3D打印粗骨料混凝土力学性能

研发了一种可以连续、稳定的打印最大粒径10 mm的粗骨料混凝土3D打印系统。对比测试了3D打印粗骨料混凝土与浇筑混凝土的力学性能,发现3D打印粗骨料混凝土抗压强度呈现细微的各向异性特征(差异在5%以内),而抗折强度呈现显著的各向异性特征(差异在20%～25%之间);与浇筑混凝土相比其抗压强度降低10%～15%,垂直于打印方向的抗折强度(F_y与F_z)降低10%～15%,平行于打印方向的抗折强度(F_x)降低30%～35%。通过微观结构分析发现,3D打印粗骨料混凝土的总孔隙率与浇筑混凝土总孔隙率相近,但3D打印粗骨料混凝土存在明显的层间薄弱区,其灰度值比平均灰度值低25%,说明在层间薄弱区的孔隙分布更加密集,3D打印混凝土中体积在10 mm³以上的大孔隙率较浇筑混凝土高出10.6%。特有的层间结构和较高的大孔隙率导致3D打印混凝土力学性能的各向异性特征和强度的降低。对比发现,3D打印粗骨料混凝土的水泥用量比以往研究中3D打印砂浆的水泥用量减少17.8%～49.6%。     

RGB颜色数字化特征在手写文件朱墨时序检验中的应用

目的 基于RGB色彩模式下的颜色数字化特征,实现黑色书写字迹与红色印章印文朱墨时序的有效鉴别。方法 基于统计学中的显著性检验原理,通过Photoshop软件的RGB颜色模式来采集颜色数据,利用SPSS数据软件中Mann-Whitney检验进行数据分析,得到朱墨时序的判定依据。结果 基于RGB颜色数字化特征的方法适用于手写文件朱墨时序的判定,但对样本有一定要求。在检材与样本同序对比中,R、G、B需有两个或两个以上的P>0.05,异序对比中需有两个或两个以上的P<0.05,即可得出判定结论。结论 利用颜色数字化特征能够实现手写文件朱墨时序的有效鉴别,在传统朱墨时序检验方法的基础上,提供数字化无损检验的新方法,为文书物证鉴定领域提供借鉴。     

基于ARCGIS Engine地图整饰和打印智能化的研究

利用Arcgis Engine组件开发地图整饰和打印智能化的研究。在介绍Arcgis Engine了中用于地图整饰和打印功能的组件基础上,阐述了该系统的总体设计方案和主要功能实现。基本达到地图整饰和打印智能化的目的。这种基于Arcgis En-gine的开发方法,方便快捷且能实现较好的打印效果,大大节省劳力和财力。     

基于核磁共振技术的石膏粉末型3D打印试样水理特性及裂隙渗流特性初探

基于石膏粉末的3D打印技术目前在岩石力学领域及石油领域应用广泛.为使该技术更广泛应用于有水条件下的岩石和油气工程,对真空渗透固化改进的石膏粉末型3D打印试样进行了水理特性和裂隙渗流特性研究.首先,借助SEM和低场核磁共振技术(NMR)研究了该3D打印试样的微观结构特征和孔隙分布特征.其次,分别对试样在自然吸水和有压饱和条件下开展了吸水→饱和→干燥的干湿过程试验,并借助NMR技术研究了试样干湿过程中的水分迁移特征.在此基础上,分别对干燥和饱和试样开展了单轴压缩试验,研究试样遇水软化特征.最后,基于NMR岩石驱替渗流分析成像系统,对4种含不同粗糙度(JRC)的裂隙打印试样开展了恒围压、渗透压的渗流试验,借助实时核磁T₂谱和成像研究了试样的裂隙渗流规律.结果表明,渗透固化的石膏粉末型3D打印试样内部大小孔隙分布均匀且连通性好,总孔隙度为18.4%;试样自然吸水时以中、大孔隙充水为主,有压饱和时其大、中和小三种孔隙均充水饱和;试样的自然吸水率、饱和吸水率以及饱水系数分别为6.01%, 8.8%和0.68,与一般砂岩很接近;相比干燥时,饱和试样的变形大、峰值强度降低明显,其...     

3D打印工程弃土挤出过程力学性能试验研究

通过13种不同配合比的工程弃土复配,研究了不同复配弃土在挤出过程中的可打印性,同时对掺入河砂和再生粉的土样分别进行无侧限抗压强度试验和直剪试验,探讨了河砂和再生粉作为工程弃土掺料的可行性.试验结果表明,黏质弃土的掺配比例会影响复配弃土的打印形态,当黏土掺配比例达50％时,打印效果良好.再生粉的掺入能够提高土体的无侧限抗...     

雪雕模型的离散处理及基本单元位置优化

通过MATLAB对雪雕三维模型做等高分层离散处理,获得模型上一系列高度的二维模型切面,依据此切面将雪砖堆积构建成雪雕;为了使雪雕最大限度地逼近原模型,根据雪雕相似度(误差面积)提出雪砖填充优化策略.通过机器人模型搭建试验验证等高分层及优化策略的可行性和有效性.     

柔性Ag-Zn纸基电池的制备及其湿敏特性研究

采用多孔吸附离子特性的滤纸结合选择性喷墨打印技术在FP表面实现图形化的Ni/Au金属薄膜修饰,并用作Ag-Zn纸基电池的集流体。通过无电镀Ag和电沉积Zn技术制备了FP/Ni/Au/Ag电极和FP/Ni/Au/Zn电极,实现了Ag-Zn纸基电池的制备。通过SEM和XRD等测试对制备的金属薄膜的结构和组成进行分析。并对所制备的Ag-Zn纸基电池的性能进行了研究。结果表明,在0.5mA·cm~2电流密度放电条件下,电容可达0.08 mA·h·cm~(-2)。还进一步研究了湿度对干法电池输出电流的影响,研究发现在相对湿度30%-90%范围内,电流变化3个数量级,拐点与电解质的潮解相对湿度(φ_D)和风化的相对湿度(φ_E)吻合,且具有良好的重复性。     

3D打印技术在食品行业中的应用研究

本研究主要介绍3D打印技术在食品行业中的应用。通过对热熔挤出法、选择性镭射烧结、黏着剂喷胶成型技术和喷墨食品打印等4种与3D食品打印相关的技术进行分析,总结出这4种技术的特点和优缺点,并在技术层面详细讨论了配方修改、设备修改和食品印刷工艺调整,同时也对3D食品打印技术潜在的机会、面临的挑战及可能存在的伦理和社会问题进行分析。从本质上讲,3D打印技术为个性化营养和定制饮食配方提供了工程解决方案,将微胶囊技术集成到3D打印中是其未来发展方向之一,这有助于保持活性化学品的保质期、简化目前功能性食品的制造工艺、提高功能性成分的稳定性。     

3D打印混凝土研究现状及前景展望

随着第四次工业革命朝人工智能方向迈进,建筑业迎来智能建造时代.3D打印混凝土技术所具有的高效、智能和精确等技术优势及其所带来的人力需求少、资源消耗少和环境负载低等经济和社会效益将使其成为建筑业智能建造发展的关键环节.但3D打印混凝土技术与传统混凝土技术有很大区别,无论是打印材料还是打印装备等都需进行技术变革.本文介绍了3D打印混凝土以层间弱界面和力学各向异性为代表的主要特征;分析了打印间隔、打印速率、挤出形状和打印路径等参数对打印效率和打印结构力学性能的影响;探讨了原材料选择及配合比设计对可打印性能及力学性能的作用;总结了3D打印混凝土力学性能测试方法及发展3D打印混凝土在材料制备和装备研发等方面所面临的主要问题,最后展望了3D打印超高性能混凝土在建筑业智能建造方面的未来前景.     

层间强度对三维打印混凝土裂纹扩展的影响

为了探究不同层理面强度下3D打印混凝土的破坏过程及其对裂纹扩展情况,利用ABAQUS有限元分析软件,采用全局嵌入零厚度的cohesive单元的方法,研究在三点弯曲条件下层理面强度对3D打印混凝土裂纹扩展的影响。研究结果表明：层理面的存在影响了裂纹的扩展方向及过程。当层理面强度越弱时,会在层理面处出先起裂,产生沿层理面方向的横向裂纹,横向裂纹扩展会抑制纵向应力的传播,导致预制裂纹的尖端出现应力集中。由于裂纹不仅需要沿纵向延伸,还需要沿着层理面方向延伸,因此层间粘结越薄弱,所需要的荷载也越大。裂纹穿过层理面的穿层破裂主要是拉张破坏,沿层理面的顺层破坏为拉剪混合型破坏。层理面的存在会让裂纹断续延伸呈现不规则的扩展,揭示了层理面强度对裂纹扩展过程的影响。