溅射生长Ge/Si(100)2×1薄膜的分子动力学研究

以Si(100)2×1为基底,对不同入射角度、基底温度及入射能量时生长锗薄膜进行了分子动力学模拟.运用双体分布函数与原子直观构型及原子轨迹法对结果进行了分析讨论.模拟表明,以上3种因素对薄膜微结构都有一定影响,但基底温度的影响最重要;重构基底的二聚体键打开对实现锗外延生长很重要,而二聚体键断开过程主要发生在下一层锗入射阶段,因而下一层锗入射阶段是上一层锗外延晶化的关键阶段.     

COMSOL的加气混凝土热湿耦合传质模拟分析

采用COMSOL Multiphysics软件进行多孔介质加气混凝土的热湿耦合数值模拟研究.采用双驱动势和优化参数结合的模拟方案,对控制方程进行推导.通过对文献结果的对比,验证了该模型的可行性.模拟分析了环境温度、时间等因素对加气混凝土样品的湿迁移影响,随时间的增加湿传递速率减缓;5~15℃时湿传递速率缓慢,温度的影响较大,15~30℃时湿传递加快且速率保持一致.因此,在干燥环境下,加气混凝土墙体温度低于15℃以下可有效减少外界湿传递.     

模拟聚乙烯块体相变和导热的粗粒化模型和势场建立EI北大核心CSCD

建立适用于介观尺度聚乙烯块体相变和导热分子模拟的粗粒化模型及势场,并对其进行验证。基于全原子分子动力学模拟结果,采用多态-迭代玻尔兹曼变换法进行粗粒化分子动力学模拟来获得粗粒化势场。结果表明:粗粒化势场采用函数形式的势能描述,易于使用;对比全原子模拟结果,粗粒化势场能够较准确地模拟聚乙烯块体的静态结构性质;聚乙烯块体在300 K和500 K下密度的模拟值与实验值误差小于3%,玻璃化转变温度和熔化温度的模拟值与实验值相符较好;单链聚乙烯导热系数的粗粒化势场模拟值与全原子模拟值较一致,无序聚乙烯块体导热系数的模拟值与实验值吻合较好。研究结果为介观尺度聚乙烯的导热研究提供了一种更高效的模拟方法。     

Ⅱ-Ⅵ族化合物中原子间两体及三体相互作用势的理论研究

采用基于密度泛函理论和Hartree-Fork的第一性原理方法,计算了CdS、CdSe、CdTe、HgTe等Ⅱ-Ⅵ族化合物中原子间的两体及三体相互作用势,分析了基组及计算方法的选择对计算结果的影响.采用Lennard-Jones、Born-Mayer和Morse势函数对两体相互作用势进行拟合,得到相应的拟合参数及误差值,结果表明普遍应用于共价分子的Morse势也同样适用于Ⅱ-Ⅵ族原子二聚体.考虑到多体相互作用势必须考虑角度因素,采用Stilling-Weber势函数对三体势进行了拟合研究,结果亦较为理想.     

自然对流对泡沫金属复合相变储能的影响实验研究

制作了四面绝热的泡沫金属/石蜡复合相变储热装置,在不同功率密度下分别对存在自然对流和不存在自然对流两种情况下装置的固-液相变储热过程进行了对比实验研究.整理绘制了在不同加热功率下的温度-时间曲线,并采用常热流边界条件下半无限大物体熔化过程的数学解对实验件受热面温度进行了模拟,结果表明在大功率密度情况下从底部加热会形成较为明显的自然对流,并且自然对流的存在增强了储热装置的内部传热,储热效率提高为原来的1.38倍,在5000W/m2功率下热源最大温度比原来低26℃.     

温度对平板电磁成形中电磁力影响的数值分析

为了确定高温电磁成形技术中温度对电磁力的影响,采用ANSYS软件对不同温度下板坯中的电磁力进行了模拟.采用霍尔器件测量了常温下线圈-工件间隙的磁感应强度,验证了电磁力的分布规律.模拟结果表明,工件均温时,随温度升高,轴向电磁力峰值减小,负径向电磁力峰值增大.较高温度下轴向力峰值的下降速率小于较低温度情况.工件非均温时,工件中涡流密度较大位置和电磁力峰值位置向低温区偏移.工件存在高斯温度分布时,电磁力的分布特征与常温下相似.     

温度梯度下薄壁圆管试件拉伸性能的试验与理论研究

开发了一个温度梯度试验系统,在不同温度以及温度梯度下对薄壁圆管试件进行拉伸试验.采用有限元软件模拟得到不同温度下材料的真实应力应变关系,采用计算流体软件对冷却薄壁圆管试件进行流固耦合传热分析,并将得到的温度载荷通过温度插值程序传递到有限元模型中.根据拟合得到的不同温度的材料性能,模拟温度梯度下拉伸过程,模拟结果与试验结果相吻合,结果表明:在目前的温度梯度下,温度梯度对材料的拉伸性能有一定的影响,但影响较小,可以采用通用的数值方法研究存在温度梯度的拉伸性能.     

可降解包装材料中ATBC的迁移规律

目的 研究基于PLA/PBAT可生物降解食品保鲜袋中成分的测定,以及其中增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)的迁移规律.方法 采用气相色谱-质谱联用仪检测材料中的成分及向食品模拟物中的迁移情况,并以此为基础,研究不同温度、不同厚度、不同时间、不同模拟物对ATBC迁移规律的影响;并采用红外光谱和扫描电镜从微观分析薄膜浸泡前后的变化.结果 在温度和厚度相同的条件下,ATBC在体积分数为95％的乙醇中迁移量最大;在同一种食品模拟物中,温度越高、时间越长,ATBC的迁移量越大;在温度和食品模拟物保持相同的条件下,厚度越小,ATBC的迁移量越大.结论 食品模拟物的性质、温度、厚度和时间都是影响ATBC迁移行为的重要因素.     

3C-SiC短程结构的分子动力学模拟

采用Tersoff势对晶态3C-SiC结构进行了NEV系综的分子动力学模拟,在合适的步数和步长下选用蛙跳法计算该体系的温度、径向分布函数和键角分布,模拟结果表明常温下3C-SiC晶体保持着长程有序闪锌矿结构。蛙跳法适用于NEV线性系综的计算模拟,而不适用于NTV等非线性系综的恒温分子动力学模拟。最后分析模拟过程中的“四位数灾难”是由积分误差累积所致。     

热镀Ni3Al耐蚀合金镀层液态冷凝过程的分子动力学模拟研究

钢铁表面热镀Ni3Al耐蚀合金过程中，涉及Ni3Al合金在钢铁表面由液态冷凝为镀层，冷却速度对结构及性能影响很大。采用F－S多体势对耐蚀液态合金Ni3Al在不同冷却速度下的微观结构及其转变机制进行了分子动力学模拟，得到了不同冷速下各温度的双体分布函数；采用HA键型指数法对其结构进行了分析，结果表明：Ni3Al的结构及能量转变受冷速影响较大，快冷时形成非晶，而慢冷时出现明显结晶，晶体的形成过程中有能量突变。     

单晶硅预制初裂纹扩展行为的分子动力学研究

采用基于Stillinger-Weber作用势的分子动力学方法研究了单晶硅预制初裂纹前缘方向分别为[100]、[110]、[111]晶向的裂纹扩展行为.模拟结果表明:低温时裂纹尖端形成新的环状结构,温度逐渐升高后,出现母-子裂纹传播机制,裂纹前缘方向为[111]晶向的初裂纹扩展呈现出明显的取向效应.     

粉末冶金航空刹车材料磨屑的形成机理研究

研究了粉末冶金航空刹车材料在摩擦磨损过程中产生的各类磨屑,探讨了各类磨屑的形成机理,并分析了磨屑在粉末冶金航空刹车副监控中的功用。研究表明,粉末航空刹车材料在摩擦磨损过程中可产生四类磨屑：片状磨屑比较常见,是表面裂纹扩展形成的;块状磨屑主要是由内外裂纹传播造成的;条状磨屑主要是犁削作用造成的;球形磨屑包括实心和空心两种,形成温度较高。磨屑在航空刹车副监控中常用来作为无分解状态下材料的使用状态和安全性判据之一。     

自适应设计对语音菜单系统操作绩效的影响

为了考察自适应设计对语音菜单系统操作绩效的影响,研究设计了固定模式、自适应模式两种不同的语音菜单系统,并比较两种不同模式下语音菜单系统操作绩效的差异。共有16名被试参加了实验,被试的操作任务是词语归类。研究结果表明:自适应模式语音菜单系统的系统绩效比固定模式语音菜单系统的的系统绩效更好,在一定条件下语音菜单选择项越多采用自适应设计越能提高语音菜单系统绩效。     

红外成像系统温度适应性设计

野外环境下的红外成像既要受到内部设备的散热影响又要受到外部环境的温度变化影响．温度变化导致的红外成像系统的机械结构变形及成像质量不稳定问题关系到各类成像系统能否有效工作．结合红外成像系统的特点,在机械结构设计与光学结构设计两方面对某型红外成像系统温度适应性进行研究,设计了合理的结构形式．后续的对比实验表明本设计在因温度造成的成像脱靶量约为未采用温度适应性设计系统的17%．系统完全能够满足温度稳定性要求,能够保证较好的成像质量．     

6种促进剂对钢板常温磷化的影响

磷化有利于提高钢铁的耐蚀性能,而磷化促进剂对磷化有极大的影响.为此,用电位-时间曲线测量和硫酸铜点滴试验相结合的方法,研究了钢铁常温磷化过程中6种促进剂钼酸钠、氯酸钠、双氧水、植酸、柠檬酸、OP-10对成膜速度、膜层耐蚀性等的影响.结果表明:6种促进剂都能加速磷化过程的成膜速度,其加速成膜的作用机理各不相同,在电位-时间曲线上均表现为随促进剂浓度增加,稳定电位增加;6种促进剂适宜的浓度为2.0g/L钼酸钠,0.5～1.0 g/L氯酸钠,1.0 g/L双氧水,2.0 g/L植酸,2.0 g/L柠檬酸,2.0～4.0 g/L OP-10,磷化膜的耐蚀性明显提高.     

Experimental investigation on refrigeration performance of a reciprocating active magnetic regenerator of room temperature magnetic refrigeration

Room temperature magnetic refrigeration has been proved to be a feasible refrigerating technology and has a prosperous application potential. In this research, magnetocaloric effect (MCE) of metal gadolinium is measured and the metal is prepared from ingot to granular state by method of hydriding–ball milling–dehydriding. The other compound, Gd₅Si₂Ge₂ alloy, is also prepared into grains by mechanical comminuting and its magnetocaloric property is obtained. An experimental system of room temperature magnetic refrigeration is established, and three kinds of magnetic refrigerant (MR I: 0.3 mm mean diameter gadolinium particle, MR II: 0.55 mm mean diameter gadolinium particle and MR III: 0.3–0.75 mm Gd₅Si₂Ge₂ alloy particle) are employed in AMR. Performance experiments of AMR system under various temperature range, temperature span, flow rate, and flow period conditions are investigated. The results indicate that AMR adopting MR I, II, III can generate a maximum refrigerating capacity of 18.7 W, 17.8 W, and 10.3 W, respectively, under a 3 K temperature span. With the increasing temperature span, the capacity decreases. MR I and MR II have an equivalent refrigerating ability higher than MR III.     

基于不同色块数量的光谱重构对比

分别对24色块、140色块、1 269色块3种不同颜色数量的哑光色卡光谱反射率进行主成分分析(PCA),利用分析所提取的最大6个特征向量重构光谱,并使用均方根误差值(RMSE)和CIE1976色差值对结果进行评价。实验结果表明:同等条件重构后,140色卡在累计贡献率和色差方面均优于另外2种数量的色卡,均方根误差也仅次于1 269色卡,表明不同色块数量的训练样本会影响光谱重构精度;重构后的光谱反射率均在对应黄色、绿色、蓝色等的中间波段,再现效果最好,蓝紫色相对较弱,橙色-红色表现最差。     

Multiple Beam Holographic Interferometry

An analysis of the formation of Moiré fringes by the intensity addition of two high-frequency fringe systems shows that the resulting Moiré fringes will retain sinusoidal intensity distribution regardless of whether the contributing fringe systems follow the Airy formula or the cos² law. This, it is shown, is due to the creation in each diffracted order of a ‘double source juxtaposition’. True Airy-type Moiré fringes were realized in holography. The contributing fringe systems were of a multiple-beam Fizeau-Tolansky type. The holographic reconstruction, for each diffracted order of the multiple sources of the interferometer, results in the formation of narrow, sensitive, high-resolution Moiré fringes. These may be applied to real time tests of a micro-object's deformation.     

天然高分子吸水材料的制备工艺与性能评价

以天然薯粉为基本原料,采用直接聚合法和反相悬乳法两种不同方式,研究了淀粉接枝丙烯酸制备高叹水材料的工艺条件及产品性能,探讨了接枝剂用量、丙烯酸中和度、反应温度、反应时间等对产品吸水性能的影响,评价了下同方法制备所得吸水材料对淡、盐、肥水的吸水速率、吸水量、保水率和重复使用性能．研究结果表明,直接聚合法在简化工艺、降低成本等方面有明显优势,可制得吸水量约410g／g,吸盐水量约40g/g,吧乏吧水量约49g／g,且可多次重复使用的产品,具有广泛的工农业和市场应用前景．     

高分子表面重构研究进展

综述了高分子表面重构研究手段的发展、表面重构的机理与高分子结构对重构的影响等,并对高分子表面重构研究的应用前景进行了展望。