纳米尺度水薄膜液-气相变分子动力学模拟

采用分子动力学模拟,研究了纳米尺度水薄膜厚度和系统温度对液-气相变蒸发率的影响.模拟了水薄膜厚度为2nm时,温度(375~425K)对相变蒸发率的影响;同时模拟了温度400K条件下,水薄膜厚度(2、3、4nm)对相变蒸发率的影响.结果表明:相同水薄膜厚度下蒸发率随着温度的升高而增大,相同温度下蒸发率随水薄膜厚度的增大而增大,蒸发率随时间呈指数形式递减.相关结果可为微热管及其他依靠内部液体相变传热的散热器件设计提供参考.     

Ni48.7Mn30.1Ga21.2铁磁性形状记忆合金的显微组织和相变行为

本文主要研究了Ni48.7Mn30.1Ga21.2铁磁性形状记忆合金的相变行为和显微组织。XRD结果表明：室温下合金为5M马氏体和母相共存,金相结果表明合金的显微组织为双相组织,在母相的晶粒中存在少量的马氏体片,合金的室温微观断口形貌表明该合金为典型的沿晶断裂,DSC结果表明该合金在升降温过程中发生了一步马氏体正逆相变。     

长链脂肪酸系列固-液相变动力学的研究

长链脂肪酸可作为有机固 -液相变贮热材料 .利用 Kissinger及 Ozawa两种非等温动力学模型 ,处理了几种具有偶数碳原子长链脂肪酸的 DSC实测曲线 ,计算了固 -液相变过程中的表观活化能和反应级数 .1　实验部分1 .1　仪器使用美国 PE公司的 DSC- 7型差示扫描量热仪 .以α- Al2 O3 作参比物 ,扫描速率分别为 3,5,7℃ /min,样品、参比物均在 2 .2 mg左右 ,采用密封铝坩锅 ,在空气气氛中进行测试 .1 .2　药品实验所用试剂为癸酸 ( CR) ,月桂酸 ( CR) ,棕榈酸 ( AR) .2　结果及处理2 .1　实验结果对试样癸酸、月桂酸、棕榈酸分别测得 φ=3…     

钨合金静液挤压过程应力应变场数值模拟

采用大变形弹塑性有限元理论,用ＡＮＳＹＳ５．５软件对不同挤压参数下钨合金的静液压过程进行了数值模拟研究,建立了合理的计算模型。得出了试样内部应力应变场随模具角度,变形量,摩擦因数的变化规律,探讨了挤压过程中缺陷产生的原因,并根据数值模拟结果对钨合金静液挤压过程进行了优化设计。该研究可对实际的钨合金静液挤压过程参数设计提供了一定的理论指导。     

弥散相液滴间相互作用对液-液相变形核过程的影响

以Al-Pb合金为例模拟研究了液-液相变过程中的微观组织演变. 结果表明弥散相液滴间的相互作用对其液滴形核有明显的影响, 随着冷却速率的增加和Pb含量的增多, 弥散相液滴间作用对形核的影响增强.     

快速凝固Al-Fe-Ce合金的相变与性能研究

采用相成分分析(X射线衍射)、组织观察(透射电子显微镜)和力学性能检测(显微硬度)等结合的方法,对单辊旋铸法制备的快速凝固Al-6.87Fe-3.95Ce合金薄带的急冷态和退火态进行相变与热稳定性能的分析.亚稳相Al₁₀Fe₂Ce和平衡相Al₁₃Fe₃Ce的晶格参数以及晶格结构已被确定.棒状的亚稳相Al₂₀Fe₅Ce也在TEM中被观察到.稳定相Al₁₃Fe₃Ce是亚稳相Al₁₀Fe₂Ce和Al₂₀Fe₅Ce经过热处理后不完全转变而形成.结果表明:在退火处理过程中,随着温度的升高,有明显的析出相出现,并且出现了长大趋势;显微硬度也随退火温度变化而变化,在340℃出现最高峰值,说明该合金在340℃能保持较好的热稳定性.     

浅析Ansys有限元软件对液固相变过程的模拟和数值计算

ANSYS（Analysis System）是大型商用有限元分析软件,广泛用于动力,土木工程,机械,生物医学的数值计算,具有强大的分析多物理场的功能。该软件在目前绝大多数主流的操作系统中可以运行。     

添加合金元素Cu和Mn对锆合金中第二相的影响

以Zr-4为母合金,分别添加电解纯铜或电解金属锰,用非自耗真空电弧炉熔炼了成分不同的6种锆合金.用透射电子显微镜观察了合金中第二相的形貌,用EDS分析了第二相的成分,用SAD确定了第二相的晶体结构.添加Cu元素的合金中有3种第二相：Zr(Fe,Cr)₂粒子、Zr(Fe,Cr,Cu)₂粒子和含少量Fe或不含Fe的Zr-2Cu粒子;添加Mn元素的合金中只有1种Zr(Fe,Cr,Mn)₂第二相,且随着合金中Mn的质量分数从0.07%增加到0.35％,Zr(Fe,Cr,Mn)₂粒子中Mn元素的质量分数也升高.     

用分子动力学法数值模拟Ni-Al合金马氏体相变

Ni-Al合金由于它在强度和重量等方面独特的性能而成为重要的工业材料,并且被认为是弄清其他更复杂合金系统的模型。采用16×16×16体心结构的Ni50Al50晶格系统,在Al的位置上随机地用Ni原子取代12.5%的Al原子,利用分子动力学的数值方法,模拟了Ni-Al合金系统马氏体相变现象的发生过程,提供了马氏体相变转变过程中原子移动的微观细节。     

Cu—Zn—Al合金热循环相变的电镜观察

利用电镜高温台,直接观察Cu-Zn-Al合金在热循环过程中电子衍衬及电子衍射像的动态变化。低温马氏体M18R呈板条状,内部有厚度为5～10nm的层错亚结构。在热循环中,衍衬像不发生明显改变,但观察到可逆的电子衍射图变化,分析表明这是可逆的DO_3M18R型相变。在母相向马氏体转变之前,还出现“预马氏体效应”特征的漫散射条纹和额外衍射斑点。     

铜基形状记忆合金异常相变内耗的研究

文章研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti多晶形状记忆合金的异常相变内耗。实验结果和理论分析表明,合金的高温相变内耗峰在测量频率较低、马氏体片较多及升温速度较大的情况下,分解为一个正峰和一个倒峰,这种现象是由于2种正、负耗散弹性模量的马氏体变体间相互作用引起的;具有负弹性模量的形状记忆合金能够稳定存在的条件,是需要从环境吸收热量引起熵的增加。     

闪速磁化焙烧及铁矿物的微观相变特征

针对酒泉钢铁(集团)公司粒度小于0.30 mm的富含镜铁矿、褐铁矿和镁(锰)菱铁矿难选铁粉料,介绍采用闪速磁化焙烧动态试验装置开发我国难选低品位细粒级铁矿资源的试验效果;对闪速磁化焙烧前、后相关产品进行光学显微镜观察、XRD和EPMA检测分析,研究焙烧前后铁矿物的相变情况及微观特性.研究结果表明:在弱还原气氛和740～800 ℃条件下,通过60 s之内的闪速磁化焙烧处理,可获得铁品位为55.51%～55.35%的弱磁选铁精矿;弱磁性细粒铁矿物的相变均转变为龟裂较为发育的人造磁铁矿,产物中未见菱铁矿和强磁性的γ-Fe2O3;人造磁铁矿其镜下微观形貌与反光特征仍有差异,且由菱铁矿中的Mg和Mn特征元素含量有差别,可将其区分.     

先进高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金凝固和均匀化组织及相构成

采用热力学计算与实验相结合的方法,研究了两种高强韧Al-Zn-Mg-Cu合金铸态及均匀化态的显微组织和相构成.铸态A合金主要由Mg(Zn,Al,Cu)2相和少量Al2Cu相组成,而铸态B合金仅含Mg(Zn,Al,Cu)2相.热力学计算显示,A和B两种合金的实际凝固过程介于Lever Rule和Scheil Model两种模拟结果之间,由于合金成分不同而导致的铸态A和B合金中各相含量差异与Scheil Model模拟所得到的各相摩尔分数变化规律基本一致.经常规工业均匀化处理(460℃保温24 h),铸态A和B合金中存在的Mg(Zn,Al,Cu)2或Al2Cu相均能充分回溶,并得到单相α(Al)基体,这与热力学计算所得到的AlZn-Mg-Cu四元系统在7.5%Zn条件下460℃等温相图相符合.     

42CrMo钢泵筒内壁激光相变硬化组织模拟

采用有限元软件SYSWELD建立三维模型,考虑相变潜热及材料热物理性能随温度的变化,将温度场和相变模型进行耦合,对泵筒内壁激光相变硬化组织转变过程及硬度分布进行数值模拟。结果表明:激光相变硬化是一个快速加热和冷却的过程;在加热过程中激光照射区域组织转变为奥氏体,而在冷却过程中奥氏体发生马氏体转变;激光相变硬化处理后,完全淬火区主要以马氏体为主,其最大体积分数可达90%左右。相变区硬度提高约2倍,最大可达540.6 HV0.2;相变区的组织及硬度模拟结果与试验结果吻合较好。     

非晶的激波晶化与高压变态对比研究

研究了非晶合金Ｆｅ７８Ｂ１３Ｓｉ９ 、（Ｆｅ０９９ Ｍｏ００１）７８Ｂ１３Ｓｉ９ 的激波晶化特点． 用Ｃｌｕｓｔｅｒ 模型讨论了在激波作用下晶化相的形成, 并把激波晶化与非晶高压变态作了比较． 为了更好地理解激波与非晶合金的相互作用, 还需要更进一步的实验工作和理论研究     

马氏体相变塑性及其在淬火数值模拟中的应用

相变塑性是淬火过程中伴随着马氏体相变所发生的一种特殊变形现象。从Greenwood-Johnson公式出发,通过实验测试出该公式中的常数K,发现K不仅与应力有关,而且和马氏体转变量的大小也有一定关系。同时,提出了一种新的计算相变塑性的方法。将该公式应用到淬火的数值模拟中,对比计算结果和实验测试结果表明,淬火模拟的数字模型中考虑相变塑性比不考虑相变塑性更符合实际情况。     

相场方法在组织模拟中的应用

介绍了相场方法在材料组织模拟方面的发展历程、基本概念和理论基础,讨论了单场变量模型在模拟枝晶生长方面的进展和多场变量模型模拟多晶系统演变过程中晶粒消涨的情况。相场法的诸多应用结果表明,虽然相场法是建立在唯像的热力学理论基础之上,但只要确定出物理意义明确的相场变量,这一方法将真实地模拟材料组织的演变过程,成为研究组织演变的最有效手段之一。     

转炉环缝洗涤器两相流动阻力特性数值模拟

针对转炉煤气环缝洗涤器内复杂两相流动和换热问题建立了三维物理、数学模型,进行了大量的数值模拟计算,得到不同煤气流量、环缝行程以及水气比工况下转炉环缝洗涤器内多相流动和传热的阻力特性数据,揭示了转炉环缝洗涤器内多相流场特性和各个影响因素对阻力特性的影响规律,推导出转炉环缝洗涤器阻力特性计算的经验关系式.     

排气芯管结构对导叶式旋风管内流场影响的数值模拟

利用数值模拟方法,对比分析分流型芯管(SVF)及锥形芯管(CVF)对导叶式旋风管内流场的影响规律.结果表明:分流型芯管具有分流作用,芯管侧缝面积与芯管下口面积之比为2.42时,54%的含尘气流在侧缝处经惯性分离后进入排气芯管;与未开缝的锥形芯管相比,分流型芯管能有效降低芯管下口的短路流量,降低芯管内气流旋转强度,使旋风管总压降降低32%.     

湍流对气固两相流动中颗粒受力的影响

采用数值计算方法研究了流经静止球形颗粒的湍流流动。考察了不同湍流模型 (标准 k-ε模型、RNG k-ε模型和 Realizable k-ε模型 )对后台阶流动的计算结果的准确性 ,从中选取表现比较优越的 RNG k-ε模型对颗粒附近的湍流流动进行详尽的数值模拟。计算中湍流度取为 10 %～ 80 %之间 ,湍流尺度为 10 -5～ 4m。发现湍流尺度的变化对曳力系数的影响比较小 ,只是在小尺度条件下存在一定影响 ;而湍流度对颗粒曳力系数产生较大的增强作用 ,尤其在小颗粒Rep 条件下。得出的结论与以往文献不同 ,有待于更广泛的实验与理论方面的检验