The tuned mass damper inerter (TMDI) is considered as one of countermeasures to mitigate the very-low-frequency vertical bending vortex-induced vibration (VIV) in flexible bridges. However, the control robustness of the TMDI against the system uncertainty is a serious concern due to the limited inerter span capacity. In this paper, the multiple tuned mass damper inerter (MTMDI) is used instead of identical TMDIs to provide a robust equivalent damping ratio against the uncertain VIV within the entire lock-in wind speed range. A design framework of the MTMDI considering the inerter span length is proposed based on a universal VIV model suitable for the fully closed, centrally slotted, and semi-closed box decks. In the framework, the fluctuation of VIV characteristics with the wind speed, the probability of occurrence of the VIV, and the uncertainties in VIV characteristics and deck dynamics are considered, simultaneously. Two objection functions are defined to focus on the maximizing the equivalent damper ratio and reducing the VIV mitigation failure, respectively. Finally, numerical analysis of a flexible bridge-MTMDI system subjected to the VIV is performed. The results show that the wind speed probability distribution plays a role of weighting coefficient in the MTMDI optimization. The choice of the objective function depends on the mass ratio of the MTMDI and the level of the system uncertainty. The well-optimized MTMDI achieved a more robust control result than the TMDI within the entire lock-in wind speed range.

Abstract In this paper, three‐phase composites were made by combining N220 carbon black rubber powder with open‐cell aluminum foam and epoxy resin with mass fractions of 3 %, 5 %, and 7 %, respectively. The mechanical and energy absorption properties of three groups of epoxy resin/rubber powder/aluminum foam three‐phase composites with added aluminum foam and different mass fractions of N220 carbon black rubber powder were analyzed during quasi‐static compression at a compression rate of 2 mm/minute. The mechanical parameters in the quasi‐static compression experiments were compared with those of the two‐phase composites of epoxy resin/rubber powder with no added aluminum foam. Finally, the micro‐morphology of the composites after quasi‐static compression damage was observed by scanning electron microscopy. The results show that the collapse deformation of aluminum foam during compression affects the stability of the epoxy resin/rubber powder composite matrix and reduces the toughness of the epoxy resin/rubber powder composite matrix.

Fe-based amorphous alloys with good glass-forming ability (GFA), superior soft magnetic properties, low cost, and a wide heat treatment window have long been pursued in the field of soft magnetic materials due to their importance for mass production and broad applications. In the present study, by strategically adjusting the composition of a low-cost Fe-Si-B-P-Cu-C alloy, we achieved a saturation magnetization (Ms) of approximately 186 emu/g and a coercivity (Hc) of about 6 A/m for the Fe82.5 alloy with a good GFA. Specifically, the limited Cu content and suitable contents of metalloid elements played pivotal roles in enhancing the nuclei barrier and stabilizing the amorphous matrix. This, in turn, facilitated the formation of a finely uniform nanocrystalline structure dispersed within the amorphous matrix, enhancing soft magnetic properties during annealing. Notably, this magnetic softening behavior occurred at a lower heating rate. Structural characterizations revealed that a transient metalloid-rich shell and a stable amorphous matrix contributed to the slow growth of the α-Fe (Si) during prolonged isothermal annealing. This is in contrast to the agglomeration of small nanograins into larger clusters at high heating rates, which enhances the versatility and potential applicability of the alloy. The successful development of this novel nanocrystalline alloy offers promising guidance for addressing the challenges associated with the mass production of soft magnetic materials.

Wood–plastic composites are becoming increasingly recognized for their sustainability and their potential for use in various production processes. Nevertheless, enhancing their mechanical strength continues to be a difficult challenge. The objective of this research was to improve the mechanical strength of wood–plastic composite components manufactured through selective laser sintering (SLS). This was achieved by integrating a sustainable composite material, Prosopis chilensis (PCP), with polyethersulfone (PES) to form a composite referred to as PCPC. This study showcased the effect of various PCP particle sizes on mechanical strengths, dimensional accuracies (DAs), and surface roughness of PCPC parts manufactured using AFS-360 SLS. Single-layer sintering was employed to assess PCPC powder’s formability with varying PCP particle sizes, and various tests were conducted to understand the materials’ thermal properties and analyze particle dispersion and microstructure. The results demonstrated that PCP particle sizes ≤ 0.125 mm significantly enhanced the mechanical strength, forming quality, and DA compared to other particle sizes and pure PES. Key findings for PCPC parts with PCP ≤ 0.125 mm included a bending strength of 10.78 MPa, a tensile strength of 4.94 MPa, an impact strength of 0.91 kJ/m2, and a density of 1.003 g/cm3. Post-processing further improved these parameters, confirming that optimizing PCP particle size is crucial for enhancing the mechanical properties and overall quality of PCPC parts produced via SLS.

Abstract The ability to use stored information in a highly flexible manner is a defining feature of the declarative memory system. However, the neuronal mechanisms underlying this flexibility are poorly understood. To address this question, we recorded single-unit activity from the hippocampus of two non-human primates performing a newly devised task requiring the monkeys to retrieve long-term item-location association memory and then use it flexibly in different circumstances. We found that hippocampal neurons signaled both mnemonic information representing the retrieved location and perceptual information representing the external circumstance. The two signals were combined at a single-neuron level to construct goal-directed information by three sequentially occurring neuronal operations (e.g., convergence, transference, targeting) in the hippocampus. Thus, flexible use of knowledge may be supported by the hippocampal constructive process linking memory and perception, which may fit the mnemonic information into the current situation to present manageable information for a subsequent action.

SUMMARY The standard consolidation theory suggests the critical involvement of the hippocampus (HPC) in acquiring new knowledge, while the perirhinal cortex (PRC) is involved in its long-term storage (i.e., semantic memory). Converging studies have shown exclusive involvement of the PRC in item processing, while the HPC relates the item with a spatial context. These two lines of literature raise the following question; which brain region is involved in semantic recall that includes the spatial components? To solve this question, we applied an item-location associative (ILA) paradigm in a single-unit study using non-human primates. We trained two macaques to associate four visual item pairs with four locations on a background map before the recording sessions. In each trial, one visual item and the map image at a tilt (−90 to 90 degrees) were sequentially presented as the item-cue and the context-cue, respectively. The macaques chose the item-cue location relative to the context-cue by positioning their gaze. Neurons in both PRC and HPC but not area TE exhibited item-cue responses which signaled retrieval of item-location associative memory. This retrieval signal first appeared in the PRC before appearing in the HPC. We examined whether neural representations of the retrieved locations were related to the external space where the macaques viewed. A positive representation similarity was found in the HPC but not PRC, suggesting a contribution of the HPC to relate the retrieved location with a first-person perspective of the subjects. These results suggest their distinct but complementary contributions to semantic recall including spatial components.