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零膨胀材料对提高航空航天结构和电子设备等的热几何稳定性有重要意义。采用拓扑优化技术设计各相材料在单胞域的分布形式, 以获得零膨胀材料的微结构形式。给出了由二相实体材料和空心构成的各向同性零膨胀材料的设计方案, 讨论了初始设计依赖性问题, 分析了该依赖性的存在原因。采用有限元技术代替实际测试, 分析了所设计材料的试件在均匀温度变化下的变形, 验证了所设计材料的零膨胀(低膨胀) 性质, 说明通过拓扑优化技术设计材料的微结构是设计零膨胀材料的有效方法。 相似文献
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自然界所提供的一切材料都是设计的载体,设计与材料是紧密相连的。现代招贴设计艺术日益发展,表现方式多元化,材料为其带来更多的创作语言。材料语言的表达已不只是让我们去直观地感受和简单地运用,而是要求我们对材料原有属性、材料带给人的心理体验等加以深层的认识和把握,使材料在招贴设计中既突破了二维空间,又增强了招贴的表现力,改变了一成不变的视觉效果和视觉形式,更是在观念上为现代设计艺术的发展提供可能性。 相似文献
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《中国材料进展》2017,(1)
光催化技术是解决能源短缺和环境污染问题的最有效解决途径之一,近期引起了世界各国科学家们的广泛关注。然而,目前光催化材料较低的转化效率,严重制约了光催化技术的进一步发展和实际应用。因此,设计和制备新型高效光催化材料具有重要意义。我们基于材料晶体结构设计,并结合材料微结构调控和制备技术,从拓展光催化材料的光吸收范围和提高光生载流子分离效率两个制约光催化效率的最主要问题入手,提出了一些新型高效光催化材料的设计理论和制备方法。主要围绕表面等离子体光催化材料、红外光催化材料、极性光催化材料等几种新型光催化材料,对材料设计理论、制备方法、结构与性能之间的关系及光催化微观机理几个方面进行了详细讨论。 相似文献
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当代绿色设计的发展对设计材料提出了更高的要求,铝材料凭借其相较于钢铁等传统金属材料更高的比强度、更好的可回收性以及出色的耐腐蚀性和可加工性而被称为绿色材料,广泛应用于各个领域.对比铝材料与其他常用材料的特性,铝材料可以弥补其他常用材料在绿色设计中的不足之处.本文研究了铝材料在绿色设计中的应用,关注其美学表现和情感化设计,旨在使之更好地发挥铝材料的功能特性,拓宽其应用领域,在设计中更符合绿色可持续的要求. 相似文献
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分析了可持续化展示设计在当代资源危机中的必要性和责任性,通过解析展示设计材料的科学选型,寻找了生态化可降解材料和循环利用的优化复合材料;探索了可降解材料、高分子材料和金属复合材料的功能特性及"绿色"的指导价值;通过VIS系统对展示形象的控制,探讨了解决展示设计中高昂成本的化解之道,建立了从设计到后期拆展的科学责任管理。 相似文献
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目的 通过菌丝体材料的产品化设计实践,探索其设计原则与设计思路。方法 介绍菌丝体材料的特性并根据特性分析材料的可应用范围,阐述菌丝体材料的产品化现状及价值,并以材料驱动设计和可持续设计中的产品生命周期原则为理论依据,提出菌丝体材料产品化设计原则及设计思路。结论 总结出菌丝体材料产品化设计三原则,分别是材料的可持续性发展原则、产品的功能性与美观性兼具原则、创新产品的多样性原则,设计思路包括:认知菌丝体材料的特性;提出菌丝体材料的愿景;进行菌丝体材料的加工;测试菌丝体产品的功能;设计菌丝体产品的应用;探索菌丝体产品的可持续性。根据此原则与思路完成菌丝体板材设计,为今后的菌丝体材料产品化设计提供指导。菌丝体材料的产品化设计既可以拓展菌丝体材料的应用范围,规范菌丝体材料的设计流程,又能实现菌丝体材料的可持续性创新发展,为社会带来深远的环境和经济价值。 相似文献
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《中国材料进展》2017,(2)
2011年美国奥巴马总统提出的材料基因组计划(MGI),旨在以比原先至少快两倍的速度开发和制造先进材料,且成本仅为原先的几分之一,这促使了材料信息学的快速发展。材料信息学是信息学技术在材料学中的应用,通过建设材料信息数据库、集成材料研究设计平台和材料数据挖掘方法对材料大数据进行分析和预测,快速发现决定材料性能的"基因",也就是材料成分-工艺-组织-性能之间的定量关系,可以有效地加快材料研发设计。介绍了材料信息学的基本概念和主要研究领域,描述了材料信息学中的3个主要组成部分:材料信息数据库、集成材料设计平台和材料数据挖掘技术的主要内容和应用实例。材料信息数据库储存和管理各类材料数据,包括材料基础性能、晶体结构数据、模拟计算数据、试验与工艺数据、专利数据和各类出版物等;集成材料设计平台提供各种模拟计算方法,如第一性原理、分子动力学、CALPHAD方法、相场模拟和有限元分析;数据挖掘是统计学、机器学习、信息学、可视化技术等学科的交叉领域,是从大数据中发现知识的实用方法。并介绍了成都材智科技搭建的"材智云"集成材料设计平台的框架和功能。思考了材料信息学在材料领域中应用时所面临的难题。 相似文献