A multi-phase-field model for fiber-reinforced composite laminates based on puck failure theory

Der Artikel stellt ein zweidimensionales Mehrphasenfeldmodell vor, das auf der Puck-Versagenstheorie basiert und mittels einer Mesh-Overlay-Methode sowie separaten Versagensfeldern für Faser- und Zwischenfaserbrüche die Schädigung von faserverstärkten Verbundlaminaten mit verschiedenen Schichtorientierungen präzise simuliert und experimentell validiert.

Pavan Kumar Asur Vijaya Kumar, Rafael Fleischhacker, Aamir Dean, Heinz E PettermannWed, 11 Ma🔬 physics

Droplet impact on a superhydrophobic surface under shear airflow: Lattice Boltzmann simulations and scaling analyses

Diese Studie untersucht mittels Lattice-Boltzmann-Simulationen und Skalierungsanalysen die Dynamik von Tropfen auf superhydrophoben Oberflächen unter Scherluftströmung, wobei gezeigt wird, dass die aerodynamische Kraft das Ausbreitungsverhalten und den Abprallwinkel maßgeblich beeinflusst und durch modifizierte Skalierungsgesetze quantitativ vorhergesagt werden kann.

Yang Liu, Xuan Zhang, Yiqing Guo, Xiaomin Wu, Jingchun MinWed, 11 Ma🔬 physics

Modelling wetting-bouncing transitions of droplet impact on random rough surfaces

Diese Studie nutzt Volumen-fluss-Simulationen, um die Dynamik von Tropfenstößen auf zufälligen rauen hydrophoben Oberflächen zu untersuchen, wobei sie lineare Skalierungsgesetze für die maximale Ausbreitung und eine überraschende Konstanz der Kontaktzeit unabhängig von der Rauheit und Weber-Zahl aufdeckt, während sie die Übergänge zwischen Benetzung und Abprallen analysiert.

Huihuang Xia, Yixiang Gan, Wei GeWed, 11 Ma🔬 physics

Modeling resonance characteristics of the Chang'e-7 lander modulated by solar panel rotation under lunar south-pole thermal environment

Diese Studie entwickelt ein hochpräzises Finite-Elemente-Modell der Chang'e-7-Lander, das zeigt, wie extreme Temperaturwechsel am Mond-Südpol die Resonanzfrequenz des Landers im für seismische Messungen kritischen Bereich unter 1,0 Hz signifikant verschieben, wodurch eine wesentliche theoretische Grundlage zur Filterung von Lander-bedingtem Rauschen für die künftige Erforschung des lunaren Inneren geschaffen wird.

Lei Zhang, Jinhai ZhangWed, 11 Ma🔬 physics

Development of Readout Electronics for a High-Speed Event-Driven Neutron Imaging Detector Based on Timepix4

Dieser Beitrag stellt die Entwicklung eines leistungsfähigen, kompakten Ausleseelektroniksystems für den Timepix4-Chip vor, das für die Hochgeschwindigkeits-Neutronenbildgebung am Chinesischen Spallationsneutronenquell (CSNS) Phase II konzipiert wurde und bereits stabile Datenübertragung sowie erfolgreiche X-ray-Tests demonstriert.

Qicai Li, Hongbin Liu, Dongcheng Cai, Haoran Guo, Xingfen Jiang, Haiyun Teng, Kai Wang, Xiuku Wang, Shengxiang Wang, Zhijia Sun, Yubin Zhao, Jianrong ZhouWed, 11 Ma🔬 physics

A GEMM-based direct solver for finite-difference Poisson problems in non-uniform grids

Die vorgestellte Arbeit präsentiert einen direkten GEMM-basierten Poisson-Löser für nicht-uniforme Gitter, der durch die effiziente Umwandlung von Eigenwertzerlegungen in Matrix-Matrix-Operationen auf modernen CPU- und GPU-Hardware-Architekturen eine robuste und zeitsparende Lösung für hochauflösende Strömungssimulationen im Vergleich zu herkömmlichen Multigrid- und FFT-Methoden ermöglicht.

Pedro Costa, Duarte Palancha, Joshua Romero, Roberto Verzicco, Massimiliano FaticaWed, 11 Ma🔬 physics

CTPX1: A Highly Integrated and High-Throughput Data-Driven Camera Based on Timepix4

Dieser Beitrag stellt CTPX1 vor, ein hochintegriertes, datengesteuertes Kamerasystem auf Basis des Timepix4-ASIC, das mit einer Spitzenleistung von 1,17 Ghits/s die Datenauslesesättigung bei der geplanten CSNS-II-Upgrade löst und die Machbarkeit von Timepix4-Technologie für hochauflösende Neutronenbildgebung demonstriert.

Qicai Li, Hongbin Liu, Xingfen Jiang, Jianrong Zhou, Yujie Zhou, Haoran Guo, Dongcheng Cai, Weile Gong, Yimie Yuan, Chengshuo Zhang, Shengxiang Wang, Yubin Zhao, Zhijia SunWed, 11 Ma🔬 physics

Optical frequency comb double-resonance spectroscopy of the 9030-9175 cm1^{-1} states of ethylene

In dieser Studie werden erstmals optisch-optische Doppelresonanzspektroskopie mit einem Frequenzkamm und einer kontinuierlichen Welle eingesetzt, um Hot-Band-Übergänge von Ethylen im 9030–9175 cm⁻¹-Bereich zu vermessen, wobei 90 Ladder-Übergänge und 18 V-Übergänge detektiert sowie teilweise theoretischen Vorhersagen zugeordnet werden.

Adrian Hjältén, Vinicius Silva de Oliveira, Yuan Cao, Isak Silander, Kevin K. Lehmann, Aleksandra FoltynowiczWed, 11 Ma🔬 physics

Methodological opportunities for mitigating climate change in complex food systems

Der Artikel schlägt einen gemeinsamen methodischen Ansatz vor, der Erkenntnisse aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen integriert, um komplexe Nahrungsmittelsysteme unter sich ändernden Klimabedingungen zu analysieren, kritische Übergangspunkte vorherzusagen und gezielte Interventionen für deren Neugestaltung zu ermöglichen.

Erik van der Linden, Marcel Meinders, Egbert H. van Nes, Hugo de VriesWed, 11 Ma🔬 physics

Network modelling of yield-stress fluid flow in randomly disordered porous media

Die Autoren entwickeln ein physikbasiertes Porennetzwerkmodell für Herschel-Bulkley-Fluide in ungeordneten porösen Medien, das die nichtlineare Strömungsdynamik und den Einfluss von Wandgleiten ohne angepasste Widerstandsparameter korrekt abbildet und zeigt, dass der Druckverlust nahe der Fließgrenze durch die Statistik der Engstellen statt durch makroskopische Längenskalen bestimmt wird.

Cláudio P. Fonte, Elliott Sutton, Kohei Ohie, Eleanor Doman, Yuji Tasaka, Anne JuelWed, 11 Ma🔬 physics

Sparse identification of effective microparticle interaction potential in dusty plasma from simulation data

Diese Arbeit stellt die Anwendung der Sparse Identification of Nonlinear Dynamics (SINDy) mit schwacher Formulierung vor, um aus Simulationsdaten die effektive Wechselwirkungspotential von Mikropartikeln in staubigem Plasma zu identifizieren, und diskutiert deren Übertragbarkeit auf experimentelle Daten aus verschiedenen Entladungsumgebungen.

Zachary Brooks Howe, Lorin Swint Matthews, Truell Hyde, Luca Guazzotto, Evdokiya KostadinovaWed, 11 Ma🔬 physics

Initial Performance of a Long Axial FOV PET with TOF and DOI capabilities: IMAS system

Diese Arbeit stellt das IMAS-System vor, einen Prototyp für einen Ganzkörper-PET-Scanner mit langer axialer Öffnung, der erstmals gleichzeitig Zeit-of-Flight- und Tiefeninteraktionsfähigkeiten bietet und in ersten klinischen Tests eine räumliche Auflösung unter 4 mm sowie verbesserte Tumoridentifikation im Vergleich zu kommerziellen Systemen demonstriert.

Antonio J. Gonzalez, Alvaro Anreus-Valero, David Sanchez, Santiago Jiménez-Serrano, Marta Freire, Andrea Gonzalez-Montoro, Edwing Y. Ulin-Briseno, Neus Cucarella, John Barrio, Andrew Laing, Jorge Álamo, Julio Barbera, Luis F. Vidal, Marc Gil, Jose M. Benlloch, Alfonso Rios, Luis Marti Bonmati, Irene Torres-EspallardoWed, 11 Ma🔬 physics

Self-mediation of runaway electrons via self-excited wave-wave and wave-particle interactions

Diese Studie zeigt durch vollständig kinetische Simulationen, dass nichtlineare Wechselwirkungen zwischen selbstangeregten Wellen und entkoppelten Elektronen in einem warmen Plasma zu einer schnellen, anisotropen Diffusion der Elektronen führen, die den von ihnen getragenen Strom um fast die Hälfte reduziert und damit über quasilineare Analysen hinausgehende Mechanismen für Labor-, Raum- und Astrophysik aufdeckt.

Qile Zhang, Yanzeng Zhang, Qi Tang, Xian-Zhu TangTue, 10 Ma🔬 physics