检索结果-内蒙古大学图书馆

核技术 2024年第6期47卷 76-88页

作者：黄俊张自康刘桂森沈耀上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

在核工业领域,锆合金作为结构材料在辐照过程中承受热、力和中子辐照等综合影响,发生辐照变形,从而影响其使用可靠性。对锆合金的辐照变形进行研究和预测对保障反应堆的安全、经济运行具有关键作用。本研究收集公开发表的文献中的锆合... 详细信息

在核工业领域,锆合金作为结构材料在辐照过程中承受热、力和中子辐照等综合影响,发生辐照变形,从而影响其使用可靠性。对锆合金的辐照变形进行研究和预测对保障反应堆的安全、经济运行具有关键作用。本研究收集公开发表的文献中的锆合金辐照变形实验数据,建立了一个包含实验数据及其详细描述信息的数据库;在此基础上,利用数据库进行规律探索,结合自研介观模型进行模型验证和数据挖掘。特别地,对数据库中的50余组初步数据进行数据挖掘,探讨了模型参数与控制变量之间的关联要素。通过数据挖掘发现,随着Nb含量的增加,滑移系的临界分切应力增加;随着温度升高,锆合金的辐照蠕变柔度增加。相比于传统的数据归纳方法,该研究引入了基于物理机制的介观模型拟合和数据挖掘的新思路,为锆合金辐照变形研究带来新的方法和启示,在收集的数据充分扩充后,其效益将会更显著。

关键词：锆合金辐照变形介观模型数据挖掘库黏塑性自洽模型

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湿式弦栅丝绕流传热介观模型推导与数值仿真

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安全与环境学报 2024年第3期24卷 1010-1017页

作者：黄敏华王海桥陈世强朱辉韩巧云刘东湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 桂林航天工业学院能源与建筑环境学院广西桂林541004 广西龙马高速公路有限公司南宁530025

将隧道施工过程中产生的污风进行净化消热处理,对施工隧道环境控制具有重要意义。为了找到热流体穿越湿式弦栅丝的流动换热规律,采用格子玻尔兹曼方法,建立低雷诺数下的圆柱绕流传热介观模型,进一步结合已有关联式验证模型的准确性;基... 详细信息

将隧道施工过程中产生的污风进行净化消热处理,对施工隧道环境控制具有重要意义。为了找到热流体穿越湿式弦栅丝的流动换热规律,采用格子玻尔兹曼方法,建立低雷诺数下的圆柱绕流传热介观模型,进一步结合已有关联式验证模型的准确性;基于上述模型,考察雷诺数Re=200的条件下串列圆柱绕流流场与温度场分布;量化不同间距比L/D下流场与温度场的结构演化,分析换热特征参数努塞尔数Nu与间距比和换热时间的关系,揭示流场结构对温度场的影响。结果表明:流场与温度场的分布规律具有一致性,不同L/D下流场与温度场呈现不同特征,L/D较小时,上下游圆柱之间形成流动死区,换热效果差,随着L/D的增大,下游圆柱对上游圆柱流场的抑制作用减弱,尾流中出现旋涡,流动死区被打破,冷热流体掺混增强;存在临界间距比L/D=2.65,超出这一临界间距时,下游圆柱时均Nu始终大于上游圆柱,且当L/D=4时,上下游圆柱时均Nu趋于稳定,在具体工程应用中,应使间距比L/D≥4。

关键词：安全卫生工程技术湿式弦栅绕流传热介观模型温度场间距比

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可压缩均匀各向同性湍流的介观模型设计和直接数值模拟

可压缩均匀各向同性湍流的介观模型设计和直接数值模拟

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：陈涛王连平陈十一北京大学工学院力学与工程科学系南方科技大学工学院力学与航空航天系

本文基于Boltzmann方程提出一个可压缩均匀各向同性强迫湍流的介观模型。在对内部自由度进行积分后,原始的Boltzmann方程可以转化为分别对应于两个约化分布函数的两个Boltzmann方程。通过对Boltzmann方程的源项进行设计,新的介观模型可... 详细信息

本文基于Boltzmann方程提出一个可压缩均匀各向同性强迫湍流的介观模型。在对内部自由度进行积分后,原始的Boltzmann方程可以转化为分别对应于两个约化分布函数的两个Boltzmann方程。通过对Boltzmann方程的源项进行设计,新的介观模型可以同时调节Prandtl数以及体积粘度和剪切粘度的比值。同时,新的源项也保证了大尺度的外部体积力和冷却函数都可以被加入。通过Chapman-Enskog展开的分析,在宏观流体动力学极限下,此介观模型可以恢复到可压缩的Navier-Stokes-Fourier方程组。结合新发展的离散统一气体动理学格式（DUGKS）,我们编写了三维可压缩均匀各向同性强迫湍流的直接数值模拟的DUGKS并行程序。在界面分布函数的重构中,我们使用WENO格式增加了局部空间精度。为了加入大尺度的体积力和冷却函数,我们推广并使用了Strang-splitting格式。为了精确地求解粒子分布函数的在速度空间的积分,我们采用了D3Q77离散粒子速度模型,此模型具有9阶Gauss-Hermite求积精度。我们同时模拟了低湍流马赫数和高湍流马赫数（M_t≈0.21-0.84）的可压缩均匀各向同性强迫湍流。数值模拟的结果和传统的hybridcompact-WENO方法的模拟结果对照得很好,说明了程序和方法的正确性以及DUGKS作为三维可压缩湍流模拟工具的可行性。除此之外,在高阶的DUGKS格式、更高的湍流马赫数模拟以及代码加速优化等方面还需要更多的努力。

关键词：可压缩均匀各向同性强迫湍流介观模型 DUGKS 离散粒子速度模型

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基于LBM的二维岩石电频散特性研究

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测井技术 2025年第2期49卷 171-178页

作者：石洪玮柯式镇张宇航胡昊罗虎陶婕中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团测井有限公司天津分公司天津300280

在油气田勘探开发过程中,复电阻率频谱测井技术利用岩石阻抗的频散特性,能够更精确地区分油、气、水层。目前岩石复电阻率频散研究停留在宏观等效参数模型上,难以从微观角度解释岩石电频散机理。该研究基于格子玻尔兹曼方法(Lattice Bol... 详细信息

在油气田勘探开发过程中,复电阻率频谱测井技术利用岩石阻抗的频散特性,能够更精确地区分油、气、水层。目前岩石复电阻率频散研究停留在宏观等效参数模型上,难以从微观角度解释岩石电频散机理。该研究基于格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)建立了岩石电频散介观模型,通过模拟在不同频率下的二维孔隙通道的复电阻率频散响应,依据界面极化理论,讨论了外电场频率和岩石孔隙度对岩石电频散特性的影响规律与物理机理。模拟结果表明,介观模型能够成功反映外电场下多孔介质离子的运动规律,同时岩石孔隙度越大,模型响应的复电阻率虚部谷底越向频率增大方向移动,与实际岩石电频散实验规律一致。该研究所建立的介观模型可用于岩石电频散微观机理研究,为复电阻率测井技术应用于油气勘探开发提供理论基础。

关键词：岩石电频散格子玻尔兹曼方法(LBM) 介观模型多孔介质频谱分析

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基于分子动力学与耗散粒子动力学串行耦合的面心立方金属粗粒化模型（英文）

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计算力学学报 2016年第4期33卷 621-628页

作者：干湧江山苏昱臻托马斯.D.休厄尔陈震浙江大学工程力学系杭州310027 密苏里大学化学系美国哥伦比亚65211 密苏里大学土木工程与环境系美国哥伦比亚65211 大连理工大学工程力学系大连116024

通过全原子分子动力学(MD)与等温耗散粒子动力学(DPD)的串行耦合,提出了面心立方金属粗粒化模型的建立方法。该方法将一定数量的原子粗粒化为单个介观DPD粒子,假设DPD粒子间作用势的表达式为Sutton-Chen势函数形式,利用遗传算法,以MD和... 详细信息

通过全原子分子动力学(MD)与等温耗散粒子动力学(DPD)的串行耦合,提出了面心立方金属粗粒化模型的建立方法。该方法将一定数量的原子粗粒化为单个介观DPD粒子,假设DPD粒子间作用势的表达式为Sutton-Chen势函数形式,利用遗传算法,以MD和DPD计算的单晶金属常温(298K)等温线相一致为目标,确定了DPD粒子间作用势函数的参数。对单晶铜纳米棒的轴向拉伸开展MD和DPD对比模拟,发现在纳米棒弹性响应阶段,两者计算结果吻合较好,而屈服应力和屈服应变存在一定差距。建议在优化DPD势函数参数时,引入更多的材料力学响应信息,进一步提高介观DPD模型的准确性。

关键词：介观模型串行耦合分子动力学耗散粒子动力学遗传算法

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介观结构对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应影响的理论分析

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物理学报 2005年第12期54卷 5730-5737页

作者：杨全民王玲玲孙德成连云港师范高等专科学校物理系连云港222006 湖南大学应用物理系长沙410082 连云港师范高等专科学校化学系连云港222006

根据用原子力显微镜对Fe基纳米晶Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金薄带的介观结构和巨磁阻抗效应的实验研究结果,提出了纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应受其介观结构影响的理论模型.该模型成功地解释了低频对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应... 详细信息

根据用原子力显微镜对Fe基纳米晶Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金薄带的介观结构和巨磁阻抗效应的实验研究结果,提出了纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应受其介观结构影响的理论模型.该模型成功地解释了低频对纳米晶软磁合金巨磁阻抗效应的影响,反映了现有“三明治”理论的主要特征,并弥补了它的不足;同时指出了纳米晶粒电导率σ、磁导率μ对合金巨磁阻抗效应有影响.

关键词：铁基纳米晶合金介观结构巨磁阻抗效应介观模型

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耗散粒子动力学对颗粒沉降问题的研究

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工程热物理学报 2008年第1期29卷 59-61页

作者：孔轶华张楚华席光王超西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

给出了一种耗散粒子动力学方法模拟流体流动的理论及数值模型,包括控制方程组、边界条件、数值计算方法.使用耗散粒子动力学方法编程计算了颗粒在重力作用下的沉降运动,观察到颗粒的质量和所受重力对颗粒运动轨迹的影响,且颗粒质量越小... 详细信息

给出了一种耗散粒子动力学方法模拟流体流动的理论及数值模型,包括控制方程组、边界条件、数值计算方法.使用耗散粒子动力学方法编程计算了颗粒在重力作用下的沉降运动,观察到颗粒的质量和所受重力对颗粒运动轨迹的影响,且颗粒质量越小,所受重力越小,颗粒运动所表现出的随机性越强烈.从而验证了所采用的数学模型、计算方法在流动数值模拟中的可行性及潜在优势.

关键词：介观模型耗散粒子动力学颗粒沉降

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PEG-b-PDMS-b-PEG微相分离结构的耗散粒子动力学模拟

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哈尔滨工程大学学报 2012年第6期33卷 782-786页

作者：张旭茗李莉张玉哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了探讨PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段共聚物中链段含量对其微相分离结构的影响规律,采用耗散粒子动力学模拟方法,建立了不同PEG链段含量的共聚物介观结构模型.通过介观相分离过程及形态的模拟,分析了相形貌与侧链接枝密度的依赖关系.模拟结... 详细信息

为了探讨PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段共聚物中链段含量对其微相分离结构的影响规律,采用耗散粒子动力学模拟方法,建立了不同PEG链段含量的共聚物介观结构模型.通过介观相分离过程及形态的模拟,分析了相形貌与侧链接枝密度的依赖关系.模拟结果表明,随着嵌段共聚物体系中侧链密度的增加,微相分离结构呈现规律性变化,出现了粒状、岛状及双连续相等不同形态的介观结构.同时,对PEG含量为28%的PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段梳型共聚物的原子力形貌观察结果表明,其具有一定的相分离结构.

关键词：嵌段共聚物耗散粒子动力学微相分离介观模型表面形貌

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多组分复杂流体的离散玻尔兹曼模型

多组分复杂流体的离散玻尔兹曼模型

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中国力学大会（CCTAM 2019）

作者：林传栋中山大学中法核工程与技术学院清华大学燃烧能源中心

流体系统在演化过程往往表现出复杂的非线性、非平衡、多组分、多尺度等特点。作为一种新型的微介观动理学方法,离散玻尔兹曼方法在模拟研究非平衡流系统方面具有巨大的应用潜力。本文将具有准确性、高效性和鲁棒性特点的时空离散格式... 详细信息

流体系统在演化过程往往表现出复杂的非线性、非平衡、多组分、多尺度等特点。作为一种新型的微介观动理学方法,离散玻尔兹曼方法在模拟研究非平衡流系统方面具有巨大的应用潜力。本文将具有准确性、高效性和鲁棒性特点的时空离散格式应用于多组分离散玻尔兹曼模型。时间离散方面采用三阶精度总变差递减龙格-库塔格式,空间离散方面采取五阶精度WENO格式。离散玻尔兹曼方程的演化形式简单统一、易于编程。本方法将进一步推进微介观动理学方法在计算流体领域的发展,具有重要的应用潜力和学术价值。

关键词：多组分流体离散玻尔兹曼模型介观模型动理学方法

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不锈钢激光选区熔化增材制造的介观模拟及工艺研究

不锈钢激光选区熔化增材制造的介观模拟及工艺研究

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作者：赵德金天津大学

学位级别：硕士

激光选区熔化增材制造的影响因素很多,采用试验手段确定材料的工艺窗口成本较高、研究熔池中的物理现象难度很大。本论文构建了完善的激光选区熔化增材制造的多物理场介观模型,对金属粉末床形成过程,颗粒熔化形成熔池以及缺陷机理进行研... 详细信息

激光选区熔化增材制造的影响因素很多,采用试验手段确定材料的工艺窗口成本较高、研究熔池中的物理现象难度很大。本论文构建了完善的激光选区熔化增材制造的多物理场介观模型,对金属粉末床形成过程,颗粒熔化形成熔池以及缺陷机理进行研究,为工艺参数的选择提供参考。利用Yade软件对激光选区熔化增材制造的铺粉阶段构建完善的离散元模型,包括算法模型和几何模型两部分。采用两个量化粉末床质量的参数:相对填充密度(RPD)和相对不均匀程度(RUR)来分析粉末床分层厚度、铺粉速度以及颗粒粒径分布对粉末床质量的影响。将得到的粉末床模型导入FLOW-3D软件作为初始颗粒模型来研究颗粒熔化,熔池流动及凝固过程;研究激光功率和激光扫描速度对于单道成形的影响,详细阐述了单道成形的孔隙、缩颈以及球化缺陷的产生机理,并对成形良好的扫描熔道进行熔池热力学和动力学分析。研究了激光功率改变时熔池的形貌及宽度和深度的变化,并利用电信号检测方法判定熔道是否为小孔模式,为孔隙检测提供新思路。在恒定的线能量密度(LED)下,采用不同的激光功率和扫描速度参数组合进行数值模拟,对成形熔道的表面形貌和熔池中的定点温度场进行研究。利用试验手段研究分析了不同参数形成的扫描熔道的形貌和尺寸,重点揭示了小角度扭曲的形成机理。利用成形较好的单熔道的扫描参数,研究了扫描间距对熔道表面成形、内部连接性以及温度场的影响,量化了扫描间距对能量的利用率;对比分析了常用的Z形扫描和S形扫描的区别,并揭示了粉末床密度与成形熔道的形貌和尺寸的关系。

关键词：激光选区熔化介观模型缺陷机理离散元参数组合

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