Although the atomic structure of amorphous alloys, which lacks long-range translational symmetry, may appear homogeneous at the macroscopic scale, their local dynamic and/or static properties however vary significantly according to the recent experimental and simulation results. In the literature of amorphous alloys, the nature of such local heterogeneities is currently an issue under debate. More importantly, since amorphous alloys are in a thermodynamically nonequilibrium state, their local structures constantly evolve during structural relaxation, physical aging and mechanical deformation. As such, local structural heterogeneities, which vary with the thermal and mechanical history of amorphous alloys, could provide a key to understand the structural origin of their mechanical behavior, such as anelasticity, viscoelasticity, plasticity and fracture. In this review article, we first review mechanical spectroscopy or dynamic mechanical analyses as an important tool to study the relaxation dynamics in amorphous alloys, with a focus on the possible correlation between the secondary (also called β) relaxation and the local structural heterogeneities of amorphous alloys. After that, we discuss the recent advances on the understanding of structural heterogeneities in metallic supercooled liquids and the influence of the structural heterogeneities on the overall mechanical properties of the corresponding amorphous alloys. Finally, we briefly discuss the further development of research on this subject.

Crack occurrence and propagation are among critical factors that affect the performance and lifespan of civil infrastructures such as bridges, pipelines, and so on. As a consequence, numerous crack detection and characterization techniques have been researched and developed in the past decades in the areas of SHM and non-destructive evaluation (NDE). The significant amount of performed studies and the large number of publications give rise to the need to systematize, condensate, and summarize this enormous effort. The aims of this paper are to summarize the knowledge about cracking and its sources, review both existing and emerging methods for crack detection and characterization, and identify the advantages and challenges for these methods. In general, this paper identifies two sensing approaches (direct and indirect) and two data analysis approaches (model-based and model-free or data-driven) along with a range of associated technologies. The advantages and challenges of each approach and technology are discussed and summarized, and the future research needs are identified. This paper is intended to serve as a reference for researchers who are interested in crack detection and characterization as well as for those who are generally interested in SHM and NDE. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

The (Na0.5Bi0.5)TiO3 relaxor ferroelectric materials have great potential in high energy storage capacitors due to their small hysteresis, low remanent polarization and high breakdown electric field. In this work, (Na0.5Bi0.5)TiO3 thin films with ~400 nm were prepared on (001) SrTiO3 substrate by pulsed laser deposition technology. The (Na0.5Bi0.5)TiO3 films have good crystallization quality with a dense microstructure and relaxor ferroelectric properties, as confirmed by the elongated hysteresis loops and the relation of <A>∝Eα. A high Eb of up to 1400 kV/cm is obtained, which contributes to a good Wrec of 24.6 J/cm3 and η of 72% in (Na0.5Bi0.5)TiO3 film. In addition, the variations of Wrec and η are less than 4% and 10% in the temperature range of 20–120°C. In the frequency range of 103 Hz–2 × 104 Hz, the variations of Wrec and η are less than 10%. All those reveal the great potential of NBT film for energy storage.

Our study presents the development and implementation of a neural network-based smart city security monitoring system tailored for the urban environment of Beijing. Leveraging multimodal data integration, the system processes over 1,200 hours of video footage, 800 hours of audio recordings, and 400 hours of thermal data to provide comprehensive surveillance and real-time anomaly detection. The system achieved high accuracy rates of 96% for overcrowding detection, 93% for unauthorized access, and 90% for unattended objects, with corresponding precision rates of 96%, 95%, and 93%. The recall rates were slightly lower, at 89%, 87%, and 85%, respectively. Our system's implementation of edge computing enabled rapid response times, recorded at 1.5 seconds for subway stations, 2.0 seconds for Tiananmen Square, and 1.2 seconds for public transport hubs. These results underscore the system's effectiveness in delivering real-time monitoring and timely alerts, crucial for managing high-density areas and critical infrastructure in Beijing. The integration of advanced AI techniques, including transfer learning and Generative Adversarial Networks (GANs), further enhanced the system's adaptability and robustness in detecting rare and unlabeled events. This study highlights the system's potential to significantly improve urban security infrastructure, offering a scalable and efficient solution for smart city applications.

A finite strain micromechanical-based constitutive model is developed for multi-phase polycrystal to characterize the interplay among strain hardening, texture evolution, and stress-strain relation. The phases are regarded as ellipsoidal inhomogeneities within the polycrystalline matrix, which can be considered as an aggregation of different orientated grains. At the grain level, the crystal plasticity model is applied to physically describe the inelastic deformation results from crystallographic slipping. At the polycrystalline level, an algorithmic finite strain self-consistent model is proposed to associate the strain and rotation rate at the grain level with the corresponding terms of the polycrystalline matrix rigorously. At the representative volume element level, the phases with different properties are investigated by extending the Mori-Tanaka model at finite strain. The algorithmic self-consistent model is validated by comparing the calculated normalized stress-strain curves and textures with those obtained by the model adopting extended Taylor hypothesis and the experimental data of stainless steel. Moreover, the grain and polycrystalline level behaviors calculated by the algorithmic self-consistent model are compared to those derived from the full-field model. The effects of void and elastic particles on overall mechanical behavior are analyzed by the extended Mori-Tanaka model, which is then verified by predicting the mechanical behavior of sintered nano-silver stub columns under stress-controlled compression loads.

The pre-stressed flexible cable-supported photovoltaic (PV) systems (FCSPSs) are gradually becoming the preferred PV structure for large-span and mountain photovoltaic power plants. The wind-induced response of FCSPSs under negative wind conditions is more pronounced than under positive wind conditions. In this study, a series of two-way fluid-structure interaction (FSI) coupling numerical simulations are conducted to investigate the effect of ground anchors on the wind-induced vibration response of FCSPSs. Firstly, an analysis approach for wind-induced vibration coefficients of FCSPSs is established, involving model equivalency, coefficient definitions, model creation, and grid and solution settings. Secondly, modal analysis is performed on FCSPSs by varying the stiffness ratio (SR) of the ground anchor. Subsequently, changes in support reaction, ground anchor tension, translational displacement, and rotational displacement, as well as the wind field variation in the fluid domain under wind load, are evaluated for SR values ranging from 0 to 5. Finally, a quantitative evaluation of the wind-induced vibration coefficient in the FCSPS is conducted for different SR values. The results indicate that the configuration of ground anchor cables significantly mitigates the support reaction and displacement response of the FCSPS under negative wind conditions. Moreover, the stiffness ratio of the ground anchor has a relatively minor impact on wind-induced vibration coefficients (reaction force, displacement).