基于有限差分法和光滑粒子法的镁合金充型模拟

针对Benchmark件,采用有网格方法(FDM)和无网格方法(SPH)进行充型过程数值模拟,并将模拟结果与WinCast计算结果进行了比对,从而验证了两种方法的有效性和正确性。由于SPH方法可通过追踪粒子的运动得到整个物理系统的特性,无需采用专门方法确定自由表面,在数学模型上具有一定优势。     

铜掺杂TiO2纳米管阵列薄膜的制备及表征

本文提出了一种磁控溅射和阳极氧化相结合制备Cu掺杂TiO₂纳米管(Cu-TNT)阵列的方法。掺杂后的样品通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对其结构和光电性能做了研究与分析。研究结果表明：Cu以离子形态均匀地掺杂进入TiO₂纳米管中,且为取代掺杂;Cu掺杂对TiO₂纳米管(TNT)的生长具有抑制作用,对TNT的形貌有明显影响;Cu掺杂对TNT晶体生长取向也有明显影响,抑制锐钛矿(101)晶面的生长,使(101)晶面产生晶格畸变、晶面间距变宽并促进锐钛矿(004)晶面的择优生长。瞬态光电流响应分析表明Cu掺杂TNT有利于抑制光生电子-空穴对的复合速率,提高太阳能利用率。     

红枣核桃汤圆的配方研究和工艺优化

以红枣、核桃作为基本原料加工新型红枣核桃汤圆,研究馅料量、糯米粉量、调配汁水量对产品感官评分的影响,在单因素试验的基础上以感官评分为响应值进行响应面优化试验。结果表明:红枣粉∶核桃粉质量比为1∶1,馅料量6.5 g,糯米粉量8 g,调配汁水量5 mL,此时汤圆的感官评分为93.74分。此条件下制得的汤圆外形完整没有褶皱破裂,颜色纯正,香气浓厚,口感好,味道鲜香。     

不同强度冷激处理对香蕉耐冷性的影响

为探讨0℃冰水混合物不同强度的冷激处理,对香蕉在冷害温度下贮藏的耐冷性及其品质的影响。试验以"巴西"香蕉为试材,使用0℃的冰水混合物分别冷激15、30、60 min,贮藏于低温(4℃),湿度为85%条件下,并以未处理组作为对照,定期取样进行指标测定。试验结果:与对照组相比,经0℃冰水混合物冷激30 min后的香蕉,冷害指数和冷害率显著降低,相对电导率和MDA含量的上升趋势减缓,同时提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,保持了果肉的硬度;贮藏结束时,冷害指数和冷害发生率分别低于对照组0.315(P0.05)和15.2%(P0.05),明显降低了香蕉冷害的发生。试验结果表明:冷激处理能在一定程度上提高香蕉的耐冷性,降低冷害的发生程度。     

低压铸造下凝固过程缩孔缩松的预测方法研究

基于铸件铸型的传热学基础,详细研究了低压铸造下铸件缩孔缩松缺陷的形态,考虑到低压铸造补缩具有重力补缩和压力补缩双重性质的规律,以及压力对临界固相率的影响,提出了一种新的预测低压铸造下缩孔缩松预测的方法,并建立了数学模型.该预测技术基于中北大学特种液态成形技术研究中心所开发的EasyCast软件进行研究,并集成到该软件中.最后将模拟结果与实验结果进行对比,显示该模型能够较好地表现低压铸件的缩孔缩松.     

第一性原理研究Al-Y合金在压力作用下的晶胞结构、力学性质、热力学性质和电子结构（英文）

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了压力对Al-Y合金的晶胞结构、力学性质、热力学性质和电子结构的影响。结果表明:晶格常数、弹性常数和弹性模量的计算结果与先前理论计算和实验结果相一致;体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比和德拜温度随压力增大而增大,而热熔则随压力的增大而减小;德拜温度按顺序逐步降低;通过Pugh准则(GB)预测出AlY和Al_3Y相是塑性材料,并随压力的增大塑性增加,而Al_2Y相是脆性材料,其脆性并未随压力增大得到改善;最后还分析了压力对AlY、Al_2Y和Al_3Y相的态密度和电荷布局的影响。     

基于SPH方法的低压铸造充型过程数值模拟

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法,对所建立的低压铸造充型模型进行了数值模拟,并将模拟结果与Win-cast软件的模拟结果进行对比。结果表明,SPH方法与Win-cast软件模拟结果基本一致,能够较准确地模拟低压铸造充型过程。     

VTK显示技术在铸造模拟软件中的应用

VTK(Visualization Toolkit)是一个面向对象的可视化类库,具有强大的可视化功能和图形、图像处理能力。通过介绍VTK技术的层次结构和显示机制,并将其应用于铸造模拟软件EasyCast的开发过程中,与国内同类使用OpenGL作为开发工具的软件相比,VTK具有更加优秀的显示效果。     

铸造凝固微观组织模拟研究进展

铸造凝固微观组织模拟是用计算机模拟铸件微观组织的形成过程,以预测铸件的组织结构和性能.本文概述了目前国内外凝固微观组织数值模拟的研究进展、相关基本原理和模型,介绍了采用计算机进行微观组织模拟的几种主要方法,评述了当前所使用的物理数学模型的特点及局限性,指出了该领域目前面临的问题和未来发展趋势.     

基于近似因子分解法的铸造充型过程数值模拟研究

目前求解流动过程中速度场、压力场最常用的方法是SOLA法,在求解过程中由于需要在连续性方程、动量方程间反复迭代,所以计算效率不高。采用近似因子分解法进行速度场、压力场求解,由于在求解过程中每一步均可采用托马斯算法求解三对角方程,所以计算简单,可有效提高计算效率。最终建立了基于有限差分法的流动场数值模拟程序,并针对Benchmark件进行了充型过程流动场数值模拟,通过对比模拟结果与实验结果,验证了计算模型的正确性。