基于非稳态导热的高温作业服装设计

针对高温作业专用服装设计,本文在考虑降低研发成本和提高服装隔热效果的前提下,根据半无限大物体导热理论,建立了非稳态导热物理模型以及多目标优化模型,并以具有三层织物材料的高温作业服装为例,利用二分法、加权热传导法对模型进行求解,得到在环境温度为75℃时的人体温度分布和环境温度为80℃时专用服装材料的最优厚度。最后,以环境温度为75℃时的实测假人皮肤表面温度与模型求解人体皮肤表面温度做相对误差分析。结果表明,模型求出的温度与实测温度拟合效果较好,这也说明基于半无限大物体导热理论的非稳态导热物理模型适用于高温作业服装设计。     

应用分形理论的实际多孔介质有效导热系数的研究

根据分形理论,利用实际多孔介质剖面图,对典型土壤的几何结构进行了描述,计算出了多孔介质的剖面面积分布分形维数d,得到了分形固含率,获得了固含率与多孔介质颗粒排布及度量尺度之间的关系,由此,建立了实际多孔介质的导热模型,推导出了多孔介质的有效导热系数。     

基于CFD多路阀铲斗联流固耦合解析

分析HDF多路阀结构,利用三维建模软件分别建立流体模型及固体结构模型。结合计算流体力学理论,利用商业CFD软件,通过设置模型参数及边界条件对HDF多路阀流场及阀芯结构场进行解析。对流体解析数据分析,得到滑阀铲斗联速度场、压力场分布情况;对阀芯结构场解析,得到铲斗联阀芯在流固耦合边界条件下的应力应变情况,为液压阀内部特征的预测提供依据。     

GaN／InGaN应变层临界厚度的计算

本文主要借鉴PB模型、Fisher模型和Matthews模型并通过优化其中的组分和滑移间距参数,考虑影响临界厚度的相关因素,对GaN／InGaN异质结应变层临界厚度进行理论计算,再结合实验值进行比较分析。发现PB模型比较能准确估计GaN／InGaN异质结应变层临界厚度．最后进一步考虑热应力对临界厚度的影响时,发现对其影响不大．     

细陶瓷棒的脉冲热流波动传播行为

用脉冲激光模拟微小圆柱陶瓷棒的脉冲内热源情形,实验研究了脉冲内热源对圆柱陶瓷端面温度场变化施加的影响.实验发现,陶瓷棒端面存在温度波动等非傅里叶导热现象.并且用存在内热源项的双曲导热控制方程和热量波动传播理论解释并定性地模拟了这种非傅里叶导热过程,得到了热流波动传播的实验证据.实验与理论计算结果表明,热弛豫时间τ对微小空间尺度下非均质材料的急速传热过程起着主导作用.     

一维囚禁电子相干态的绝热演化

研究了单个囚禁电子与外场绝热相互作用的量子系统.利用解析方法,得到了含时薛定谔方程的精确解,它描述了该量子系统一系列精确的压缩相干态.利用精确的量子态,计算了单电子的坐标、动量和能量期待值,展示了绝热因子对它们的影响,并讨论了如何通过对绝热参数的调制来实现对绝热量子态的控制.     

金属/电介质多层膜的光学特性

在Ｄｒｕｄｅ模型的基础上,计入金属薄膜表面对传导电子弛豫时间的影响,计算了金属的介电函数和光学常数,并利用结构特性矩阵方法计算了金属／电介质多层膜的反射率和吸收率,讨论了金属层厚度、层数对反射率和吸收率的影响     

论最佳粘弹性固体流变模型

证明了目前最好的两个粘弹性固体模型的等价性;给出了热力学对我们提出的分数指数模型参数的限制。计算表明,两个分数指数模型是包含适当多的参数的解析表达式,可与实验结果很好吻合,克服了上述模型收敛速度太慢的严重的缺点,具有简单实用、计算速度快、自相谐调的优点。可以广泛应用于线性或非线性粘弹性工程实际问题的计算。     

铜/水纳米流体导热系数分子动力学研究

纳米流体是一种新兴的具有高效传热性能的工质。本文以纳米颗粒Cu和H_2O基液作为研究对象,建立Cu/H_2O纳米流体模型,利用平衡分子动力学模拟的方法,对纳米流体导热系数进行研究,观察纳米颗粒的添加对导热系数的影响,并改变体系温度,研究温度对纳米流体导热性能的影响。同时,利用径向分布函数,证实了纳米颗粒吸附层的存在,为分析纳米流体强化传热机理提供了思路。     

基于ANSYS Workbench的阀门用多层U型波纹管刚度与应力分析

目前用于提供预紧力的阀门用多层波纹管,其刚度及应力计算主要以EJMA标准为主,未考虑层间摩擦状态的改变对波纹管刚度的影响,导致波纹管刚度计算不准确。为此提出新的方法,用ANSYS Workbench间隙建模技术建立多层波纹管间隙有限元模型并通过模拟得到摩擦接触条件下的层间接触状态及波纹管刚度,通过层间间隙、滑动距离、摩擦应力及接触压力来描述层间接触状态,观察在轴向压缩载荷及高温下层间接触状态的改变对波纹管刚度的影响,得到层间接触状态对波纹管刚度的影响程度及波纹管刚度的变化趋势。将仿真结果与波纹管压缩试验的试验值、刚度的EJMA标准计算值及刚度的能量法计算值进行比较,验证常温及高温下,为阀门提供预紧力的波纹管的刚度计算方法。