An all-composite corrugated hybrid structure was proposed. The Nomex honeycomb was filled to enhance carbon fiber reinforced polymer (CFRP) corrugated sandwich against mono-corrugation flexural collapse. Three-point bending behaviors of the honeycomb enhanced corrugated sandwich (HECS), taking account of the effects of honeycomb density, loading position, and honeycomb proportion, were investigated. The bearing capacity of the HECS is greatly increased. The mutual constraint between the web and honeycomb exhibits different damage modes from those of corrugated and honeycomb sandwich. The peak load and elastic stiffness of the HECS are 1.37 times and 1.4 times higher than that of unenhanced corrugated sandwich, respectively. Numerical and analytical models were able to consistently predict the deflection and stiffness of the HECS.

A solid-state repair technique based on surface friction welding is investigated in depth to achieve excellent mechanical properties of damaged 7A52 aluminum alloy. The results show that the yield strength and tensile strength along the repair direction are 436 MPa and 502 MPa, respectively, at a rotational speed of 1400 rpm and a travel speed of 300 mm/min, which are about 157.9% and 129.7% of those before the defects were repaired, respectively, while the elongation is 17.2% compared to the base material. Perpendicular to the repair direction, the yield strength and tensile strength are 254 MPa and 432 MPa, which are 111.4% and 129.7% of those before the defects were repaired, respectively, while the elongation is 11.8% compared to the base material. The mechanical properties of the repaired areas are still improved compared to those of the defect-free sheets. On the one hand, this is attributed to the dynamic recrystallization of the nugget zone due to the thermo-mechanical coupling, resulting in the formation of a fine, equiaxed grain structure; on the other hand, the precipitated Mg2Si phase, which is incoherent within the base material, transforms into the Al12(Fe, Mn)3Si phase, as well as the precipitation of the Al6Mn phase and η′ phase, resulting in the enhancement of the properties. The material fracture at the junction of the nugget zone and the heat-affected zone occurs after repair, which is attributed to the significant difference in the texture of the nugget zone and the heat-affected zone, as well as to the stress concentration at the junction.

The integrated gasification combined cycle (IGCC) technology is known for its efficient utilization of energy resources and high comprehensive energy utilization efficiency. However, the exhaust emissions from an IGCC power plant still contain a significant amount of carbon dioxide (CO2), which has a detrimental impact on the environment. Therefore, it is necessary to capture CO2 and reduce its emissions in IGCC to reduce the environmental impact. Accordingly, this study developed an integrated model for capturing CO2 emissions from a 250 MW IGCC system. After establishing the model, sensitivity analysis was conducted to obtain the optimal parameters for the MDEA absorption technology, followed by an analysis of energy consumption. Additionally, the operational parameters of the coal gasification unit were optimized to mitigate the elevated energy consumption linked to the CO2 capture unit. It turns out that the original gasification system has an energy consumption rate of 57.6%, whereas the optimized system achieves a significantly reduced to 42.8%, resulting in a notable improvement in the energy efficiency of the gasification unit by 10.2%. Additionally, the exergy efficiency of the gasification process is improved by 6.4%. This research paradigm showcases the opportunity to significantly improve the sustainability and economic feasibility of IGCC technology.

This research investigated the relationship between volume energy density and the microstructure, density, and mechanical properties of the Ti-5Al-5Mo-3V-1Cr-1Fe alloy fabricated via the SLM process. The results indicate that an increase in volume energy density can promote a transition from a columnar to an equiaxed grain structure and suppress the anisotropy of mechanical properties. Specifically, at a volume energy density of 83.33 J/mm3, the average aspect ratio of β grains reached 0.77, accompanied by the formation of numerous nano-precipitated phases. Furthermore, the relative density of the alloy initially increased and then decreased as the volume energy density increased. At a volume energy density of 83.33 J/mm3, the relative density reached 99.6%. It is noteworthy that an increase in volume energy density increases the β grain size. Consequently, with a volume energy density of 83.33 J/mm3, the alloy exhibited an average grain size of 63.92 μm, demonstrating optimal performance with a yield strength of 1003.06 MPa and an elongation of 18.16%. This is mainly attributable to the fact that an increase in volume energy density enhances thermal convection within the molten pool, leading to alterations in molten pool morphology and a reduction in temperature gradients within the alloy. The reduction in temperature gradients promotes equiaxed grain transformation and grain refinement by increasing constitutive supercooling at the leading edge of the solid–liquid interface. The evolution of molten pool morphology mainly inhibits columnar grain growth and refines grain by changing the grain growth direction. This study provided a straightforward method for inhibiting anisotropy and enhancing mechanical properties.