Method Article

Mekaniğin Sanal Bir Simülasyon Deneyi: Taramalı Elektron Mikroskobuna Dayalı Malzeme Deformasyonu ve Arızası

DOI:

10.3791/64521

January 20th, 2023

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, görselleştirilmiş deneysel süreçler sağlayan malzeme deformasyonu ve arızası için üç boyutlu bir sanal simülasyon deneyi sunmaktadır. Bir dizi deney sayesinde, kullanıcılar ekipmana aşina olabilir ve işlemleri sürükleyici ve etkileşimli bir öğrenme ortamında öğrenebilirler.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, malzeme deformasyonunu ve arızasını tespit etmek için bir dizi kapsamlı sanal deney sunmaktadır. Metalografik kesme makinesi ve yüksek sıcaklıktaki üniversal sürünme test makinesi gibi mekanik ve malzeme disiplinlerinde en yaygın kullanılan ekipman parçaları, kullanıcılara sürükleyici ve etkileşimli bir öğrenme ortamında farklı deneysel hizmetler sunmak için web tabanlı bir sisteme entegre edilmiştir. Bu çalışmadaki protokol, malzemelerin hazırlanması, numunenin kalıplanması, numune karakterizasyonu, numune yükleme, nanoindenter kurulumu ve SEM in situ deneyleri olmak üzere beş alt bölüme ayrılmıştır ve bu protokol, kullanıcılara farklı ekipmanların ve ilgili işlemlerin tanınması ve laboratuvar bilincinin artırılması konusunda bir fırsat sunmayı amaçlamaktadır. vb., sanal bir simülasyon yaklaşımı kullanarak. Deney için net bir rehberlik sağlamak amacıyla sistem, bir sonraki adımda kullanılacak ekipmanı/numuneyi vurgular ve ekipmana giden yolu belirgin bir okla işaretler. Uygulamalı deneyi mümkün olduğunca yakından taklit etmek için üç boyutlu bir laboratuvar odası, ekipman, operasyon ve deneysel prosedürler tasarladık ve geliştirdik. Ayrıca, sanal sistem deney sırasında kimyasalları kullanmadan önce etkileşimli egzersizleri ve kayıtları da dikkate alır. Yanlış işlemlere de izin verilir, bu da kullanıcıyı bilgilendiren bir uyarı mesajıyla sonuçlanır. Sistem, kullanıcılara farklı seviyelerde etkileşimli ve görselleştirilmiş deneyler sağlayabilir.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mekanik, matematiksel mekaniğin ve teorik bilginin temeline verilen önem ve öğrencilerin pratik yeteneklerinin geliştirilmesine verilen önemin gösterdiği gibi, mühendislikteki temel disiplinlerden biridir. Modern bilim ve teknolojinin hızla ilerlemesiyle, nanobilim ve teknolojinin insan hayatı ve ekonomi üzerinde büyük bir etkisi olmuştur. ABD Ulusal Bilim Vakfı'nın (NSF) eski direktörü Rita Colwell, 2002 yılında nano ölçekli teknolojinin Sanayi Devrimi1'e eşit bir etkiye sahip olacağını açıklamış ve nanoteknolojinin gerçekten yeni bir dünyaya açılan bir portal olduğunu belirtmişti2. Nano ölçekte malzemelerin mekanik öze....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, http://civ.whu.rofall.net/virexp/clqd yoluyla serbest erişime açık olan mikrokonsol kiriş kırığı deneyinin çatlakları aşağıdaki gibi ele alınmıştır. Tüm adımlar online sistemde sanal simülasyon yaklaşımına dayalı olarak yürütülmektedir. Bu çalışma için Kurumsal Değerlendirme Kurulu onayı gerekmemiştir. Bu çalışmaya katılan gönüllü öğrencilerden onam alınmıştır.

1. Sisteme erişim ve arayüze girme

  1. Bir web tarayıcısı açın ve sisteme erişmek için http://civ.whu.rofall.net/virexp/clqd URL'yi girin.
    NOT: Sağlanan URL'ye kullanıcı adı ve parola olmadan ana akım bir web tarayıcısı üzerinden erişi....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sistem, kullanıcının işlemleri için net bir rehberlik sağlar. İlk olarak, bir kullanıcı sisteme girdiğinde başlangıç seviyesi eğitim entegre edilir. İkinci olarak, bir sonraki adımdaki operasyon için kullanılacak ekipman ve laboratuvar odası vurgulanır.

Sistem, farklı seviyelerdeki öğrenciler için birkaç farklı eğitim amacı için kullanılabilir. Örneğin, Şekil 1, mekanik ve malzeme disiplinlerinde en yaygın kullanılan ekipman türlerinden yedisini, yani metalografik.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sanal simülasyon deneylerinin avantajlarından biri, kullanıcıların fiziksel sisteme zarar verme veya kendilerine zarar verme endişesi olmadan deneyleri yapmalarına izin vermeleridir11. Böylece, kullanıcılar doğru veya yanlış işlemler de dahil olmak üzere herhangi bir işlemi gerçekleştirebilirler. Bununla birlikte, sistem kullanıcıya, yanlış bir işlem yapıldığında deneyleri doğru bir şekilde yürütmeleri için rehberlik etmek üzere etkileşimli deneye entegre edilmiş bir uyarı mesajı verir. Bu sayede .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma kısmen 2042022kf1059 Hibe kapsamında Merkez Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları tarafından desteklenmiştir; Hubei Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı 2022CFB757 Hibesi kapsamında; Hibe 2022TQ0244 kapsamında Çin Doktora Sonrası Bilim Vakfı; WHU-2021-SYJS-11 Hibe kapsamında Wuhan Üniversitesi Deney Teknolojisi Proje Fonu; Hibe 2021038 kapsamında 2021 yılında Hubei Eyaleti Kolej ve Üniversitelerinde İl Eğitim ve Araştırma Projeleri; ve Hubei Eyaleti Kolej ve Üniversitelerinde HBSY2021-01 Hibesi kapsamında İl Laboratuvar Araştırma Projesi.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Sanal arabirimYokYokhttp://civ.whu.rofall.net/virexp/clqd

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chong, K. Nano mechanics/materials research. Nanomechanics of Materials and Structures. Chuang, T. J., Anderson, P. M., Wu, M. K., Hsieh, S. , Springer. Dordrecht, the Netherlands. 13-22 (2006).
  2. Ratner, B. M., Ratner, D. Nanotechnology: A Gentle Introduction to the Next Big Idea. , Prentice Hall Professional. New Jersey, USA. (2003).
  3. L....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Virtual Simulation ExperimentMaterial DeformationScanning Electron MicroscopyMaterial FailureCreep Testing MachineMetallographic SpecimenNanoindenter InstallationSpecimen CharacterizationParallel Plate CompressionStress Strain Curves

Related Articles