连续YAG激光相变硬化三维瞬态温度场数值模拟

采用差分法对连续YAG激光相变硬化三维瞬态温度场进行数值模拟。分析了激光相变硬化过程工件的传热学行为，考虑了工件有限尺寸、激光热流旋加、工件材料热物性参数的温度依赖关系，工件表面辐射及空气对流造成的热损失以及材料固态相变等多方面特点。利用能量平衡法，推导了非均匀空间网格的有限差分方程，用Fortran语言编写了温度场的计算程序。分别计算了一系列工艺参数下42CrMo、60^#碳钢激光相变硬化处理过程的三维瞬态温度场，并预测了激光相变硬化区的半宽度与深度。对42CrMo、60^#碳钢进行激光相变硬化实验，实测了它们在各种工艺参数下处理后相变硬化区的半宽度与深度。计算结果与实验符合较好。     

用激光摸拟实验研究高能荷电粒子水声效应的热声理论

通过对水声信号的时间结构和声脉冲幅度变化规律的测定,着重研究了热声理论。声信号频率与束直径的关系为f=(C_s)/(2d),它不同于工作的结果。直接测量了声脉冲幅度与液体体膨胀系教的关系。     

氧化镉高压物性的第一性原理计算

基于第一性原理平面波赝势密度泛函方法, 研究了CdO的高压结构相变和弹性性质. 计算结果表明, 在零温下CdO从B1 结构到B2 结构的相变压强为90.31 GPa, 这与实验值和其它的理论计算结果符合的很好. 利用准谐德拜模型, 讨论了CdO在0-150GPa范围内下的压缩波速度、平均声速度和德拜温度.     

论生物膜的热致相变

本文提出了一个描述生物膜热致相变的统计模型.用统计理论证明了:(1)生物膜的热致相变为一级相变;(2)膜脂分子的脂肪酰链越短、不饱和度越高,则相变温度越低.同时详细的讨论了生物膜热致相变的微观机制.并且指出,在生物膜的热致相变过程中,伴随有低频声子激发,进而计算了相变潜热.这样,不仅满意地解释了实验结果,而且阐明了生物膜发生热致相变的原因.     

混合液体介质的受激布里渊散射

本文给出了理想二元混合液体受激布里渊散射的频移表示式。实验结果与理论预期值相符合。讨论了利用混合介质受激布里渊散射效应调谐激光频率和产生可调谐相干声辐射的可能性及意义。     

快速瞬态核化沸腾的实验研究与理论分析

在综述了国内外在瞬态核化沸腾相变传热的实验研究及理论分析进展的基础上,对脉冲激光加热下的金属薄膜附近液体中的快速瞬态沸腾现象进行了实验研究,利用脉动核化理论(FluctuationNucleation Theory)对其进行了理论分析.并针对实验件结构建立其导热模型,对沸腾前后的温度变化做了数值模拟并同实验测量结果进行了比较,得到一些有意义的结果.     

激光载荷相变材料热控装置力学性能及升温特性研究

针对登月航天器激光载荷热控要求设计了一种采用十八烷作为相变材料的热控装置,使用ANSYS有限元分析软件对该装置的壳体进行了耐压强度分析,并搭建了实验装置,对该热控装置在振动条件以及真空热条件下的力学特性进行了实验研究.结果表明,在实验范围内,相变材料热控装置的壳体不会发生塑性形变和泄露.同时对其升温特性进行了实验研究,分别探讨了不同加热功率以及重力对相变材料升温特性的影响,实验结果表明,相变材料固液共存阶段比单相阶段的升温速率慢、历时长且吸收的热量多,同时,相变材料在发生相变时引起的自然对流对换热的整体效果影响可以忽略.     

激光光声和热透镜光谱信号增强

进行了溶剂介质对于激光光声和热透镜光谱信号增强研究，探讨了液体光声传感器压电换能元件不同组合装配方式对信号增强的影响，表明了增强作用机理。这对于激光光声和热透镜光谱分析在分析化学中的应用、提高灵敏度，具有实际应用意义     

基于兰姆波技术的液体密度声传感器

在考虑晶体的压电性和各向异性基础上,从声的波动理论出发,对叉指换能器在液体－压电晶片界面上兰姆波的激发理论及基性质进行了研究,分析了兰姆波对液体密度变化的敏感情况,提出了一种基于兰姆波技术的测量液体密度微小变化声传感器,根据传感器敏感液体的特点,对其进行实验分析,取得了较好的效果。实验结果表明,这种传感器具有良好的性能。     

奥氏体控轧控冷条件下相变后α晶粒尺寸的预测

基于相变动力学和热力学原理,讨论了椭球形铁素体晶核在奥氏体晶界形核及长大的动力学,根据形变促进相变的理论,变形引起位错密度增加而提高了奥氏体内的存储能,考虑了变形存储能增加对形核的促进作用,提出了预测控轧控冷过程的α晶粒尺寸的方法·用该方法模拟计算应变量、轧制温度、冷却速率及化学成分等因素对α晶粒尺寸的影响,与已有的实验结果吻合良好,表明这种理论处理方法可用来模拟这种相变过程·     

受限液体的相变行为

水等一类物质有很多不同于其他物质的反常特性.目前存在几种不同理论观点解释水的反常性质,其中最受广泛关注的是水的液体-液体相变理论.实验对这一理论正确与否的验证面临诸多挑战,这是因为理论预测的两种液态之间的相变在极易结晶的深过冷区.目前的液体-液体相变理论实验验证主要集中在受限体系,这是因为体系受限能降低结晶温度使得水在更大温度范围内以液态形式存在进而可以实验探测.但是受限本身引进了额外的自由度,如受限尺度、界面化学性质等,因此受限体系的结果在多大程度上能反映非受限水的性质是一个值得探讨的问题.在这篇综述文章中我们将主要介绍受限对体系液体-液体相变和液体-固体相变的影响.     

拉伸形变及热循环对TiNiNb合金相变滞后的影响

用拉伸电阻法和Ｘ－射线衍射实验系统地研究了Ｔｉ４４Ｎｉ４７Ｎｂ９合金相变滞后的变化，实验证实了拉伸形变可使合金相变热滞增大，但此宽热滞只在形变后的第一次热循环中出现，在接下来的热循环中，相变热滞回复到形变前的较小值，上述现象是由马氏体弹性界面能的变化引起的。     

竖直矩形毛细微槽群轴向干涸高度的理论分析

对背面有热流输入的开放式竖直矩形毛细微槽群蒸发热沉中液体沿槽道方向的润湿与流动特性进行了理论研究，并提出了预测纯蒸发换热情形下竖直矩形毛细微槽群中液体沿槽道方向的干涸点高度的理论模型。研究结果表明，理论模型的计算结果与实验结果比较吻合;干涸点高度随热负荷的增加而降低，矩形毛细微槽的几何尺寸及微槽群密度对竖直矩形毛细微槽群蒸发热沉中液体的润湿和相变换热特性有重要影响。     

应用激光引发热栅方法测量液体热扩散系数的研究

综述了流体工质导热系数及热扩散的各种测量技术,阐明了应用激光引发热栅方法测量液体热扩散系数的理论、实验装置和实验技术,给出了应用该方法测量液体以及液体混合物热徼扩散系数的一些典型结果,并与文献数据进行了比较。     

激光通量变化法探测水下声信号

该文将表面波理论与水声理论相结合,分析了水面微振动的物理过程及其表象的水声理论实质,提出了利用激光通量变化测量水表面质点振动位移的方法,设计了一个单点激光测量系统对此方法进行了实验验证.结果表明,激光通量变化法可有效探测水下声信号,同时对水面平整度的影响较宽容.     

基于氮化物半导体的远红外量子级联激光器

给出基于GaN量子阱材料的远红外量子级联激光器,其优越性表现在AlGaN/GaN量子阱中,超快的纵向光学声子散射能够迅速的消除激光低能态的布居数,GaN的大纵向光学声子能量(～90 meV)能有效地减少高温下产生激光低能态的热布居.理论分析显示,用一个相对较低的阈值电流密度(832 A/cm2)就能在室温下产生50/cm的阈值光学增益.还发现这种结构的特征温度T0高于136 K.     

基于摄动法的相变材料熔点附近热导率测量方法

以Stefan半无限大理论为基础,建立柱坐标系下一维径向相变传热的数学模型;运用摄动法推导相变材料熔点处液相热导率与相界面移动规律之间的测量模型,基于此模型设计一套测量相变材料熔点附近热导率的测量系统。采用相变蓄热系统中常用的结晶水合盐——八水氢氧化钡作为实验对象,分别在热边界温度为356,361和366 K时进行实验,通过测量相界面的移动变化规律,计算得到相变材料的热导率。研究结果表明:在这3个热边界温度下,相变材料液相热导率测量平均值分别为0.673,0.658和0.651 W·m-1·K-1;采用该方法进行测量时,只需控制热源边界温度,无需测量热流密度,1次实验即可获得多组热导率,测量精度较高,具有较强实用性。     

真空中铝锡合金激光等离子体的时间演化研究

利用时间分辨发射光谱法测量了真空环境中激光Al-Sn合金等离子体时间演化光谱,结合基于流体动力学方程和辐射输运方程的多元素激光等离子体辐射流体动力学模型及程序,模拟了Al-Sn合金等离子体在真空中的膨胀演化,实现了不同电荷态Al、Sn离子在等离子体演化过程中离子密度和等离子体温度的空间分布诊断.结果表明,理论模拟的谱线强度及其时间演化规律与实验结果符合较好,理论重构的不同时间延迟下离子密度和等离子体温度的空间分布图像可以直观地呈现多元素等离子体中不同电荷态离子在等离子体中的演化过程,预期可为多元素情形下的激光等离子体辐射特性及其应用提供帮助.     

铁的相变和热力学性质的第一性原理计算

铁在高温高压下的结构和物理性质对于其在工程技术方面的应用有着非常重要的意义.采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了铁从bcc结构到hcp结构的马氏体相变,并利用准谐德拜模型获得了铁的bcc结构和hcp结构的热力学性质.结果发现:零温下,铁从bcc结构到hcp结构的相变压强为13 GPa,与实验及其他理论符合得很好...     

竖直矩形毛细微槽群轴向干涸高度的理论分析

对背面有热流输入的开放式竖直矩形毛细微槽群蒸发热沉中液体沿槽道方向的润湿与流动特性进行了理论研究,并提出了预测纯蒸发换热情形下竖直矩形毛细微槽群中液体沿槽道方向的干涸点高度的理论模型.研究结果表明,理论模型的计算结果与实验结果比较吻合;干涸点高度随热负荷的增加而降低,矩形毛细微槽的几何尺寸及微槽群密度对竖直矩形毛细微槽群蒸发热沉中液体的润湿和相变换热特性有重要影响.