuar objekte 2D dhe 3D.Vetitë e dyllit janë analizuar gjithashtu për të optimizuar procesin e prodhimit të modeleve.Këto përfshijnë temperaturën e tranzicionit fazor të dyllit, viskozitetin e dyllit dhe formën e rënies së dyllit gjatë përpunimit.
Gjatë pesë viteve të fundit, ekipet kërkimore në Clusterin e Divizionit të Shkencave të Universitetit të Qytetit të Dublinit kanë zhvilluar dy procese mikropërpunimi me lazer që mund të krijojnë kanale dhe voksele me rezolucion të riprodhueshëm në shkallë mikron.Fokusi i kësaj pune është në përdorimin e materialeve me porosi për të izoluar biomolekulat e synuara.Puna paraprake tregon se morfologjitë e reja të përzierjes kapilar dhe kanaleve sipërfaqësore mund të krijohen për të përmirësuar aftësitë e ndarjes.Kjo punë do të fokusohet në aplikimin e mjeteve të disponueshme të mikropërpunimit për të projektuar gjeometritë dhe kanalet e sipërfaqes që do të ofrojnë ndarje dhe karakterizim të përmirësuar të sistemeve biologjike.Aplikimi i këtyre sistemeve do të ndjekë qasjen laborator në një çip për qëllime biodiagnostike.Pajisjet e bëra duke përdorur këtë teknologji të zhvilluar do të përdoren në laboratorin mikrofluidik të projektit në një çip.Qëllimi i projektit është të përdorë teknikat eksperimentale të projektimit, optimizimit dhe simulimit për të siguruar një marrëdhënie të drejtpërdrejtë midis parametrave të përpunimit me lazer dhe karakteristikave të kanaleve në shkallë mikro dhe nano, dhe të përdorë këtë informacion për të përmirësuar kanalet e ndarjes në këto mikroteknologji.Rezultatet specifike të punës përfshijnë: dizajnimin e kanalit dhe morfologjinë e sipërfaqes për të përmirësuar shkencën e ndarjes;fazat monolite të pompimit dhe nxjerrjes në çipa të integruar;ndarja e biomolekulave të synuara të përzgjedhura dhe të nxjerra në çipa të integruar.
Gjenerimi dhe kontrolli i gradientëve të përkohshëm të temperaturës dhe profileve gjatësore përgjatë kolonave LC kapilare duke përdorur vargje Peltier dhe termografi infra të kuqe
Një platformë e re e kontaktit të drejtpërdrejtë për kontrollin e saktë të temperaturës së kolonave kapilare është zhvilluar bazuar në përdorimin e qelizave termoelektrike Peltier të rregulluara në mënyrë serike të kontrolluara individualisht.Platforma siguron kontroll të shpejtë të temperaturës për kolonat kapilare dhe mikro LC dhe lejon programimin e njëkohshëm të temperaturave kohore dhe hapësinore.Platforma funksionon në një gamë temperaturash nga 15 deri në 200°C me një shpejtësi devijim prej afërsisht 400°C/min për secilën nga 10 qelizat e rreshtuara Peltier.Sistemi është vlerësuar për disa mënyra matjeje jo standarde të bazuara në kapilar, si aplikimi i drejtpërdrejtë i gradientëve të temperaturës me profile lineare dhe jolineare, duke përfshirë gradientët statik të temperaturës së kolonës dhe gradientët e temperaturës së përkohshme, gradientët e saktë të kontrolluar nga temperatura, monolit kapilar të polimerizuar. fazat stacionare dhe fabrikimi i fazave monolit në kanalet mikrofluidike (në një çip).Instrumenti mund të përdoret me sisteme standarde dhe kromatografike me kolonë.
Fokusimi elektrohidrodinamik në një pajisje mikrofluidike planare dydimensionale për parakoncentrimin e analiteve të vegjël
Kjo punë përfshin fokusimin elektrohidrodinamik (EHDF) dhe transferimin e fotonit për të ndihmuar në zhvillimin e para-pasurimit dhe identifikimit të specieve.EHDF është një metodë përqendrimi e balancuar me jon e bazuar në vendosjen e një ekuilibri midis forcave hidrodinamike dhe elektrike, në të cilën jonet e interesit bëhen të palëvizshme.Ky studim paraqet një metodë të re duke përdorur një pajisje mikrofluidike planare me hapësirë të hapur 2D të hapur 2D në vend të sistemit konvencional të mikrokanaleve.Pajisjet e tilla mund të parakoncentrojnë sasi të mëdha substancash dhe janë relativisht të lehta për t'u prodhuar.Ky studim paraqet rezultatet e një simulimi të sapo zhvilluar duke përdorur COMSOL Multiphysics® 3.5a.Rezultatet e këtyre modeleve u krahasuan me rezultatet eksperimentale për të testuar gjeometritë e identifikuara të rrjedhës dhe zonat me përqendrim të lartë.Modeli mikrofluidik numerik i zhvilluar u krahasua me eksperimentet e publikuara më parë dhe rezultatet ishin shumë të qëndrueshme.Bazuar në këto simulime, u hulumtua një lloj i ri anijeje për të ofruar kushte optimale për EHDF.Rezultatet eksperimentale duke përdorur çipin e tejkalonin performancën e modelit.Në çipat mikrofluidikë të fabrikuar, u vu re një mënyrë e re, e quajtur EGDP anësore, kur substanca në studim ishte e fokusuar pingul me tensionin e aplikuar.Sepse zbulimi dhe imazhi janë aspekte kyçe të sistemeve të tilla të para-pasurimit dhe identifikimit të specieve.Janë paraqitur modelet numerike dhe verifikimi eksperimental i përhapjes së dritës dhe shpërndarjes së intensitetit të dritës në sistemet mikrofluidike dydimensionale.Modeli numerik i zhvilluar i përhapjes së dritës u verifikua me sukses eksperimentalisht si në drejtim të rrugës aktuale të dritës nëpër sistem ashtu edhe në aspektin e shpërndarjes së intensitetit, gjë që dha rezultate që mund të jenë me interes për optimizimin e sistemeve të fotopolimerizimit, si dhe për sistemet e zbulimit optik. duke përdorur kapilarët..
Në varësi të gjeometrisë, mikrostrukturat mund të përdoren në telekomunikacion, mikrofluidikë, mikrosensorë, magazinim të të dhënave, prerje xhami dhe shënime dekorative.Në këtë punim u hetua lidhja midis cilësimeve të parametrave të sistemit lazer Nd:YVO4 dhe CO2 dhe madhësisë dhe morfologjisë së mikrostrukturave.Parametrat e studiuar të sistemit lazer përfshijnë fuqinë P, shkallën e përsëritjes së pulsit PRF, numrin e pulseve N dhe shpejtësinë e skanimit U. Dimensionet e matura të daljes përfshijnë diametrat ekuivalent të vokselit si dhe gjerësinë, thellësinë dhe ashpërsinë e sipërfaqes së mikrokanalit.Një sistem mikropërpunimi 3D u zhvillua duke përdorur një lazer Nd:YVO4 (2,5 W, 1,604 µm, 80 ns) për të fabrikuar mikrostruktura brenda ekzemplarëve të polikarbonatit.Voksele mikrostrukturore kanë një diametër prej 48 deri në 181 μm.Sistemi siguron gjithashtu fokusim të saktë duke përdorur objektivat e mikroskopit për të krijuar voksele më të vogla në intervalin 5 deri në 10 µm në mostrat e xhamit soda-gëlqere, silicë të shkrirë dhe safir.Një lazer CO2 (1,5 kW, 10,6 µm, kohëzgjatja minimale e pulsit 26 µs) u përdor për të krijuar mikrokanale në mostrat e qelqit sode-gëlqere.Forma e seksionit kryq të mikrokanaleve ndryshonte shumë midis brazdave v, brazdave u dhe vendeve sipërfaqësore të ablacionit.Madhësitë e mikrokanaleve gjithashtu ndryshojnë shumë: nga 81 në 365 µm të gjera, nga 3 në 379 µm në thellësi dhe vrazhdësia e sipërfaqes nga 2 në 13 µm, në varësi të instalimit.Madhësitë e mikrokanaleve u ekzaminuan sipas parametrave të përpunimit me lazer duke përdorur metodologjinë e sipërfaqes së përgjigjes (RSM) dhe dizajnin e eksperimenteve (DOE).Rezultatet e mbledhura u përdorën për të studiuar efektin e parametrave të procesit në shpejtësinë e ablacionit vëllimor dhe masiv.Përveç kësaj, një model matematikor i procesit termik është zhvilluar për të ndihmuar në kuptimin e procesit dhe për të lejuar që topologjia e kanalit të parashikohet përpara fabrikimit aktual.
Industria e metrologjisë është gjithmonë në kërkim të mënyrave të reja për të eksploruar dhe dixhitalizuar me saktësi dhe shpejtësi topografinë e sipërfaqes, duke përfshirë llogaritjen e parametrave të vrazhdësisë së sipërfaqes dhe krijimin e reve të pikave (grupe pikash tredimensionale që përshkruajnë një ose më shumë sipërfaqe) për modelim ose inxhinieri të kundërt.ekzistojnë sisteme dhe sistemet optike janë rritur në popullaritet gjatë dekadës së fundit, por shumica e profiluesve optikë janë të shtrenjtë për t'u blerë dhe mirëmbajtur.Në varësi të llojit të sistemit, profiluesit optikë mund të jenë gjithashtu të vështirë për t'u dizajnuar dhe brishtësia e tyre mund të mos jetë e përshtatshme për shumicën e aplikacioneve në dyqane ose në fabrikë.Ky projekt mbulon zhvillimin e një profiluesi duke përdorur parimet e trekëndëshit optik.Sistemi i zhvilluar ka një sipërfaqe tavoline skanimi prej 200 x 120 mm dhe një gamë matëse vertikale prej 5 mm.Pozicioni i sensorit lazer mbi sipërfaqen e synuar është gjithashtu i rregullueshëm me 15 mm.U zhvillua një program kontrolli për skanimin automatik të pjesëve dhe sipërfaqeve të zgjedhura nga përdoruesi.Ky sistem i ri karakterizohet nga saktësia dimensionale.Gabimi maksimal i matur i kosinusit të sistemit është 0.07°.Saktësia dinamike e sistemit matet në 2 µm në boshtin Z (lartësia) dhe rreth 10 µm në akset X dhe Y.Raporti i madhësisë midis pjesëve të skanuara (monedha, vida, rondele dhe thjerrëza me fibra) ishte i mirë.Do të diskutohet gjithashtu testimi i sistemit, duke përfshirë kufizimet e profilit dhe përmirësimet e mundshme të sistemit.
Qëllimi i këtij projekti është të zhvillojë dhe karakterizojë një sistem të ri optik me shpejtësi të lartë në internet për inspektimin e defekteve sipërfaqësore.Sistemi i kontrollit bazohet në parimin e trekëndëshit optik dhe ofron një metodë pa kontakt për përcaktimin e profilit tredimensional të sipërfaqeve difuze.Komponentët kryesorë të sistemit të zhvillimit përfshijnë një lazer diodë, një kamerë CCf15 CMOS dhe dy servo motorë të kontrolluar nga PC.Lëvizja e mostrës, kapja e imazhit dhe profilizimi i sipërfaqes 3D janë programuar në softuerin LabView.Kontrollimi i të dhënave të kapura mund të lehtësohet duke krijuar një program për paraqitjen virtuale të një sipërfaqeje të skanuar 3D dhe duke llogaritur parametrat e kërkuar të vrazhdësisë së sipërfaqes.Servo motorët përdoren për të lëvizur kampionin në drejtimet X dhe Y me një rezolucion prej 0,05 µm.Profilizuesi i sipërfaqes pa kontakt në internet i zhvilluar mund të kryejë skanim të shpejtë dhe inspektim të sipërfaqes me rezolucion të lartë.Sistemi i zhvilluar përdoret me sukses për krijimin e profileve automatike të sipërfaqes 2D, profileve të sipërfaqes 3D dhe matjeve të vrazhdësisë së sipërfaqes në sipërfaqen e materialeve të ndryshme të mostrës.Pajisja e automatizuar e inspektimit ka një zonë skanimi XY prej 12 x 12 mm.Për të karakterizuar dhe kalibruar sistemin e zhvilluar të profilizimit, profili i sipërfaqes i matur nga sistemi u krahasua me të njëjtën sipërfaqe të matur duke përdorur një mikroskop optik, mikroskop binocular, AFM dhe Mitutoyo Surftest-402.
Kërkesat për cilësinë e produkteve dhe materialeve të përdorura në to po bëhen gjithnjë e më kërkuese.Zgjidhja për shumë probleme të sigurimit të cilësisë vizuale (QA) është përdorimi i sistemeve të automatizuara të inspektimit sipërfaqësor në kohë reale.Kjo kërkon një cilësi uniforme të produktit me një xhiro të lartë.Prandaj, nevojiten sisteme që janë 100% të afta për të testuar materialet dhe sipërfaqet në kohë reale.Për të arritur këtë qëllim, kombinimi i teknologjisë lazer dhe teknologjisë së kontrollit kompjuterik ofron një zgjidhje efektive.Në këtë punë, u zhvillua një sistem skanimi lazer pa kontakt me shpejtësi të lartë, me kosto të ulët dhe me saktësi të lartë.Sistemi është në gjendje të masë trashësinë e objekteve të ngurta të errët duke përdorur parimin e trekëndëshit optik lazer.Sistemi i zhvilluar siguron saktësinë dhe riprodhueshmërinë e matjeve në nivel mikrometri.
Qëllimi i këtij projekti është të hartojë dhe zhvillojë një sistem inspektimi lazer për zbulimin e defekteve sipërfaqësore dhe të vlerësojë potencialin e tij për aplikime inline me shpejtësi të lartë.Komponentët kryesorë të sistemit të zbulimit janë një modul diodë lazer si një burim ndriçimi, një kamerë me akses të rastësishëm CMOS si njësi zbulimi dhe një fazë përkthimi XYZ.Janë zhvilluar algoritme për analizimin e të dhënave të marra nga skanimi i sipërfaqeve të ndryshme të mostrave.Sistemi i kontrollit bazohet në parimin e trekëndëshit optik.Rrezja lazer bie në mënyrë të pjerrët në sipërfaqen e mostrës.Diferenca në lartësinë e sipërfaqes merret më pas si lëvizja horizontale e pikës lazer mbi sipërfaqen e mostrës.Kjo lejon që matjet e lartësisë të merren duke përdorur metodën e trekëndëshit.Sistemi i zhvilluar i zbulimit kalibrohet fillimisht për të marrë një faktor konvertimi që do të pasqyrojë marrëdhënien midis zhvendosjes së pikës së matur nga sensori dhe zhvendosjes vertikale të sipërfaqes.Eksperimentet u kryen në sipërfaqe të ndryshme të materialeve të mostrës: bronz, alumin dhe çelik inox.Sistemi i zhvilluar është në gjendje të gjenerojë me saktësi një hartë topografike 3D të defekteve që ndodhin gjatë funksionimit.U arrit një rezolucion hapësinor prej rreth 70 µm dhe një rezolucion i thellësisë prej 60 µm.Performanca e sistemit verifikohet gjithashtu duke matur saktësinë e distancave të matura.
Sistemet e skanimit me lazer me fibra me shpejtësi të lartë përdoren në mjedise të automatizuara të prodhimit industrial për të zbuluar defektet sipërfaqësore.Metodat më moderne për zbulimin e defekteve sipërfaqësore përfshijnë përdorimin e fibrave optike për ndriçim dhe zbulimin e komponentëve.Ky disertacion përfshin projektimin dhe zhvillimin e një sistemi të ri optoelektronik me shpejtësi të lartë.Në këtë punim, janë hetuar dy burime të LED-ve, LED-të (diodat që lëshojnë dritë) dhe diodat lazer.Një rresht me pesë dioda emetuese dhe pesë fotodioda marrëse janë të vendosura përballë njëra-tjetrës.Mbledhja e të dhënave kontrollohet dhe analizohet nga një PC duke përdorur softuerin LabVIEW.Sistemi përdoret për të matur përmasat e defekteve sipërfaqësore si vrima (1 mm), vrima të verbër (2 mm) dhe pika në materiale të ndryshme.Rezultatet tregojnë se ndërsa sistemi është menduar kryesisht për skanim 2D, ai gjithashtu mund të funksionojë si një sistem imazhi i kufizuar 3D.Sistemi tregoi gjithashtu se të gjitha materialet metalike të studiuara ishin në gjendje të reflektonin sinjale infra të kuqe.Një metodë e zhvilluar rishtazi duke përdorur një sërë fibrash të pjerrëta i lejon sistemit të arrijë rezolucionin e rregullueshëm me një rezolucion maksimal të sistemit prej afërsisht 100 µm (diametri i fibrave të mbledhura).Sistemi është përdorur me sukses për të matur profilin e sipërfaqes, ashpërsinë e sipërfaqes, trashësinë dhe reflektueshmërinë e materialeve të ndryshme.Me këtë sistem mund të testohen alumini, çeliku inox, bronzi, bakri, tuffnoli dhe polikarbonati.Përparësitë e këtij sistemi të ri janë zbulimi më i shpejtë, kostoja më e ulët, madhësia më e vogël, rezolucion më i lartë dhe fleksibilitet.
Dizajnoni, ndërtoni dhe testoni sisteme të reja për të integruar dhe vendosur teknologji të reja sensore mjedisore.Veçanërisht i përshtatshëm për aplikimet e monitorimit të baktereve fekale
Modifikimi i strukturës mikro-nano të paneleve diellore PV të silikonit për të përmirësuar furnizimin me energji
Një nga sfidat kryesore inxhinierike me të cilat përballet shoqëria globale sot është furnizimi i qëndrueshëm me energji.Është koha që shoqëria të fillojë të mbështetet shumë në burimet e rinovueshme të energjisë.Dielli i siguron tokës energji të lirë, por metodat moderne të përdorimit të kësaj energjie në formën e energjisë elektrike kanë disa kufizime.Në rastin e qelizave fotovoltaike, problemi kryesor është efikasiteti i pamjaftueshëm i grumbullimit të energjisë diellore.Mikropërpunimi me lazer zakonisht përdoret për të krijuar ndërlidhje midis shtresave aktive fotovoltaike, siç janë nënshtresat e qelqit, silikoni i hidrogjenizuar dhe shtresat e oksidit të zinkut.Dihet gjithashtu se më shumë energji mund të merret duke rritur sipërfaqen e një qelize diellore, për shembull nga mikromachining.Është treguar se detajet e profilit të sipërfaqes në shkallë nano ndikojnë në efikasitetin e absorbimit të energjisë së qelizave diellore.Qëllimi i këtij punimi është të hetojë përfitimet e përshtatjes së strukturave të qelizave diellore në mikro, nano dhe mezoshkallë për të ofruar fuqi më të lartë.Ndryshimi i parametrave teknologjikë të mikrostrukturave dhe nanostrukturave të tilla do të bëjë të mundur studimin e ndikimit të tyre në topologjinë e sipërfaqes.Qelizat do të testohen për energjinë që prodhojnë kur ekspozohen ndaj niveleve të kontrolluara eksperimentalisht të dritës elektromagnetike.Një marrëdhënie e drejtpërdrejtë do të vendoset midis efikasitetit të qelizave dhe strukturës së sipërfaqes.
Përbërësit e Matricës Metal (MMC) po bëhen me shpejtësi kandidatët kryesorë për rolin e materialeve strukturore në inxhinieri dhe elektronikë.Alumini (Al) dhe bakri (Cu) të përforcuar me SiC për shkak të vetive të tyre të shkëlqyera termike (p.sh. koeficienti i ulët i zgjerimit termik (CTE), përçueshmëria e lartë termike) dhe vetitë e përmirësuara mekanike (p.sh. forcë specifike më e lartë, performancë më e mirë).Përdoret gjerësisht në industri të ndryshme për rezistencë ndaj konsumit dhe modul specifik.Kohët e fundit, këto MMC me qeramikë të lartë janë bërë një tjetër trend për aplikimet e kontrollit të temperaturës në paketat elektronike.Në mënyrë tipike, në paketat e pajisjeve të energjisë, alumini (Al) ose bakri (Cu) përdoret si një ftohës ose pllakë bazë për t'u lidhur me nënshtresën qeramike që mbart çipin dhe strukturat përkatëse të pinit.Dallimi i madh në koeficientin e zgjerimit termik (CTE) midis qeramikës dhe aluminit ose bakrit është i pafavorshëm sepse zvogëlon besueshmërinë e paketimit dhe gjithashtu kufizon madhësinë e nënshtresës qeramike që mund të ngjitet në nënshtresë.
Duke pasur parasysh këtë mangësi, tani është e mundur të zhvillohen, të hetohen dhe të karakterizohen materiale të reja që plotësojnë këto kërkesa për materiale të përmirësuara termikisht.Me përmirësimin e përçueshmërisë termike dhe koeficientit të veçorive të zgjerimit termik (CTE), MMC CuSiC dhe AlSiC janë tani zgjidhje praktike për paketimin elektronik.Kjo punë do të vlerësojë vetitë unike termofizike të këtyre MMC-ve dhe aplikimet e tyre të mundshme për menaxhimin termik të paketave elektronike.
Kompanitë e naftës përjetojnë korrozioni të konsiderueshëm në zonën e saldimit të sistemeve të industrisë së naftës dhe gazit të bëra nga karboni dhe çeliqet me aliazh të ulët.Në mjediset që përmbajnë CO2, dëmtimi nga korrozioni zakonisht i atribuohet dallimeve në forcën e filmave mbrojtës të korrozionit të depozituara në mikrostruktura të ndryshme të çelikut të karbonit.Korrozioni lokal në metalin e saldimit (WM) dhe zonën e prekur nga nxehtësia (HAZ) është kryesisht për shkak të efekteve galvanike për shkak të dallimeve në përbërjen e aliazhit dhe mikrostrukturën.Karakteristikat mikrostrukturore të metaleve bazë (PM), WM dhe HAZ u hetuan për të kuptuar efektin e mikrostrukturës në sjelljen ndaj korrozionit të nyjeve të salduara prej çeliku të butë.Testet e korrozionit u kryen në një tretësirë 3.5% NaCl të ngopur me CO2 në kushte të deoksigjenuara në temperaturën e dhomës (20±2°C) dhe pH 4.0±0.3.Karakterizimi i sjelljes së korrozionit është kryer duke përdorur metoda elektrokimike për përcaktimin e potencialit të qarkut të hapur, skanimin potenciodinamik dhe rezistencën e polarizimit linear, si dhe karakterizimin e përgjithshëm metalografik duke përdorur mikroskopin optik.Fazat kryesore morfologjike të zbuluara janë ferriti acikular, austeniti i ruajtur dhe struktura martensitiko-bainitike në WM.Ato janë më pak të zakonshme në HAZ.Sjellje të ndryshme elektrokimike dhe shkallë korrozioni u gjetën në PM, VM dhe HAZ.
Puna e mbuluar nga ky projekt ka për qëllim përmirësimin e efikasitetit elektrik të pompave zhytëse.Kërkesat për industrinë e pompave për të ecur në këtë drejtim janë rritur së fundmi me futjen e legjislacionit të ri të BE-së që kërkon që industria në tërësi të arrijë nivele të reja dhe më të larta të efikasitetit.Ky punim analizon përdorimin e një xhakete ftohëse për të ftohur zonën e solenoidit të pompës dhe propozon përmirësime të dizajnit.Në veçanti, karakterizohet rrjedha e lëngut dhe transferimi i nxehtësisë në xhaketat ftohëse të pompave operative.Përmirësimet në dizajnin e xhaketës do të sigurojnë transferim më të mirë të nxehtësisë në zonën e motorit të pompës duke rezultuar në efikasitet të përmirësuar të pompës duke reduktuar tërheqjen e induktuar.Për këtë punë, rezervuarit ekzistues të provës 250 m3 iu shtua një sistem testimi i pompës i montuar në gropë të thatë.Kjo lejon gjurmimin e fushës së rrjedhës me kamera me shpejtësi të lartë dhe një imazh termik të shtresës së pompës.Fusha e rrjedhës e vërtetuar nga analiza CFD lejon eksperimentimin, testimin dhe krahasimin e modeleve alternative për të mbajtur temperaturat e funksionimit sa më të ulëta të jetë e mundur.Dizajni origjinal i pompës së pompës M60-4 i rezistoi një temperaturë maksimale të kasës së jashtme të pompës prej 45°C dhe një temperaturë maksimale të statorit prej 90°C.Analiza e modeleve të ndryshme tregon se cilat modele janë më të dobishme për sisteme më efikase dhe cilat nuk duhet të përdoren.Në veçanti, dizajni i spirales së integruar të ftohjes nuk ka asnjë përmirësim në krahasim me modelin origjinal.Rritja e numrit të teheve të shtytësit nga katër në tetë uli temperaturën e funksionimit të matur në kutinë me shtatë gradë Celsius.
Kombinimi i densitetit të lartë të fuqisë dhe kohës së reduktuar të ekspozimit në përpunimin e metaleve rezulton në një ndryshim në mikrostrukturën e sipërfaqes.Marrja e kombinimit optimal të parametrave të procesit lazer dhe shkallës së ftohjes është kritike për ndryshimin e strukturës së kokrrizave dhe përmirësimin e vetive tribologjike në sipërfaqen e materialit.Qëllimi kryesor i këtij studimi ishte të hetonte efektin e përpunimit me lazer me puls të shpejtë në vetitë tribologjike të biomaterialeve metalike të disponueshme në treg.Kjo punë i kushtohet modifikimit të sipërfaqes me lazer të çelikut inox AISI 316L dhe Ti-6Al-4V.Një lazer CO2 me pulsim 1,5 kW u përdor për të studiuar ndikimin e parametrave të ndryshëm të procesit lazer dhe mikrostrukturën dhe morfologjinë e sipërfaqes që rezulton.Duke përdorur një mostër cilindrike të rrotulluar pingul me drejtimin e rrezatimit lazer, intensiteti i rrezatimit lazer, koha e ekspozimit, densiteti i fluksit të energjisë dhe gjerësia e pulsit ndryshonin.Karakterizimi u krye duke përdorur SEM, EDX, matjet e vrazhdësisë së gjilpërës dhe analizën XRD.Një model i parashikimit të temperaturës së sipërfaqes u zbatua gjithashtu për të vendosur parametrat fillestarë të procesit eksperimental.Më pas u krye hartëzimi i procesit për të përcaktuar një numër parametrash specifikë për trajtimin me lazer të sipërfaqes së çelikut të shkrirë.Ekziston një lidhje e fortë midis ndriçimit, kohës së ekspozimit, thellësisë së përpunimit dhe vrazhdësisë së mostrës së përpunuar.Rritja e thellësisë dhe vrazhdësisë së ndryshimeve mikrostrukturore u shoqëruan me nivele më të larta ekspozimi dhe kohë ekspozimi.Duke analizuar ashpërsinë dhe thellësinë e zonës së trajtuar, modelet e rrjedhës së energjisë dhe temperaturës së sipërfaqes përdoren për të parashikuar shkallën e shkrirjes që do të ndodhë në sipërfaqe.Ndërsa koha e ndërveprimit të rrezes lazer rritet, vrazhdësia e sipërfaqes së çelikut rritet për nivele të ndryshme të energjisë së pulsit të studiuar.Ndërsa struktura e sipërfaqes u vu re se ruante shtrirjen normale të kristaleve, ndryshime në orientimin e kokrrizave u vunë re në zonat e trajtuara me lazer.
Analiza dhe karakterizimi i sjelljes së stresit të indeve dhe implikimet e saj për hartimin e skelës
Në këtë projekt, u zhvilluan disa gjeometri të ndryshme të skelës dhe u krye analiza e elementeve të fundme për të kuptuar vetitë mekanike të strukturës së kockës, rolin e tyre në zhvillimin e indeve dhe shpërndarjen maksimale të stresit dhe sforcimit në skelë.Skanimet e tomografisë së kompjuterizuar (CT) të mostrave të kockave trabekulare u mblodhën përveç strukturave të skelës të dizajnuara me CAD.Këto dizajne ju lejojnë të krijoni dhe testoni prototipe, si dhe të kryeni FEM të këtyre modeleve.Matjet mekanike të mikrodeformimeve u kryen në skela të fabrikuara dhe mostra trabekulare të kockës së kokës femorale dhe këto rezultate u krahasuan me ato të marra nga FEA për të njëjtat struktura.Besohet se vetitë mekanike varen nga forma e poreve (struktura), madhësia e poreve (120, 340 dhe 600 µm) dhe kushtet e ngarkimit (me ose pa blloqe ngarkimi).Ndryshimet në këto parametra u hetuan për kornizat poroze prej 8 mm3, 22.7 mm3 dhe 1000 mm3 me qëllim që të studiohet në mënyrë gjithëpërfshirëse efekti i tyre në shpërndarjen e stresit.Rezultatet e eksperimenteve dhe simulimeve tregojnë se dizajni gjeometrik i strukturës luan një rol të rëndësishëm në shpërndarjen e stresit dhe nxjerr në pah potencialin e madh të dizajnit të kornizës për të përmirësuar rigjenerimin e kockave.Në përgjithësi, madhësia e poreve është më e rëndësishme se niveli i porozitetit në përcaktimin e nivelit të përgjithshëm maksimal të stresit.Megjithatë, niveli i porozitetit është gjithashtu i rëndësishëm në përcaktimin e osteopërçueshmërisë së strukturave të skelës.Ndërsa niveli i porozitetit rritet nga 30% në 70%, vlera maksimale e stresit rritet ndjeshëm për të njëjtën madhësi pore.
Madhësia e poreve të skelës është gjithashtu e rëndësishme për metodën e fabrikimit.Të gjitha metodat moderne të prototipizimit të shpejtë kanë kufizime të caktuara.Ndërsa fabrikimi konvencional është më i gjithanshëm, dizajnet më komplekse dhe më të vogla janë shpesh të pamundura për t'u fabrikuar.Shumica e këtyre teknologjive aktualisht nuk janë në gjendje të prodhojnë në mënyrë të qëndrueshme pore nën 500 µm.Kështu, rezultatet me një madhësi pore prej 600 µm në këtë punë janë më të rëndësishme për aftësitë e prodhimit të teknologjive aktuale të prodhimit të shpejtë.Struktura gjashtëkëndore e paraqitur, megjithëse konsiderohet vetëm në një drejtim, do të ishte struktura më anizotropike në krahasim me strukturat e bazuara në kubin dhe trekëndëshin.Strukturat kubike dhe trekëndore janë relativisht izotropike në krahasim me strukturat gjashtëkëndore.Anizotropia është e rëndësishme kur merret parasysh osteopërçueshmëria e skelës së projektuar.Shpërndarja e stresit dhe vendndodhja e hapjes ndikojnë në procesin e rimodelimit dhe kushte të ndryshme ngarkimi mund të ndryshojnë vlerën maksimale të stresit dhe vendndodhjen e tij.Drejtimi mbizotërues i ngarkimit duhet të promovojë madhësinë dhe shpërndarjen e poreve për të lejuar qelizat të rriten në pore më të mëdha dhe të ofrojnë lëndë ushqyese dhe materiale ndërtimi.Një tjetër konkluzion interesant i kësaj pune, duke shqyrtuar shpërndarjen e sforcimeve në prerjen tërthore të shtyllave, është se në sipërfaqen e shtyllave regjistrohen vlera më të larta të sforcimeve në krahasim me qendrën.Në këtë punë, u tregua se madhësia e poreve, niveli i porozitetit dhe metoda e ngarkimit janë të lidhura ngushtë me nivelet e stresit të përjetuara në strukturë.Këto gjetje demonstrojnë mundësinë e krijimit të strukturave të strukut në të cilat nivelet e stresit në sipërfaqen e strukut mund të ndryshojnë në një masë më të madhe, gjë që mund të nxisë lidhjen dhe rritjen e qelizave.
Skelat zëvendësuese të kockave sintetike ofrojnë mundësinë për të përshtatur individualisht pronat, për të kapërcyer disponueshmërinë e kufizuar të donatorëve dhe për të përmirësuar osseointegrimin.Inxhinieria e kockave synon të adresojë këto çështje duke ofruar grafte me cilësi të lartë që mund të ofrohen në sasi të mëdha.Në këto aplikime, gjeometria e brendshme dhe e jashtme e skelës kanë një rëndësi të madhe, pasi ato kanë një ndikim të rëndësishëm në vetitë mekanike, përshkueshmërinë dhe përhapjen e qelizave.Teknologjia e prototipizimit të shpejtë lejon përdorimin e materialeve jo standarde me një gjeometri të caktuar dhe të optimizuar, të prodhuara me saktësi të lartë.Ky punim eksploron aftësinë e teknikave të printimit 3D për të fabrikuar gjeometri komplekse të skeleteve skeletore duke përdorur materiale fosfat kalciumi biokompatibël.Studimet paraprake të materialit të pronarit tregojnë se sjellja mekanike e parashikuar e drejtimit mund të arrihet.Matjet aktuale të vetive mekanike të drejtimit të mostrave të fabrikuara treguan të njëjtat tendenca si rezultatet e analizës së elementeve të fundme (FEM).Kjo punë demonstron gjithashtu mundësinë e printimit 3D për të fabrikuar skela gjeometrike inxhinierike të indeve nga një çimento fosfat kalciumi biokompatibël.Kornizat janë bërë duke shtypur me një zgjidhje ujore të hidrogjenfosfatit dinatriumi në një shtresë pluhuri të përbërë nga një përzierje homogjene e hidrogjenfosfatit të kalciumit dhe hidroksidit të kalciumit.Reaksioni i depozitimit të lagësht kimik ndodh në shtratin pluhur të printerit 3D.Janë bërë mostra të ngurta për të matur vetitë mekanike të ngjeshjes vëllimore të çimentos së prodhuar të fosfatit të kalciumit (CPC).Pjesët e prodhuara në këtë mënyrë kishin një modul mesatar elasticiteti prej 3,59 MPa dhe një rezistencë mesatare në shtypje prej 0,147 MPa.Sinterizimi çon në një rritje të konsiderueshme të vetive të kompresimit (E = 9,15 MPa, σt = 0,483 MPa), por zvogëlon sipërfaqen specifike të materialit.Si rezultat i sinterizimit, çimentoja e fosfatit të kalciumit zbërthehet në fosfat β-tricalcium (β-TCP) dhe hidroksiapatit (HA), gjë që konfirmohet nga të dhënat e analizës termogravimetrike dhe diferenciale termike (TGA/DTA) dhe analizës së difraksionit me rreze X ( XRD).Vetitë janë të pamjaftueshme për implantet me ngarkesë të lartë, ku forca e kërkuar është nga 1,5 në 150 MPa dhe ngurtësia kompresive i kalon 10 MPa.Megjithatë, pas-përpunimi i mëtejshëm, siç është infiltrimi me polimere të biodegradueshme, mund t'i bëjë këto struktura të përshtatshme për aplikimet e stenteve.
Objektivi: Hulumtimet në mekanikën e tokës kanë treguar se dridhja e aplikuar në agregate rezulton në shtrirje më efikase të grimcave dhe një reduktim të energjisë së nevojshme për të vepruar në agregat.Qëllimi ynë ishte të zhvillonim një metodë për ndikimin e dridhjeve në procesin e impaktit kockor dhe të vlerësonim efektin e tij në vetitë mekanike të grafteve të impaktuara.
Faza 1: Mulliri i 80 kokave të femurit të gjedhit duke përdorur një mulli kockash Noviomagus.Graftet u lanë më pas duke përdorur një sistem larjeje me kripë pulsuese në një tabaka sitë.U zhvillua një pajisje vibro-ndikimi, e pajisur me dy motorë 15 V DC me pesha ekscentrike të fiksuara brenda një cilindri metalik.Hidhni një peshë mbi të nga një lartësi e caktuar 72 herë për të riprodhuar procesin e goditjes së një kocke.Gama e frekuencës së dridhjeve e matur me një përshpejtues të instaluar në dhomën e dridhjeve është testuar.Çdo provë prerëse u përsërit më pas në katër ngarkesa të ndryshme normale për të marrë një seri kurbash tension-deformim.Për çdo provë u ndërtuan zarfet e dështimit Mohr-Coulomb, nga të cilat u nxorën vlerat e rezistencës në prerje dhe bllokimit.
Faza 2: Përsëriteni eksperimentin duke shtuar gjak për të përsëritur mjedisin e pasur që haset në mjediset kirurgjikale.
Faza 1: Graftet me vibrime të rritura në të gjitha frekuencat e dridhjeve treguan rezistencë më të lartë në prerje krahasuar me goditjen pa dridhje.Dridhja në 60 Hz pati ndikimin më të madh dhe ishte domethënës.
Faza 2: Shartimi me ndikim vibrues shtesë në agregatet e ngopura tregoi rezistencë në prerje më të ulët për të gjitha ngarkesat normale në shtypje sesa goditja pa dridhje.
Përfundim: Parimet e inxhinierisë civile janë të zbatueshme për implantimin e kockës së implantuar.Në agregatët e thatë, shtimi i dridhjeve mund të përmirësojë vetitë mekanike të grimcave të ndikimit.Në sistemin tonë, frekuenca optimale e dridhjeve është 60 Hz.Në agregatet e ngopura, një rritje e dridhjeve ndikon negativisht në forcën e prerjes së agregatit.Kjo mund të shpjegohet me procesin e lëngëzimit.
Qëllimi i kësaj pune ishte të projektonte, ndërtonte dhe testonte një sistem që mund të shqetësojë subjektet që qëndrojnë në të, në mënyrë që të vlerësohet aftësia e tyre për t'iu përgjigjur këtyre ndryshimeve.Kjo mund të bëhet duke e anuar shpejt sipërfaqen në të cilën ndodhet personi dhe më pas duke e kthyer atë në një pozicion horizontal.Nga kjo është e mundur të përcaktohet nëse subjektet ishin në gjendje të ruanin një gjendje ekuilibri dhe sa kohë iu desh për të rivendosur këtë gjendje ekuilibri.Kjo gjendje ekuilibri do të përcaktohet duke matur ndikimin postural të subjektit.Lëkundjet e tyre natyrale posturale u matën me një panel profili të presionit të këmbës për të përcaktuar se sa ishte lëkundja gjatë testit.Sistemi është projektuar gjithashtu për të qenë më i gjithanshëm dhe më i përballueshëm sesa i disponueshëm aktualisht në treg, sepse, ndërsa këto makina janë të rëndësishme për kërkime, ato aktualisht nuk përdoren gjerësisht për shkak të kostos së tyre të lartë.Sistemi i zhvilluar rishtazi i paraqitur në këtë artikull është përdorur për të lëvizur objektet e provës që peshojnë deri në 100 kg.
Në këtë punë, gjashtë eksperimente laboratorike në shkencat inxhinierike dhe fizike u krijuan për të përmirësuar procesin e të mësuarit për studentët.Kjo arrihet duke instaluar dhe krijuar instrumente virtuale për këto eksperimente.Përdorimi i instrumenteve virtuale krahasohet drejtpërdrejt me metodat tradicionale të mësimdhënies laboratorike dhe diskutohet baza për zhvillimin e të dy qasjeve.Puna e mëparshme duke përdorur të mësuarit me ndihmën e kompjuterit (CBL) në projekte të ngjashme në lidhje me këtë punë është përdorur për të vlerësuar disa nga përfitimet e instrumenteve virtuale, veçanërisht ato që lidhen me rritjen e interesit të studentëve, ruajtjen e kujtesës, të kuptuarit dhe përfundimisht raportimin laboratorik..përfitimet e lidhura.Eksperimenti virtual i diskutuar në këtë studim është një version i rishikuar i eksperimentit të stilit tradicional dhe në këtë mënyrë ofron një krahasim të drejtpërdrejtë të teknikës së re CBL me laboratorin e stilit tradicional.Nuk ka asnjë ndryshim konceptual midis dy versioneve të eksperimentit, ndryshimi i vetëm është në mënyrën e paraqitjes së tij.Efektiviteti i këtyre metodave CBL u vlerësua duke vëzhguar performancën e nxënësve duke përdorur instrumentin virtual në krahasim me nxënësit e tjerë në të njëjtën klasë që kryejnë mënyrën tradicionale eksperimentale.Të gjithë studentët vlerësohen duke paraqitur raporte, pyetje me shumë zgjedhje në lidhje me eksperimentet e tyre dhe pyetësorët.Rezultatet e këtij studimi u krahasuan edhe me studime të tjera të lidhura në fushën e CBL.
Koha e postimit: Shkurt-19-2023