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Un'immagine che illustra il meccanismo di accumulo del sodio nei pori chiusi di un elettrodo di carbonio duro in una batteria a ioni di sodio.

Scienza dei materiali

Descrizione del prompt

Un'immagine che illustra il meccanismo di accumulo del sodio nei pori chiusi di un elettrodo di carbonio duro in una batteria a ioni di sodio.

Illustrazioni correlate

1. Progettazione della miscela (o materiali sperimentali)
La progettazione della miscela è un componente fondamentale per determinare le elevate prestazioni del calcestruzzo reattivo a polvere (RPC). La razionalità della miscela sperimentale influisce direttamente sulla conformità delle prestazioni finali del materiale agli standard. La progettazione della miscela di RPC deve considerare l'efficienza della reazione di idratazione del sistema cementizio, l'effetto di compattazione densa dell'aggregato e l'effetto di rafforzamento e tenacizzazione delle fibre. Allo stesso tempo, è necessario garantire la lavorabilità del materiale durante la preparazione e la stagionatura. Pertanto, è necessario combinare le caratteristiche di attività dei materiali cementizi (cemento, fumo di silice, polvere minerale, ecc.) e le proprietà fisiche e meccaniche delle fibre (fibra d'acciaio, fibra di polipropilene, ecc.) ed eseguire una progettazione sistematica della miscela attorno ai parametri chiave del rapporto di miscela (rapporto materiale cementizio, rapporto acqua-legante, tipo e contenuto di fibre). Ciò chiarirà l'intervallo ragionevole di ogni rapporto dei componenti e getterà le basi per la successiva ottimizzazione del processo di preparazione e il controllo delle prestazioni.
2. Processo di preparazione (descrizione dettagliata del processo di preparazione)
(1) Pretrattamento delle materie prime: selezionare materiali cementizi come cemento, fumo di silice e polvere minerale conformi agli standard e asciugarli per un uso successivo; i materiali fibrosi devono essere pretrattati per la dispersione per evitare l'agglomerazione; dopo che l'aggregato è stato setacciato, viene macinato fino a una granulometria specificata da un mulino a sfere e fatto passare attraverso un setaccio standard a 200 mesh per un uso successivo.
(2) Dosaggio e miscelazione: pesare accuratamente ogni materia prima (materiale cementizio, aggregato, fibra, additivo, acqua) secondo il rapporto di miscela progettato. Innanzitutto, inserire i componenti solidi in un miscelatore forzato e miscelare a secco per 2-3 minuti fino a quando non sono uniformemente miscelati, quindi aggiungere il rapporto specificato di acqua e additivo e miscelare a umido per 5-8 minuti per garantire che la miscela sia uniforme e fine senza evidente agglomerazione di particelle.
(3) Formatura: selezionare lo stampo standard corrispondente in base ai requisiti di prova (come uno stampo cubico da 100 mm × 100 mm × 100 mm per la prova di resistenza alla compressione), versare lentamente la miscela uniformemente miscelata nello stampo e utilizzare un tavolo vibrante per vibrare e formare (tempo di vibrazione 30-60 secondi) per rimuovere le bolle d'aria all'interno della miscela e garantire che il provino sia denso; dopo la formatura, raschiare la superficie del provino in piano e coprirla con un involucro di plastica per evitare l'evaporazione dell'umidità.
(4) Stagionatura: i provini formati vengono prima lasciati riposare a temperatura ambiente (20 ± 2 ℃) e umidità relativa ≥90% per 24 ore, quindi gli stampi vengono rimossi; i provini dopo la sformatura vengono stagionati in diversi regimi di stagionatura come la stagionatura standard (stagionatura in acqua a temperatura costante di 20 ± 2 ℃) e la stagionatura a vapore (diverse combinazioni di temperatura e tempo a temperatura costante) fino al raggiungimento dell'età di stagionatura specificata.
3. Test delle prestazioni dei materiali
In combinazione con gli obiettivi della ricerca, utilizzare apparecchiature come macchine di prova universali, macchine di prova a flessione e dispositivi di prova di durabilità per eseguire sistematicamente test delle prestazioni fondamentali dell'RPC per chiarire l'influenza dei parametri del rapporto di miscela e del processo di preparazione sulle prestazioni. I contenuti specifici del test sono i seguenti:
(1) Prova di resistenza alla compressione: la prova viene eseguita utilizzando una macchina di prova universale. Fare riferimento alle disposizioni pertinenti nella norma nazionale "Calcestruzzo reattivo a polvere" (GB/T 31387-2015), selezionare provini di dimensioni standard ed eseguire la prova di carico a compressione dopo l'età di stagionatura specificata; lo

1. Progettazione della miscela (o materiali sperimentali) La...

大标题二配图方案
小标题1配图：物理正则化损失函数的多目标协同设计

视觉概念：损失函数平衡示意图。

核心构图：

画面中心是一个天平或混合器。

天平的左托盘是 “数据损失” （图标：图表和数据点），右托盘是 “物理损失” （图标：物理公式和校验符号）。

天平上方有一个可调节的权重系数λ（像一个滑动变阻器或旋钮），动态调整两边的贡献。最终，平衡后的输出指向“总损失函数：L_total = L_data + λ*L_physics”。

背景可显示总损失随训练迭代下降的曲线。

小标题2配图：嵌入先验知识的网络结构引导机制

视觉概念：物理引导的网络架构图。

核心构图：

一张不同于传统全连接网络的特殊网络结构图。

网络具有多分支，每个分支的入口标注受不同物理机制引导（如“塑性主导分支”、“脆性断裂分支”）。

在网络某些层，采用符合物理意义的自定义激活函数（函数图形被标出），或存在体现因果关系的跳跃连接（用箭头标明信息流向，如从“应力”层流向“去除”层）。

图注强调“由物理结构引导设计”。

小标题3配图：融合模型的训练策略与优化算法

视觉概念：交替优化路径图。

核心构图：

以训练循环（Epoch）为横轴，展示两种损失的下降轨迹。

采用双线图或分阶段背景色表示不同的训练阶段：例如，第一阶段重点优化数据损失（L_data快速下降），第二阶段联合优化物理损失（L_physics开始下降），第三阶段精细调整（两者协同下降）。

图中可嵌入算法伪代码框，突出“交替最小化”或“自适应权重更新”等关键步骤。

大标题三配图方案
小标题1配图：多尺度预测性能的协同验证方法

视觉概念：多尺度对齐对比图。

核心构图：

纵向并列三组预测vs实测的对比图。

上（微观）：预测的单次刮擦形貌轮廓与SEM照片轮廓叠加对比。

中（介观）：预测的表面粗糙度三维形貌云图与白光干涉仪测量云图对比。

下（宏观）：预测的材料去除深度剖面曲线与实测剖面曲线对比。

每组对比都有定量的误差指标（如RMSE）标注，整体展示跨尺度一致性。

小标题2配图：小样本与泛化工况下的模型鲁棒性测试

视觉概念：泛化性能雷达图或泡泡图。

核心构图：

一个雷达图，多个轴代表不同的挑战性工况：如“训练样本数少”、“新磨具”、“新材料”、“新工艺参数”。

在雷达图上绘制两条曲线：一条是纯数据驱动模型（表现差，图形收缩），另一条是机理-数据融合模型（表现稳健，图形饱满）。

或用泡泡图，每个泡泡代表一个测试工况，其位置表示工况的新颖性，大小表示预测误差，颜色区分模型类型，清晰展示融合模型在陌生区域误差更小。

小标题3配图：预测结果的不确定性量化与可信度分析

视觉概念：带置信区间的预测图。

核心构图：

一张典型的预测曲线图（如去除量随时间的预测曲线）。

关键在于，预测曲线不是单一线，而是由一条中心预测均值线和围绕其周围的彩色置信区间带（如95%置信区间）构成。

区间带在训练数据密集处较窄，在外推或小样本处变宽，直观反映预测不确定度。

图例说明：均值线、置信区间、实测数据点（部分落在区间内）。按以上要求生成一张大图，大图分为六个区域，分别放置这些图片

大标题二配图方案小标题1配图：物理正则化损失函数的多目标协同设计视觉概念：损失函数平衡示意图。核心构图：画...

Applicazioni attuali del calcestruzzo reattivo a polvere.

Applicazioni attuali del calcestruzzo reattivo a polvere....

Titolo 2: Studio sperimentale sulle caratteristiche di evoluzione della rimozione di materiale microscopico e sui meccanismi di transizione del comportamento
Sottotitolo 1 Immagine: Schema di un tester di graffio di precisione che mostra un indentatore di diamante (che rappresenta una singola particella abrasiva) che si muove lungo un percorso cicloidale sulla superficie di un campione composto da strati di adesivo, sigillante e alluminio. Il diagramma evidenzia tre regioni di morfologia microscopica corrispondenti a diverse aree di materiale, delimitate con linee tratteggiate. I componenti chiave sono etichettati: sensore di forza, controllore di movimento e portacampione.

Sottotitolo 2 Immagine: Immagini di morfologia microscopica che mostrano modalità di rimozione multi-materiale. Tre immagini di morfologia microscopica in pseudo-colore (o in scala di grigi ad alto contrasto) sono giustapposte.
Sinistra (strato adesivo): Mostra una superficie di frattura ruvida, micro-fessure radiali e fosse di sfaldatura, etichettato "Sfaldatura per micro-frattura".
Centro (strato sigillante): Mostra scanalature plastiche lisce, bordi rialzati e riccioli a forma di scaglia, etichettato "Deformazione plastica e arricciamento".
Destra (strato di alluminio): Mostra scanalature di taglio chiare, trucioli continui a forma di banda e creste di solco, etichettato "Flusso plastico e formazione di trucioli".

Sottotitolo 3 Immagine: Un diagramma di transizione di stato bidimensionale o tridimensionale che mostra le condizioni critiche quantitative per la transizione della modalità di comportamento abrasivo. L'asse Y rappresenta la pressione normale istantanea e l'asse X rappresenta la velocità tangenziale o l'angolo di attacco abrasivo. Il sistema di coordinate è diviso in tre regioni distinte, etichettate con icone e testo: "Zona di scorrimento" (icona: punto di attrito riscaldato), "Zona di aratura" (icona: scanalatura rialzata e deformata) e "Zona di taglio" (icona: trucioli volanti). Una curva che attraversa queste tre regioni rappresenta la transizione dinamica del comportamento abrasivo al variare dei parametri (ad esempio, l'aumento della pressione). Soglie critiche specifiche possono essere contrassegnate sulla curva.

Titolo 3: Costruzione e integrazione di un modello di previsione stocastica del processo di rettifica a scala incrociata
Sottotitolo 1 Immagine: Una combinazione di un diagramma di flusso e istantanee di simulazione dinamica che illustrano la costruzione di un modello di simulazione stocastica di rettifica Monte Carlo nel dominio del tempo.
Sinistra: Un diagramma di flusso: "Genera casualmente posizioni e attributi delle particelle abrasive" → "Calcola la traiettoria e il carico istantanei del movimento" → "Determina il comportamento microscopico (scorrimento/aratura/taglio)" → "Accumula la rimozione del materiale" → "Aggiorna la morfologia della superficie", formando un ciclo.
Destra: Un'istantanea di simulazione che mostra una mola rotante con un gran numero di piccoli punti distribuiti casualmente (particelle abrasive) sulla sua superficie di lavoro, ogni punto con un colore diverso (che rappresenta diversi stati di comportamento), e la morfologia 3D della superficie del pezzo in evoluzione sottostante.

Sottotitolo 2 Immagine: Un diagramma dell'architettura del sistema o un grafico della conoscenza che illustra l'integrazione di una base di regole "Parametro di processo-Pressione-Materiale-Meccanismo".
Un'icona di database centrale è etichettata "Base di regole". Quattro frecce di input si estendono dalla base di regole, puntando a: "Set di parametri di processo" (pressione, velocità)

Titolo 2: Studio sperimentale sulle caratteristiche di evolu...