3d动漫精品一区二区三区_精品人妻无码视频中文字幕一区二区三区_饥渴少妇高潮视频大全_国产无遮挡又黄又爽免费网站_中文字幕日韩人妻高清在线

常州精密鋼管博客網(wǎng)

清華大學(xué)《Adv Mater》:大范圍正負(fù)熱膨脹系數(shù)的機(jī)械超材料!

編輯推薦:本文介紹了一類2D分層超材料的設(shè)計(jì)理念和制造策略,該類超材料能夠有效地將兩種緊密堆積的組成材料之間的熱不匹配,轉(zhuǎn)化為巨大的雙軸/單軸熱膨脹/收縮。該研究中報(bào)道的分層超材料與先前的報(bào)告相比,能夠大大擴(kuò)大熱膨脹的可及范圍。


大多數(shù)天然材料在加熱時(shí)各向同性地膨脹,因?yàn)榉肿拥膭?dòng)能增加了它們在非拋物線原子勢中的運(yùn)動(dòng)范圍,從而提供了正熱膨脹系數(shù),其中大多數(shù)在1~300 ppm K-1的范圍內(nèi)。最近的研究表明,具有優(yōu)化微結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的機(jī)械超材料可以產(chǎn)生非常規(guī)的熱膨脹行為。盡管之前對(duì)超材料進(jìn)行了較大或超低熱膨脹系數(shù)(CTE)的研究,但在具有高填充率的結(jié)構(gòu)中獲得大范圍的熱致尺寸變化的CTE值仍然是一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。

清華大學(xué)張一慧教授等人介紹了一種高度填充的分層超材料設(shè)計(jì),具有CTE大范圍的可調(diào)性以及大的熱變形。相關(guān)論文以題為“Designing Mechanical Metamaterials with Kirigami-Inspired, Hierarchical Constructions for Giant Positive and Negative Thermal Expansion”發(fā)表在Advanced Materials上。

論文鏈接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202004919



通過實(shí)驗(yàn)論證,理論建模、有限元模擬和實(shí)驗(yàn)測量之間得到了一致性證明,這些系統(tǒng)可以精確定制,以提供大范圍的CTE,包括線性模式下的大的各向同性/各向異性熱膨脹或收縮。通過對(duì)先前報(bào)道的機(jī)械超材料的熱膨脹響應(yīng)的定量比較表明,這里報(bào)道的結(jié)果顯著地?cái)U(kuò)大了Ashby圖中CTE的可及范圍,對(duì)于雙軸CTE來說幾乎擴(kuò)大了一個(gè)數(shù)量級(jí)。優(yōu)異的各向同性/各向異性CTEs、具有線性行為的大熱變形、高填充率和相對(duì)快速的熱響應(yīng)的組合屬性為航空航天、形狀變形結(jié)構(gòu)、生物醫(yī)學(xué)器件、熱開關(guān)和致動(dòng)器、光學(xué)器件,和其他需要在寬溫度范圍內(nèi)操作的可展開系統(tǒng)的應(yīng)用提供了潛在的強(qiáng)大選擇。

圖1a示意性說明了kirigami啟發(fā)的超材料設(shè)計(jì)的分層結(jié)構(gòu),該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)各向同性熱膨脹。該結(jié)構(gòu)遵循中間面板中所示的周期性單位元素的線性陣列。該單位包括一個(gè)方形基底(長度L1)在中心和四個(gè)相同的結(jié)構(gòu)分支(長度L2)與kirigami模式。分支作為致動(dòng)部件,將雙層梁的彎曲變形轉(zhuǎn)化為大的單軸熱膨脹,而作為被動(dòng)支撐的中心基座連接致動(dòng)部件以形成正方形網(wǎng)格圖案。

圖1 受到kirigami啟發(fā)的具有巨大正熱膨脹的2D分級(jí)超材料的設(shè)計(jì)策略和實(shí)驗(yàn)演示。a)分層設(shè)計(jì)和關(guān)鍵幾何參數(shù)的說明。b)在(左)和(中)增加30°C之前(左)和之后(中)制造的超材料樣品的光學(xué)圖像,以及通過有限元分析預(yù)測的變形配置(右)。設(shè)計(jì)參數(shù)包括(Le/L1、LPI/WPI、LPMMA/LPI、L2/L1、WPI/WPMMA、WPI/WGap、L1、LJoint和WPI) = (0.86、62.8、0.8、0.35、1、1、15 mm、2 mm和100 m)。c)在基本致動(dòng)元件的垂直長度上具有梯度的分級(jí)設(shè)計(jì)的圖示,以及相應(yīng)的幾何參數(shù)。d)制造的超材料樣品在20升高之前(左)和之后(中)的光學(xué)圖像,以及有限元分析預(yù)測的變形結(jié)構(gòu)(右)。設(shè)計(jì)參數(shù)包括(Le,1/L1,LPI,1/WPI, LPMMA/LPI, L2/L1, WPI/WPMMA, WPI/WGap, L1, LJoint和WPI) = (0.84,52.8,0.8,0.37,1,1,15 mm,2 mm,100 m)。比例尺:5毫米。

圖2 kirigami啟發(fā)的2D分級(jí)設(shè)計(jì)與正熱膨脹的微結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系。a)基本致動(dòng)元件的圖示(左)、根據(jù)LPI/WPI和LPMMA/LP模擬的CTE放大系數(shù)的等高線圖,以及四個(gè)不同LPI/WPI的CTE與LPMMA/LPI的放大系數(shù)。其他參數(shù)固定為LJpoint = 2mm和WPI = WPI = WPI = 100m。b)2D分層超材料的圖示(左)、CTE在L2/L1和LPI/WPI方面的模擬放大系數(shù)的等高線圖(中),以及三種不同LPI/WPI的CTE與L1/L2的放大系數(shù)(右)。其他參數(shù)固定為LJoint = 2 mm,WPI = WPI = WPI = 100 m,= 15 mm,Le/ L1 = 0.86,LPMMA/LPI = 0.8。c)帶有梯度設(shè)計(jì)的2D分層超材料的圖示(左)、CTE在L2/L1和LPI方面的模擬放大系數(shù)等高線圖,1/WPI(中),以及CTE與L1/L2在三種不同LPI下的放大系數(shù),1/WPI(右)。其他參數(shù)固定為LJoint = 2 mm,WPI = WPI = WPI = 100 m,Le,1/L1 = 0.84,LPMMA/LPI = 0.8。

總之,研究人員提出了一種2D分層超材料設(shè)計(jì),它將kirigami啟發(fā)的雙層激勵(lì)元件結(jié)合到周期性晶格圖案中。該材料為航空航天、形狀變形結(jié)構(gòu)、生物醫(yī)學(xué)器件、熱開關(guān)和致動(dòng)器、光學(xué)器件,和其他需要在寬溫度范圍內(nèi)操作的可展開系統(tǒng)的應(yīng)用提供了潛在的強(qiáng)大選擇。(文:8 Mile)

本文來自微信公眾號(hào)“材料科學(xué)與工程”。


圖片加載中...
? 請(qǐng)關(guān)注 微信公眾號(hào): steeltuber.
 轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留鏈接: http://jmdakun.com/Steel-Knowledge/1609481767.html
(本平臺(tái)"常州精密鋼管博客網(wǎng)"的部分圖文來自網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多技術(shù)信息。我們尊重原創(chuàng),版權(quán)歸原作者所有,若未能找到作者和出處望請(qǐng)諒解,敬請(qǐng)聯(lián)系主編微信號(hào):steel_tube,進(jìn)行刪除或付稿費(fèi),多謝!)
推薦您閱讀本站優(yōu)質(zhì)歷史文章:
01月
01
搜索本站鋼鐵技術(shù)
★↓在此搜索查找鋼鐵材料知識(shí)↓★↘

互聯(lián)網(wǎng) jmdakun.com


鋼鐵行業(yè)熱點(diǎn)文章推薦

常州精密鋼管博客網(wǎng)主辦單位:
常州仁成金屬制品有限公司 是 專業(yè)的 精密鋼管 生產(chǎn)廠家,汽車鋼管,電機(jī)殼鋼管 生產(chǎn)單位。


常州精密鋼管博客網(wǎng)推薦您訪問:

常州精密鋼管博客網(wǎng)
(常州仁成金屬鋼管制品生產(chǎn)廠家博客網(wǎng)站)
jmdakun.com?2006-2021
蘇ICP備08003692號(hào)

【關(guān)于本站】【提問】網(wǎng)站地圖【搜索】【知識(shí)星球】電腦端

av免费网址在线观看| 亚洲国产综合91精品麻豆| 亚洲熟妇少妇任你躁在线观看无码 | 中文字幕丰满乱子伦无码专区| 久久久久久久极品内射| 精品国产天堂综合一区在线| 久久国产欧美日韩精品图片| 国产一区二区黑丝美女| 国产精品美女乱子伦高| 国产精品三级av一区二区| 男人撕开奶罩揉吮奶头视频| 极品少妇被啪到呻吟喷水| 亚洲av乱码久久精品蜜桃| 欧美激情内射喷水高潮| 日本少妇春药特殊按摩3| 女人另类牲交zozozo| 亚洲香蕉视频天天爽| 色综合色狠狠天天综合色| 亚洲男人av天堂午夜在| 熟妇人妻中文字幕| 人人妻人人澡人人爽人人精品97| 2021国产成人精品久久| 人人玩人人添人人澡| 亚洲日韩精品无码专区网址 | 极品粉嫩小泬无遮挡20p| 色欲色欲天天天www亚洲伊| 夜夜爱夜夜做夜夜爽| 国产亚洲精品久久久久四川人| 久久精品亚洲精品无码金尊| 免费成人在线电影| 亚洲成av人片在www色猫咪| 久久精品无码一区二区三区| 欧美人伦禁忌dvd放荡欲情| 久久久久国产精品无码免费看| 亚洲精品美女久久久久9999| 免费国产黄网站在线观看动图| 日韩欧美群交p片內射中文| 女人夜夜春高潮爽a∨片传媒| 日韩人妻久久中文字幕| 亚洲午夜福利在线视频| 东京热一精品无码av|