糜状食品物料微结构图像的蒙特卡罗模拟

糜状食品物料微观结构图像的分析和模拟 ,是定量研究其微结构模式形态对流变特性影响的关键问题 通过从已知流变特性反演糜状食品物料微结构的几何形态 ,可以更深入地探讨、研究微结构形成的动力学机制和过程 ,进而沟通流变特性和微结构形态之间的联系 文中利用蒙特卡罗方法 ,实现了对不同糜状食品物料微结构图像的随机模拟 ,同时对随机模拟图像和原始图像作了对比分析     

鱼糜微结构的几何描述及分析

鱼糜流变特性的研究,可以为鱼糜加工机械的开发研制、鱼糜另工工艺的设计、加工生产过程中的监控等提供必要的理论依据。鱼糜的微结构与其流变特性密切相关,鱼糜微结构的定量描述一直困扰着该研究领域的人们,因此,笔者用显微图像技术探讨了鲢鱼糜的微结构。通过分析不同实验条件下鱼糜的微结构,得出可用鱼糜微结构中孔隙平均径,孔隙直径的累积分布以及孔隙质心距总质心的距离维数来描述鱼糜的微结构。     

鱼糜微结构的几何描述及分析

鱼糜流变特性的研究,可以为鱼糜加工机械的开发研制、鱼糜加工工艺的设计、加工生产过程中的监控等提供必要的理论依据鱼糜的微结构与其流变特性密切相关,鱼糜微结构的定量描述一直困扰着该研究领域的人们,因此,笔者用显微图像技术探讨了鲢鱼糜的微结构通过分析不同实验条件下鱼糜的微结构,得出可用鱼糜微结构中孔隙平均径,孔隙直径的累积分布以及孔隙质心距总质心的距离维数来描述鱼糜的微结构     

成型中的聚合物物料流变行为的层析图像测量与分析

以成型中的聚合物为对象,研究处于高压、中温的密闭成型设备中的物料形变与流动行为的层析图像无损测量方法.首先,利用物料层析图像测量系统来获取由成型设备和聚合物物料组成的成型系统的层析图像.为了提高目标的信息量,以目标与背景的分割误差最小为条件,对密闭成型系统的层析图像进行处理,从中提取出物料的目标图像.然后,运用包括时间、空间、物质吸收系数等多参数的图像分割算法对物料层析图像进行特征提取 采用高维贯穿和低维分凝的层析链算法,对物料层析特征进行图像识别,利用物质吸收系数的阈值算法,对物料层析特征结构形态进行测量 利用物质吸收系数的阈值算法,对物料层析特征结构形态进行测量 通过物料层析特征结构在成型设备中的几何特征量及其分布来分析物料的流变行为.最后,对层析图像测量的实验进行了讨论.     

半固态金属微结构与流变性的关系

从固体颗粒形态、颗粒大小、聚集程度、聚集体堆积方式4个方面系统地阐述了半固态金属微结构与其流变性的关系．证明了微结构决定流变性，而外部流变因素如剪切速率和剪切时间，是通过改变体系的微结构来影响其流变行为的．     

正方晶格微结构光纤的色散特性研究

应用多极法对正方晶格微结构光纤的色散特性进行了数值模拟,并与空气填充率相同的六角晶格微结构光纤进行了对比,发现正方晶格微结构光纤更容易实现超平坦色散;研究了包层空气孔直径、孔间距和孔层数对色散特性的影响,得到了色散随各个结构参数变化的规律;文章的计算和分析可以为设计适当色散特性的微结构光纤提供理论依据．     

离心流化床内物料干燥特性的实验研究

对以表面水分为主的颗粒物料（黄沙）和以内部结合水分为主的食品物料（土豆、萝卜）在离心流化床中的干燥特性进行了试验研究,获得了各种物料的干燥曲线,并对影响干燥特性的气体表观流速、床体转速、床层厚度、物料形状和特性等主要因素进行了分析和讨论。     

矿产品价格的行为特性及其数值模拟分析

矿产品的价格受到多方面因素的影响,表现为一定的波动性,因而具有一定的不确定性。矿产品价格的不确定性给矿业投资评价带来一定的困难。应用随机过程理论对矿产品价格的运行模式及其随机特性进行了研究,建立了矿产品的短期价格和长期均衡价格的模拟路径。应用蒙特卡洛模拟方法和MATLAB的编程技术,对矿产品的短期运行形态和长期运行形态进行模拟分析。为矿产品价格的预测研究提供一种有效的方法。     

膏体流变参数影响机制及计算模型

首先对膏体物料特性开展量化表征研究,通过分析膏体细观结构的物质组成,提出了一种全面描述物料特征的综合指标——固体填充率;开展膏体流变实验,基于宾汉模型对流变曲线进行拟合获得相应的屈服应力及塑性黏度,分析了体积分数、质量加权平均粒径、不均匀系数、细颗粒及水泥质量分数等因素对流变参数的影响规律,并从细观结构的角度对其影响机制进行了解释,最终构建了流变参数关于固体填充率的计算模型.研究结果表明:相同条件下,膏体屈服应力及塑性黏度随体积分数增大呈指数增大,随物料不均匀系数增大而减小,随细颗粒含量增大呈先减小再增大的变化趋势.     

电场诱导微结构成型的模拟研究

随着光电器件的快速发展,聚合物微纳米结构凭借其独特的物理及化学性能广泛应用.空间调制电场诱导聚合物流变成型技术具有广泛适用性,是目前制作聚合物微纳米结构的重要方法.讨论了微结构成型过程及原理,利用COMSOL Multiphysics模拟软件实现图形化电极诱导聚合物微结构成型,分析了影响微结构成型的主要因素,增加电极宽...     

组合式双螺杆挤出机中三维等温流动的数值研究

采用有限元软件POLYFLOW,对聚合物熔体在ZSK60组合式啮合同向双螺杆挤出机3种不同构型的组合螺杆中的三维等温流动进行了数值模拟. 分析并比较了组合螺杆的熔体输送特性、速度场和剪切速率场分布规律. 根据拟稳态假设以及双螺杆转动过程的周期性,计算了双螺杆转动180°的流场,在此基础上,采用粒子示踪分析(PTA)方法,对组合螺杆中物料的流动形态和动态混合过程进行了可视化模拟. 模拟结果与前人的实验研究结论一致. 采用数值模拟可以对聚合物熔体在组合螺杆中的复杂流动形态作更为深入的剖析.     

多孔物料干燥中物料体积的收缩特性

以生姜、胡萝卜、土豆和香蕉为实验材料,引入体积收缩系数和各向同性率的概念,研究了多孔物料干燥过程中的体积收缩特性,分析了脱水量与物料收缩率之间的关系,并探讨了干燥介质温度和相对湿度对收缩特性的影响．结果表明,干燥强度越大则物料的体积收缩率越大,且多孔物料的微观结构也对收缩特性有着重要的影响．最后通过无量纲化方法建立了考虑收缩特性的土豆-水分扩散模型,实验数据与模拟结果趋于一致．     

微裂纹(群)在材料微结构内扩展的计算机模拟

在"材料结构弱点"概念及其特性理论的指导下,开发出具有自主知识产权的计算机模拟软件PreFailure.该软件针对实际工程材料,模拟单个微裂纹或一系列微裂纹(群)在材料微结构内的虚拟扩展过程,能够预测微裂纹(群)在材料微结构内的不规则扩展路径、几何形态与扩展程度,具备了定量推演材料"微结构虚拟失效"行为的功能.软件PreFailure的开发还为三维微裂纹(群)扩展的计算机模拟积累了大量的有效算法与经验,为采用计算机技术模拟三维微裂纹在材料微结构内的扩展过程奠定了基础.     

聚合物熔体流变特性及其对纺丝组件内流场的影响

测定了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、常压阳离子染料可染聚合物(ECDP)熔体的流变特性;通过计算流体力学方法对纺丝组件内的流场进行模拟,并利用粒子图像测速(PIV)实验验证了数值模拟的准确性;通过建立的数值模拟方法研究了聚合物熔体的流变特性对纺丝组件内流场的影响。结果表明：在270～290℃的温度范围内,PET和ECDP的流变指数n均随着温度的升高而增大并接近1,聚合物熔体的黏度随着剪切速率的增大而减小;流体的稠度系数K对纺丝组件内的速度场几乎无影响,但对压力分布影响较大,入口压力随着K的增大而增大;流变指数n对纺丝组件内的压力与速度分布有影响,入口压力和入口流速随着流变指数的增大而增大;流体在砂腔内的流速较小但分布较为均匀,在砂腔上游,流变指数越大,流体流速越大;聚合物熔体在喷丝板外圈的喷丝孔之间形成滞留区,并且流变指数越大,滞留区越小,喷丝孔内外圈的流量分配越均匀。     

随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型与数值模拟

针对卸荷裂纹发生的随机性,发生时间的滞后性特点,采用岩石断裂力学和流变力学,结合Monte-Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究随机卸荷裂纹扩展的时效特性,建立随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型及数值方法,并提出卸荷岩体裂纹止裂判据。以最小应力σ3卸荷为例,探索不同卸荷条件下,随机卸荷裂纹的萌生、流变扩展规律。研究结果表明:随着最小应力σ3的卸荷,岩体裂纹瞬态扩展和流变扩展都增强;最小主应力接近0 MPa时,对最小主应力较小的扰动变化,将导致卸荷裂纹的成倍增加。卸荷岩体裂纹的流变断裂与岩石流变过程相似,呈现出衰减流变阶段和定常流变阶段2个阶段。随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型合理地解释了岩体裂纹的延迟起裂、流变扩展和止裂,为研究卸荷岩体变形损伤特性提供了细观层面上的理论依据。     

基于机器微视觉的微结构平面运动测试技术

为了对MEMS的微结构平面运动特性参数进行提取和分析，基于机器微视觉构建MEMS动态测试系统，提出模糊图像合成技术．在连续光照明下获取微结构运动图像，利用光学检测方法增强模糊特征带，引入亚像素定位技术提取特征结构边缘，最终获得微结构的平面运动特性参数．实验结果表明，该系统测量误差小于100nm，具有较好的测量重复性精度，与现有系统相比，该系统测量原理简单，实现方便，且能满足微结构的测试需求．     

高碳铬铁粉冷态喷动流化特性试验研究

设计了喷动流化床试验装置,研究了不同物料粒径和物料质量的高碳铬铁粉冷态喷动流化特性,考察了最大床层压降、最小喷动流化速度、床层空隙率与物料特性之间的变化关系。试验结果和分析计算表明,在同样条件下,高碳铬铁粉在喷动流化床中的起始静床层高度大于最大喷动床床层高度时,物料才具有典型的喷动流化特征;物料密度、物料粒径是影响喷动流化形态的主要因素;最大床层压降随物料质量、物料密度的增加而增大,随物料粒径的增加趋于增大;最小喷动流化速度均随物料质量、物料粒径的增加而增大;床层空隙率随喷动流化气体流量的增加而增大,物料质量对粗颗粒物料的床层空隙率影响较大,对细颗粒物料的床层空隙率影响较小。根据高碳铬铁粉的冷态喷动流化特性和形态变化,得出了高碳铬铁粉混合物料的喷动流化床操作相图。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯切片熔体流变特性

采用毛细管流变仪和Brabender流变仪测试了聚酯切片熔体的流变特性,发现熔体的粘度对温度非常敏感,熔体切变稀的现象很明显,讨论了粘度特性对物料加工温度等参数的影响     

ASP三元复合体系在孔隙介质中的流变性

利用室内物理模拟的方法,对三元复合体系在多孔介质中的流变行为进行了研究,分析了聚合物、碱、表面活性剂浓度和岩芯渗透率对三元复合体系在多孔介质中的流变特征的影响规律,研究结果认为复合体系在多孔介质中呈现出剪切变稀和增稠双重流变特性,复合体系在多孔介质中出现粘弹流变特征的临界剪切速率随着聚合物浓度的升高而减小,随着表面活性剂和碱浓度的增加而增大。     

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究。测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性。用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析。将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以 模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况。研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义。