Chinese Journal of Mechanical Engineering

Phương pháp kiểm tra và đánh giá phi phá hủy bằng dòng điện xoáy xung (PEC) đã tồn tại trong một khoảng thời gian và vẫn thu hút sự chú ý từ nhiều nhà nghiên cứu trên toàn cầu, điều này có thể được chứng minh thông qua các báo cáo được xem xét trong bài viết này. Nhờ vào sự phong phú của các thành phần phổ, nhiều ứng dụng của kỹ thuật này đã được đề xuất và báo cáo trong tài liệu, bao gồm cả việc kiểm tra tính toàn vẹn cấu trúc và đặc trưng vật liệu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Để hỗ trợ cho sự phát triển của nó và nhằm hiểu rõ hơn về các hiện tượng xung quanh dòng điện xoáy cảm ứng tạm thời, các nỗ lực mô hình hóa cả về lý thuyết và thực nghiệm đã được các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới thực hiện. Bài tổng quan này là một nỗ lực để nắm bắt sự phát triển tiên tiến và các ứng dụng của PEC, đặc biệt trong 15 năm qua và không nhằm mục đích là toàn diện. Các thách thức và cơ hội tương lai cho kiểm tra và đánh giá phi phá hủy PEC cũng được trình bày.

Tối ưu hình thái (Topology Optimization - TO) là một kỹ thuật số mạnh mẽ để xác định bố trí vật liệu tối ưu trong một miền thiết kế, đã có những phát triển đáng kể trong những năm gần đây. Phương pháp Phần Tử Hữu Hạn (Finite Element Method - FEM) cổ điển được áp dụng để tính toán các phản ứng cấu trúc chưa biết trong TO. Tuy nhiên, một số thiếu sót số trong FEM ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả và hiệu suất của TO. Để loại bỏ ảnh hưởng tiêu cực của FEM đối với TO, Phân Tích IsoGeometric (IsoGeometric Analysis - IGA) đã trở thành một phương án đầy hứa hẹn nhờ vào tính năng độc đáo của nó là mô hình Thiết Kế Hỗ Trợ Bằng Máy Tính (Computer-Aided Design - CAD) và mô hình Kỹ Thuật Hỗ Trợ Bằng Máy Tính (Computer-Aided Engineering - CAE) có thể được hợp nhất thành một mô hình toán học giống nhau. Trong bài báo này, mục tiêu chính là cung cấp một cái nhìn tổng quát toàn diện về sự phát triển của Tối ưu Hình Thái Isogeometric (Isogeometric Topology Optimization - ITO) trong các phương pháp và ứng dụng. Cuối cùng, một số triển vọng cho sự phát triển của ITO trong tương lai cũng được trình bày.

Với sự phát triển của khoa học vật liệu thông minh, ngành người máy đang tiến hóa từ các robot cứng sang các robot mềm. So với robot cứng, robot mềm có thể tương tác an toàn với môi trường, dễ dàng di chuyển trong các lĩnh vực phi cấu trúc, và có thể được thu nhỏ để hoạt động trong các không gian hẹp, nhờ vào các công nghệ kích thích và cảm biến mới được phát triển bởi các vật liệu thông minh. Trong bài tổng quan này, các công nghệ kích thích và cảm biến khác nhau dựa trên các vật liệu thông minh khác nhau được phân tích và tổng hợp. Theo tín hiệu lái hoặc phản hồi, các bộ truyền động được phân loại thành các bộ truyền động nhạy cảm điện, bộ truyền động nhạy cảm nhiệt, bộ truyền động nhạy cảm từ tính và bộ truyền động nhạy cảm quang; cảm biến được phân loại thành cảm biến điện trở, cảm biến dung lượng, cảm biến từ tính, và cảm biến sợi dẫn quang học. Sau khi giới thiệu nguyên lý và một số nguyên mẫu robot của các vật liệu điển hình trong mỗi loại bộ truyền động và cảm biến. Các ưu điểm và nhược điểm của các bộ truyền động và cảm biến được so sánh dựa trên các loại, và các ứng dụng tiềm năng của chúng trong ngành người máy cũng được trình bày.

Với sự xuất hiện của kỷ nguyên 5G, thiết kế thiết bị điện tử đang phát triển theo hướng mỏng, thông minh và đa chức năng, điều này yêu cầu hiệu suất làm mát của thiết bị phải cao hơn. Bộ tản nhiệt micro-channel cho thấy khả năng hứa hẹn trong việc tản nhiệt cho các thiết bị điện tử siêu mỏng. Trong nghiên cứu này, mô hình lý thuyết về điện trở nhiệt của bộ tản nhiệt micro-channel đã được thiết lập đầu tiên. Sau đó, quy trình chế tạo bộ tản nhiệt micro-channel đã được giới thiệu. Tiếp theo, hiệu suất truyền nhiệt của bộ tản nhiệt micro-channel chế tạo được đã được thử nghiệm thông qua nền tảng thử nghiệm đã phát triển. Kết quả cho thấy bộ tản nhiệt micro-channel phát triển có hiệu suất tản nhiệt vượt trội hơn so với bộ tản nhiệt kim loại rắn thông thường và rất phù hợp cho ứng dụng đèn LED công suất cao. Hơn nữa, cấu trúc micro-channel trong bộ tản nhiệt đã được tối ưu hóa bằng phương pháp thử nghiệm trực giao. Dựa trên tối ưu hóa trực giao, hiệu suất tản nhiệt của bộ tản nhiệt micro-channel đã được cải thiện hơn nữa.