界面动力学系数影响枝晶生长的相场模拟

利用相场法对纯金属熔体中的枝晶生长进行了模拟;研究了界面动力学系数取值的影响因素及其取值对枝晶尖端生长速度和尖端半径的影响。结果表明：界面动力学系数的取值由相场和温度场的耦合系数、热扩散系数、界面厚度、界面原子运动时间变量等参数综合决定,随着界面动力学系数的增加,枝晶尖端生长速度减小,尖端半径增大。     

基于模糊滑模控制策略的永磁同步电机控制

文章设计了一种基于模糊控制(fuzzy control)的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)滑模控制策略。传统的积分滑模控制(sliding mold control,SMC)具有较强的抗干扰能力,当电机有大幅度的负载扰动时,控制系统会出现较大抖振现象,使得电机转速跟踪效果变差。本文将模糊控制策略引入到滑模控制中,通过设计模糊控制规则实时调整滑模参数,当电机负载和转速出现大幅变化时,可实现转矩和转速的快速响应;当系统状态误差减小,状态变量接近滑模面时,系统可平滑的进入到稳定状态,有效削弱系统抖振。模糊滑模控制既可以保证控制系统的快速响应能力和抗干扰能力,又能提高系统稳定性和转速控制精度。     

速冻保鲜过程中冰晶生长形态研究

为了研究速冻保鲜过程中冰晶形成的微观机理,降低冰晶形态对细胞组织结构的破坏程度,以细胞溶液为研究对象,采用五重对称弱各向异性条件相场模型,再现过冷溶体中的冰晶形态演化过程,分析了不同各向异性条件下的冰晶形态演化规律。结果表明:界面动力学各向异性或界面能各向异性单独存在时,优先生长方向[100]和[■]快速发展成冰晶主枝,主枝根部受溶质和热量富集影响形成缩颈,冰晶整体为五角星状。在界面能各向异性ε_c为0.02时,随着界面动力学各向异性强度的增加,界面能和界面动力学各向异性交互作用,优先生长方向由[100]逐渐向[■]转变,冰晶整体为薄圆冰盘状。     

过冷金属熔体中枝晶生长的相场法模拟

采用相场模型和有限差分法，模拟了过冷金属熔体的枝晶生长，系统研究相场模型中相场和温度场耦合系数（λ）、热扩散系数（DT）以及界面原子运动时间参数（T0）对枝晶形貌的影响。模拟结果表明，随着相场和温度场耦合系数的增大，晶粒形貌由紧实枝晶向海藻态转变；随着热扩散系数和界面原子运动时间参数的增大．晶粒形貌由光滑枝晶向紧实枝晶转变。     

强制对流作用下纯Ni枝晶生长的相场法研究

基于耦合流场的Wheeler模型,采用有限差分法,对纯镍单枝晶和多枝晶生长过程进行模拟,研究了强制对流对枝晶形貌、温度分布及枝晶臂尖端生长行为的影响。结果表明,在流速为14.76 m/s的垂直强制对流作用下,单枝晶生长时逆流枝晶臂生长迅速,其尖端稳态生长速度比纯扩散时增加了47.14%;顺流枝晶臂生长缓慢,其尖端稳态生长速度比纯扩散时减小了49.72%。模拟结果与Ivanstov理论及试验结果一致。多枝晶生长时,受强制流动、晶体结构特征和生长空间的共同作用,仅有指向逆流侧外部区域的优先生长方向上的枝晶臂生长受到促进,主枝和侧枝发达,其他优先生长方向的枝晶臂生长均受到抑制,主枝和侧枝退化。     

界面热阻对L型镁合金铸件凝固过程温度场的影响

采用直接差分法求解热传导方程,对L型镁合金铸件凝固过程进行模拟,研究了界面热阻对温度场分布的影响。结果表明:在L型镁合金铸件凝固过程中,热量通过铸件/空气和铸件/铸型界面向外部环境、铸型传递,在铸件冒口区域形成热扩散层"阶梯",铸件由冒口区域向底座区域凝固。随着铸件/铸型热阻的减小,铸件内部温度降低,铸型拐角位置和铸型中心位置温度均升高;随着铸件/空气热阻的增加,铸件内部温度升高,铸型拐角位置和冒口位置最高温度均增加,铸件冒口区域的热扩散层"阶梯"消失,铸件由四周向中心区域凝固。     

混合式教学模式在"PLC课程"中的教学实践

本文将案例教学法融入到"对分课堂"教学模式中,并利用"雨课堂"教学平台实现线上、线下教学互动和信息交互,形成基于信息技术的混合式教学模式.以PLC课程中功能指令教学内容为教学案例,具体说明基于"雨课堂"的"案例+对分"教学模式的实施过程.实践结果表明,该教学模式能够提高学生综合应用知识解决实际问题的能力,提升学生的质疑...     

半固态ZA96镁合金部分重熔过程中的组织演变

对自孕育法制备ZA96镁合金半固态坯料进行了部分重熔,研究了等温温度和保温时间对微观组织演变的影响。结果表明,随着等温温度增加和保温时间延长,半固态组织中固相率降低,其晶粒尺寸和圆整度呈先减小后增大的变化趋势。在530℃保温20min可获得理想的半固态组织,其平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别为75.69μm、1.45和58%。保温10min左右,其晶粒的粗化、枝晶臂合并及分离基本结束,其后晶粒发生球化、吞并和长大,其长大规律符合Ostwald熟化理论。     

不锈钢平板焊接过程的温度场模拟

以厚大不锈钢平板件作为焊接材料,采用直接差分法求解热传导方程,运用C++语言编写模拟程序,再现焊接过程中的温度场分布,研究了热量集中系数对温度场分布及热影响区的影响。结果表明:焊接过程中,在移动热源前方等温线较密集,热源后方等温线较稀疏,以焊接点为中心,热扩散层呈辐射状。随着热量集中系数k的增加,材料的最高温度和最低温度均升高,热影响区域面积减小。     

电介质的微空气隙中电场的计算

针对固体介质中不同微空气隙形状(球体,椭球体)内部电场计算问题,将其简化为计算均匀电场中介质球、介质椭球内的电场,应用电介质极化原理,得到了微空气隙内部电场分布的数值解。数值计算结果表明:气隙内的场强总要比固体内的场强高得多,而气隙的介电强度比固体介质低,所以当加至一定电压时,在固体介质击穿之前,总是在空气隙内先开始放电,从理论上解释了固体内部发生局部放电的原因。