Spremljanje stanja polimernih struktur zahteva spremljanje časovno odvisnega vedenja polimernih materialov v realnem času. V sklopu tega članka je predlagana uporaba nevronskih mrež kot orodja za reševanje inverznih problemov, ki se pojavijo pri karakterizaciji časovno odvisnih materialov. Klasične metode, ki so v uporabi, so računsko zahtevne in jih ni mogoče uporabljati za spremljanje stanja v realnem času. V sklopu članka sta bili uporabljeni dve nevronski mreži 'Multilayer Perceptron' (MLP) in 'Radial Basis Function Neural Network' (RBFN) za reševanje slabo pogojenega inverznega problema na primeru določitve segmenta krivulje časovno-odvisnega modula relaksacije, ki ga dobimo kot odziv na obremenitev s konstanto hitrostjo spremembe obremenitve. Podatki, potrebni za modeliranje, so bili generirani s pomočjo rešitve v zaključeni obliki in so bili: hitrost spremembe obremenitve, natezni in relaksacijski modul. Preizkušenih je bilo več topologij nevronskih mrež v odvisnosti od strukture podajanja vhodnih podatkov, kjer je bila njihova zmogljivost primerjanja z metodo prilagajanja eksponentov (exponential fitting). Izbrani optimalni topologiji MLP in RBFN sta bili testirani na sposobnost generalizacije in robustnosti z uporabo šumnih podatkov. Prav tako je bila preverjena sposobnost teh metod v odvisnosti od števila vhodnih podatkovnih točk. Pokazano je bilo, da sta MLP in RBFN sposobni reševati inverzne probleme, povezane z določitvijo segmentov krivulje časovno odvisnega modula relaksacije. Izbrane topologije so izkazale dobro sposobnost generalizacije in robustnost, kjer se je RBFN topologija z vzporedno podanimi vhodnimi podatki izkazala za boljšo v primerjavi z drugimi metodami.
COBISS.SI-ID: 15013147
Pretok granuliranih materialov je kompleksen proces, vendar ga je pomembno meriti, saj pretok granuliranih materialov med procesiranjem, rokovanjem in transportom močno vpliva na kvaliteto končnega izdelka in njegovo ceno. Pretočnost granuliranih materialov je odvisna od lastnosti materiala in pogojev, katerim je material izpostavljen. Obstoječe metode za določanje pretočnosti granuliranih materialov so opisane v tej publikaciji, poleg tega pa je predstavljena nova metodologija za meritve trenja med delci granuliranega materiala pod vplivom tlaka, ki je povzročen s pomočjo enoosne obremenitve. Naprava prav tako omogoča analizo pogojev, pri katerih se granulirani material začne premikati pri tlačni obremenitvi, t.i. ničelna hitrost pretoka. Naprava je bila poimenovana Granular Friction Analyzer (GFA). Koncept GFA smo testirali z merjenjem štirih različnih granuliranih materialov z različnimi povprečnimi velikostmi delcev. Ugotovljeno je bilo, da se z manjšanjem velikosti delcev zmanjša tudi t.i. ničelna hitrost pretoka. Ugotovitve so v skladu s tem, kar je mogoče zaslediti v literaturi. Zato je mogoče sklepati, da je v splošnem GFA metoda zelo uporabno orodje za proučevanje trenja granuliranih materialov in pogojev, pri katerih se začne material premikati, t.i. ničelna hitrost pretoka. Kljub tem ugotovitvam pa je jasno, da so potrebne izboljšave naprave, ki bodo zagotovile boljšo občutljivost in natančnost izmerjenih vrednosti.
COBISS.SI-ID: 14351899
Viskoznost surovine je neposredno povezana s procesnimi parametri injekcijskega brizganja. Napovedovanje viskoznosti surovine na podlagi lastnosti posameznih delov surovine bi olajšalo oblikovanje teh materialov za izboljšanje njihove predelovalnosti. V literaturi obstaja mnogo empiričnih in pol-empiričnih modelov za napovedovanje viskoznosti polimernih mešanic in koncentriranih suspenzij v odvisnosti od njihove formulacije. Te modele lahko vsaj delno uporabimo tudi pri injekcijskem brizganju kovinskega prahu in polimernega veziva. Med številnimi razpoložljivimi modeli smo naredili ozek izbor preprostih modelov, ki ne zahtevajo poznavanja molekulske mase ali gostote in katerih parametri imajo fizikalni pomen. V sklopu tega članka smo raziskali uporabnost izbranih modelov za dve vrsti surovine. Surovini sta imeli različni vezivi, kot tudi količino prahu v surovini. Za vsak material je bil najden optimalen model, ki pa ni enak modelu pri drugem materialu. Iz tega lahko sklepamo, da ne obstaja univerzalni model, ki ustreza obema materialoma, kar postavlja pod vprašaj fizikalni pomen teh modelov.
COBISS.SI-ID: 14692379
Viskoznost surovine pri injekcijskem brizganju prahu je ključna za dobro končno kvaliteto izdelkov. Surovina izkazuje kompleksno reološko vedenje, ki ga je mogoče popisati z uporabo dveh metod: rotacijski in kapilarni reometri. V sklopu tega prispevka sta predstavljeni obe metodi, poleg tega pa so predstavljeni nekateri vidiki določanja viskoznosti surovine. Glede na to, da surovina izkazuje bolj kompleksno vedenje kot drugi materiali, je potrebno posebno pozornost nameniti preprečitvi zdrsa surovine med ploščama v primeru rotacijskega reometra. Za primer rotacijskega reometra je bilo ugotovljeno, da nazobčane merilne plošče preprečujejo zdrs, sploh v primerjavi z gladkimi ploščami in pa ploščami z brusnim papirjem.
COBISS.SI-ID: 15130395
S pomočjo molekularne dinamike (MD) je bila proučevana interakcija konformacijske lastnosti verig omejenega in tekočega polipropilena (PP) in substrata železovega oksida (Fe2O3). Primerjalna analiza absorpcije je pokazala močno absorpcijo verig na površino Fe2O3 z visoko energijo. Proučevane so bile lokalne strukture, ki so se formirale v polimernemu filmu z uporabo gostotnih profilov, orientacijo vezi in razdaljo verig. V medfaznem področju se ogljik-ogljik vezi v glavni verigi orientirajo v smeri, ki je vzporedna s površino, medtem ko ogljik-ogljik vez v stranski verigi izkazuje rahlo tendenco orientiranosti pravokotno na površino. Na podlagi konformacijskih tenzorskih podatkov se verige stisnejo v normalni smeri glede na substrat v medfaznem področju, medtem ko izkazujejo tendenco po poravnavi v smeri vzporedni s površino. Orientacija vezi, kot tudi skupna izravnava verig, vzporednih z ravnino trdne površine, je skoraj identična tisti z neomejenimi PP verigami. Poleg tega je lokalni tlačni tenzor anizotropen bližje trdni površini FE2O3, kar nakazuje na vpliv omejitve neravnovesja, ki se nabira glede na normalne in tangencialne tlake.
COBISS.SI-ID: 15130139