3D打印在岩石力学研究中的应用现状与展望

基于增材制造原理的3D打印技术因其打印精度高、周期短、可个性化定制、打印材料多样化等优点,在许多研究领域得到广泛应用。在岩石力学研究中,该技术也展现出超越传统研究方法的优势。本文从文献计量角度简要分析了3D打印的发展趋势及其在岩石力学研究中的应用情况,综述该技术在小尺度力学样品与大尺度物理模型试样中的应用现状,分析影响3D打印岩石样品力学强度的因素,总结3D打印制作岩石样品的应用流程及应用效果,最后展望其在岩石力学研究中的应用前景。     

3D打印铝合金力学性能的非线性超声检测

为了研究非线性超声检测技术评估材料抗拉强度的可行性,对不同成型角度下的3D打印铝合金材料进行非线性超声检测和力学拉伸试验。结果表明材料的抗拉强度、微观缺陷比率和超声非线性系数三者之间有很强的相关性。随着材料微观缺陷比率增大,超声非线性系数也随之增大,而抗拉强度呈现变小的趋势,因此超声非线性系数可以评价材料的强度。此外,对不同成型角度下的3D打印铝合金试件进行疲劳试验,发现疲劳加载后试件的超声非线性系数随着微裂纹萌生而增大。因此,非线性超声检测技术可用于3D打印铝合金材料力学性能的评估和微裂纹的检测。     

3D打印矫形鞋垫研究进展

 相对于传统的矫形鞋垫制作方法,3D打印矫形鞋垫具有集约高效的特点,但目前在设计、打印、材料等方面仍存在一些问题,且缺乏系统的研究综述。以矫形鞋垫的制作方法为切入点,综述了3D打印矫形鞋垫的打印工艺、打印材料及研究现状,分析了目前3D打印矫形鞋垫研究存在的问题,并结合矫形鞋垫性能的提升和现代科学技术的发展,预测了3D打印矫形鞋垫的未来发展趋势。     

用于4D打印的记忆聚合物材料的研究进展

4D打印技术是结合了3D打印技术和智能材料的一种智能结构增材制造技术,形状记忆聚合物材料在4D打印领域中具有巨大的应用潜力.该文阐述了4D打印原理及常用的4D打印材料,基于4D打印材料的不同响应方式,列举相关典型期刊和专利对现有以形状记忆聚合物材料为原料的4D打印材料的技术发展动向进行论述,对4D打印聚合物材料发展面临的难点问题进行总结,并预测了该领域未来的发展方向.     

增材制造:印刷电子和3D打印技术

 增材制造作为智能制造的一部分已经被科研及工业界广泛关注。印刷电子和3D打印是两个典型的增材制造技术案例。在锁定增材制造的前提下,本文着重介绍了这两项技术的工艺发展历史和现状;通过对电子和光电器件的可印刷结构和性能的综述,引申出对增材制造工艺和功能性材料进一步优化的实际需求。这一生产工艺和材料系统的同时优化和创新将最大限度地发挥增材制造优势,从而促进应用市场的开发,加速中国制造2025的进程。     

Perusing Piezoelectric Head Performance in a New 3-D Printing Design

Rapid prototyping (RP) is a computerized fabrication technology that additively builds highly complex three-dimensional physical objects layer by layer using data generated by computer, for example CAD or digital graphic. Three-dimensional printing (3DP) is one of such technologies that employ ink-jet printing technology for processing powder materials. During fabrication, a printer head is used to print a liquid on to thin layers of powder following the object's profile as generated by the system computer. This work looks at redesigning 3DP machine, using piezoelectric demand-mode technology head in order to improve accuracy, surface finishing and color quality of constructed models. The layers created with aforesaid system are between 25 to 150 μm (steps of 25 μm).     

反转片扫描工艺流程分析

反转片是书画印刷中应用最多的原稿之一，反转片的扫描是书画印刷的基础工序，扫描质量的高低决定印刷质量的好坏。通过重点分析反转片扫描前期准备、注意事项以及扫描工艺流程，包括上稿前准备、黑白场定标、预扫、正式扫描等，以期在业内能有所启示和借鉴。     

纳米技术在包装中的应用

简要介绍了纳米技术的相关概念，从包装材料及其工艺、包装机械、包装印刷、包装防伪等方面分析了纳米技术在包装中的应用。研究表明：纳米技术为包装的各个领域带来很多好处，越来越多的纳米包装将会出现在大家面前，同时也可能出现一些难以估计的负面影响。     

单轴压缩下岩石断口裂纹的分形特征研究

为了对岩石断口进行细观分析,以大理岩为例,借助MTS岩石伺服试验系统,进行单轴加载实验直至破坏,获取了四类不同破坏载荷下大理岩断口试件。运用扫描电镜拍摄了岩石破坏断口裂纹的细观结构图像,综合应用图像分析技术和分形几何理论,编制了Matlab程序,计算出细观结构图像的分形维数,并简要分析了大理岩细观结构具有的分形特征。结果表明:大理岩表现出良好的自相似性;其断口的分形维数与破坏载荷之间具有一定的相关性。     

三峡工程中的力学问题

简要介绍三峡工程建设概况,对三峡工程中所涉及到的水力学及河流动力学、土力学及岩石力学、结构力学、爆破力学等主要力学问题进行综述．     

关于格里菲斯强度理论应用中的几个问题的探讨

本文从格里菲斯强度理论的基本概念出发,讨论了该理论所指的微小裂隙分布是随机的,从而根据公式推导得出国内一些岩石力学专著中在应用格氏理论时有以下错误:1.把岩石中的节理、层理等视为那些杂乱无章的微小裂隙,如颗粒边界、晶体缺陷、晶洞等,2.把格氏强度理论和莫尔强度理论混淆起来。最后,本文还讨论了格氏理论在岩石力学中应用的可能性和进一步研究的方向.     

2020年3D打印热点回眸

 3D打印是基于材料累加原理,将计算机中的三维模型通过分层添加材料打印出实物的一种增材制造技术。2020年,3D打印研究在打印机理、技术改进及应用拓展等方面取得了重要进展。从打印方法改进、新型墨水研发、新型结构制备和应用,以及金属3D打印机理研究等方面回顾了3D打印的年度研究热点和代表性成果。     

Perusing Piezoelectric Head Performance in a New 3-D Printing Design

Rapid prototyping (RP) is a computerized fabrication technology that additively builds highly complex three-dimensional physical objects layer by layer using data generated by computer, for example CAD or digital graphic. Three-dimensional printing (3DP) is one of such technologies that employ ink-jet printing technology for processing powder materials. During fabrication, a printer head is used to print a liquid on to thin layers of powder following the object’s profile as generated by the system computer. This work looks at redesigning 3DP machine, using piezoelectric demand-mode technology head in order to improve accuracy, surface finishing and color quality of constructed models. The layers created with aforesaid system are between 25 to 150 μm (steps of 25 μm).     

新型明胶-无定形磷酸钙3D打印骨修复材料的制备

首先采用共沉淀法制备明胶改性的无定形磷酸钙(ACP)粉末材料,再以纯水作为粘接溶液,通过3D打印机制造骨移植修复材料,并应用红外光谱仪、X射线衍射仪以及扫描电子电镜进行表征.对于明胶稳定无定形磷酸钙化学结构的相关作用机制给出了初步的解释,重点考察了明胶添加量对打印骨成品的微观形貌、抗压强度以及孔隙率的影响规律,确定了明...     

基于岩屑分形理论的岩石力学参数实时评价方法

现有的岩石力学参数获取方法依赖于钻井取心和测井资料,具有较大的时效限制。将分形几何理论应用于岩石力学参数实时预测的研究中。首先,利用完钻井深层岩心开展力学测试,建立岩石力学参数与多项测井物理量多元统计学模型。然后,开展上返岩屑颗粒的分形维数测试,并依据测井岩石力学模型计算出岩屑原位地层的岩石力学参数,将这些力学参数与岩屑分形维数建立统计学关系式。以准噶尔盆地玛湖凹陷Ma123井为例,通过测试上返岩屑的分形维数,进而实时计算出岩石的力学参数。完钻测井后基于测井反演模型绘制出该井岩石力学参数剖面。两种方法对比认为,基于岩屑分形维数计算的岩石力学参数具有较高的精度(误差小于10.9%)。同时,通过实践总结出一套基于录井岩屑分形理论的岩石力学参数的实时预测方法。该研究成果拓展了分形岩石力学的应用领域,为岩石力学参数的实时预测提供了新思路。     

钛酸钾晶须的研究及应用

钛酸钾晶须具有十分优良的力学性能和物理性能,用钛酸钾晶须增强的复合材料是具有高性能的新型复合材料。在此综述了钛酸钾晶须的特性、合成方法和表面处理技术,重点介绍了钛酸钾晶须的应用及尚待解决的问题。     

3D打印金属材料研究进展

3D打印技术是快速原型制造技术的一种,也被称为增材制造技术,被誉为"第三次工业革命"的核心技术,其中金属3D打印被认为是将来制造业的主导方向.金属粉末材料是金属打印的物质基础,同时也是3D打印技术发展的突破点.综述了3D打印金属粉体材料的研究现状,重点介绍了钛合金、铝合金、不锈钢、高温合金和镁合金等5种金属粉体材料在3D打印技术中的应用,并对金属粉体材料的运用进行总结和展望.     

2021年机械超材料热点回眸

近年来,受益于3D打印先进制造技术和机器学习设计方法的快速发展,机械超材料的研究取得了卓越的成果,实现了一系列自然界罕见甚至不存在的反常规、反直觉的力学性能.与自然材料不同,机械超材料的性质主要来源于人工结构而非材料本身化学组分,故而具有巨大的设计空间.2021年,机械超材料领域涌现出了一批非常优秀的工作.从机械超材料...     

A Four-color Matching Method Combining Neural Networks with Genetic Algorithm

A brief review of color-matching technology and its application of printing RGB images by CMY or CMYK ink-jet printers is presented, followed by an explanation to the conventional approaches that are commonly used in color-matching. Then, a four-color matching method combining neural network with genetic algorithm is proposed. The initial weights and thresholds of the BP neural network for RGB-to-CMY color conversion are optimized by the new genetic algorithm based on evolutionarily stable strategy. The fourth component K is generated by using GCR (Gray Component Replacement) concept. Simulation experiments show that it is well behaved in both accuracy and generalization performance.