dchip95/diw_rheology

--- language: - en license: other task_categories: - tabular-classification - tabular-regression pretty_name: DIW Rheology Database size_categories: - n<1K tags: - chemistry dataset_info: features: - name: author dtype: large_string - name: year dtype: int64 - name: journal dtype: large_string - name: ink_solid_phase dtype: large_string - name: shear_thinning_index dtype: float64 - name: consistency_index dtype: float64 - name: static_yield_stress dtype: float64 - name: storage_modulus dtype: float64 - name: loss_modulus dtype: float64 - name: is_printable dtype: int64 splits: - name: train num_bytes: 35492 num_examples: 311 download_size: 13083 dataset_size: 35492 configs: - config_name: default data_files: - split: train path: data/train-* --- # DIW Rheology Database ## Dataset Summary The **DIW Rheology Database** is a curated tabular dataset of rheological parameters for inks used in **Direct Ink Writing (DIW)**. The dataset was assembled from literature collected during the author's PhD research and is intended to support analysis of relationships between rheology and printability in yield-stress fluids. This database is a **work in progress** and will continue to expand as additional literature is reviewed and incorporated. The present version focuses on rheological quantities associated with the **Herschel-Bulkley model**, together with bibliographic metadata, material descriptors, and a binary printability label. Potential uses include exploratory analysis, literature comparison, printability modeling, and broader materials informatics workflows for extrusion-based additive manufacturing. ## Dataset Structure The dataset is distributed as a single CSV file. ### Data Instances Each row corresponds to a literature-derived ink formulation or experimental condition. ### Number of Rows 311 ## Data Fields - `author` First author associated with the literature source. **Type:** string - `year` Publication year of the source. **Type:** integer - `journal` Journal or publication venue. **Type:** string - `ink_solid_phase` Description of the primary solid phase in the ink. **Type:** string - `shear_thinning_index` Herschel-Bulkley flow behavior index, commonly denoted `n`. **Type:** float **Units:** dimensionless - `consistency_index` Herschel-Bulkley consistency index, commonly denoted `K`. **Type:** float **Units:** typically `Pa·s^n` - `static_yield_stress` Static yield stress of the ink. **Type:** float **Units:** Pa - `storage_modulus` Storage modulus of the ink. **Type:** float **Units:** Pa - `loss_modulus` Loss modulus of the ink. **Type:** float **Units:** Pa - `is_printable` Binary indicator for whether the formulation was printable under the reported conditions. **Type:** integer **Values:** - `1` = printable - `0` = not printable ## Data Types and Units This dataset contains bibliographic, categorical, numerical, and binary fields. ### Bibliographic / Descriptive Fields - `author`: string - `year`: integer - `journal`: string - `ink_solid_phase`: string ### Rheological Fields - `shear_thinning_index`: float, dimensionless - `consistency_index`: float, typically `Pa·s^n` - `static_yield_stress`: float, `Pa` - `storage_modulus`: float, `Pa` - `loss_modulus`: float, `Pa` ### Label Field - `is_printable`: binary integer (`0` or `1`) ## Notes and Limitations This dataset is literature-derived and should be interpreted with care. Reported rheological values may depend on test protocol, rheometer geometry, fitting approach, sample preparation, and printing conditions. Likewise, printability in DIW is context-dependent and may vary with nozzle geometry, extrusion pressure, print speed, layer height, and other process parameters. The Herschel-Bulkley consistency index is typically interpreted in units of `Pa·s^n`, but users should verify unit conventions if combining this dataset with other rheology datasets. Because this database is a work in progress, future versions may include additional records, expanded material descriptors, and revised field definitions. ## Intended Uses This dataset may be useful for: - exploring rheological trends in DIW inks - benchmarking printable and non-printable formulations - building printability classifiers or regressors - supporting materials informatics research in additive manufacturing ## Further Reading For those interested in learning more about 3D printing, Direct Ink Writing, and designing yield stress fluids, please visit the following references: - Cipollone, "Direct Ink Writing Printability – Ashby-like Plots for Guided Design" (2022). Graduate Theses. 11470. - Nelson et al. "Design of yield-stress fluids: a rheology-to-structure inverse problem" (2017). Soft Matter, 13, 7578-7594 - Cipollone et al. "Coaxial Ceramic Direct Ink Writing" ACS Applied Materials & Interfaces (2022) 14, 24897-24907 - Saadi et al. "Direct Ink Writing: A 3D Printing Technology for Diverse Materials" (2022) Advanced Materials. ## Citation If you use this dataset, please cite the associated thesis and relevant source publications where appropriate. ## Acknowledgments This dataset was assembled from literature sources as part of ongoing research on Direct Ink Writing, rheology, and printable yield-stress fluids.语言： - 英语 许可证：其他 任务类别： - 表格分类 - 表格回归 友好名称：DIW流变学数据库（DIW Rheology Database） 样本规模类别： - 样本数少于1000 标签： - 化学 数据集信息： 特征： - 名称：作者 数据类型：大字符串 - 名称：发表年份 数据类型：64位整数 - 名称：期刊 数据类型：大字符串 - 名称：油墨固相 数据类型：大字符串 - 名称：剪切变稀指数 数据类型：64位浮点数 - 名称：稠度指数 数据类型：64位浮点数 - 名称：静态屈服应力 数据类型：64位浮点数 - 名称：储能模量 数据类型：64位浮点数 - 名称：损耗模量 数据类型：64位浮点数 - 名称：可打印性标识 数据类型：64位整数 划分集： - 名称：训练集 字节数：35492 样本数：311 下载大小：13083 数据集总大小：35492 配置： - 配置名称：默认配置 数据文件： - 划分集：训练集 路径：data/train-* # DIW流变学数据库 ## 数据集概述 **DIW流变学数据库**是一套经过精心整理的表格型数据集，收录了**直写式3D打印（Direct Ink Writing, DIW）**所用油墨的流变学参数。本数据集由作者在博士研究期间收集的文献汇编而成，旨在支撑屈服应力流体的流变特性与可打印性之间关联的分析工作。 本数据库仍处于开发完善阶段，后续将纳入更多经审阅的文献数据以持续扩充。 当前版本聚焦于与**赫歇尔-布尔克利模型（Herschel-Bulkley model）**相关的流变学参数，同时包含文献元数据、材料描述符以及二分类可打印性标签。 该数据集的潜在应用场景包括探索性分析、文献对比、可打印性建模，以及面向挤出式增材制造的更广泛的材料信息学工作流。 ## 数据集结构 本数据集以单个CSV文件形式分发。 ### 数据实例 每一行对应一篇文献来源的油墨配方或实验条件。 ### 样本数量 311条 ## 数据字段 - `author`（作者） 对应文献来源的第一作者。 **类型**：字符串 - `year`（发表年份） 文献的出版年份。 **类型**：整数 - `journal`（期刊） 发表该文献的期刊或出版平台。 **类型**：字符串 - `ink_solid_phase`（油墨固相） 油墨中主要固相成分的描述。 **类型**：字符串 - `shear_thinning_index`（剪切变稀指数） 赫歇尔-布尔克利流动行为指数，通常记为`n`。 **类型**：浮点数 **单位**：无量纲 - `consistency_index`（稠度指数） 赫歇尔-布尔克利稠度指数，通常记为`K`。 **类型**：浮点数 **单位**：通常为`Pa·s^n` - `static_yield_stress`（静态屈服应力） 油墨的静态屈服应力。 **类型**：浮点数 **单位**：帕斯卡（Pa） - `storage_modulus`（储能模量） 油墨的储能模量。 **类型**：浮点数 **单位**：帕斯卡（Pa） - `loss_modulus`（损耗模量） 油墨的损耗模量。 **类型**：浮点数 **单位**：帕斯卡（Pa） - `is_printable`（可打印性标识） 二分类标识，用于指示该配方在报告的实验条件下是否可打印。 **类型**：整数 **取值**： - `1` = 可打印 - `0` = 不可打印 ## 数据类型与单位 本数据集包含文献元数据、分类、数值以及二分类字段。 ### 文献元数据/描述性字段 - `author`（作者）：字符串 - `year`（发表年份）：整数 - `journal`（期刊）：字符串 - `ink_solid_phase`（油墨固相）：字符串 ### 流变学字段 - `shear_thinning_index`（剪切变稀指数）：浮点数，无量纲 - `consistency_index`（稠度指数）：浮点数，通常单位为`Pa·s^n` - `static_yield_stress`（静态屈服应力）：浮点数，单位为`Pa` - `storage_modulus`（储能模量）：浮点数，单位为`Pa` - `loss_modulus`（损耗模量）：浮点数，单位为`Pa` ### 标签字段 - `is_printable`（可打印性标识）：二分类整数（`0`或`1`） ## 注意事项与局限性 本数据集源自公开文献，使用时需谨慎。已报告的流变学数值可能受测试方案、流变仪几何结构、拟合方法、样品制备以及打印条件的影响。同样，直写式3D打印的可打印性与应用场景相关，可能随喷嘴几何结构、挤出压力、打印速度、层高以及其他工艺参数发生变化。 赫歇尔-布尔克利稠度指数的常规单位为`Pa·s^n`，但若将本数据集与其他流变学数据集结合使用，用户需自行验证单位约定是否一致。 由于本数据库仍处于开发阶段，未来版本可能会新增更多样本、扩展材料描述符以及修订字段定义。 ## 预期应用场景 本数据集可应用于： - 探索直写式3D打印油墨的流变学趋势 - 对比可打印与不可打印配方的基准分析 - 构建可打印性分类器或回归模型 - 支撑增材制造领域的材料信息学研究 ## 拓展阅读 若希望进一步了解3D打印、直写式3D打印以及屈服应力流体的设计，请参考以下文献： - Cipollone，《Direct Ink Writing Printability – Ashby-like Plots for Guided Design》（2022），研究生学位论文，编号11470。 - Nelson等人，《Design of yield-stress fluids: a rheology-to-structure inverse problem》（2017），《Soft Matter》，第13卷，7578-7594页。 - Cipollone等人，《Coaxial Ceramic Direct Ink Writing》，《ACS Applied Materials & Interfaces》（2022），第14卷，24897-24907页。 - Saadi等人，《Direct Ink Writing: A 3D Printing Technology for Diverse Materials》（2022），《Advanced Materials》。 ## 引用说明 若使用本数据集，请在适当情况下引用相关学位论文以及原始文献来源。 ## 致谢 本数据集由直写式3D打印、流变学以及可打印屈服应力流体相关研究的公开文献汇编而成。