PEM燃料电池多孔介质扩散层分形维数的测定

为了研究质子交换膜燃料电池扩散层多孔材料微结构对仿真结果的影响,首先必须找出一种有效的方法来描述其微结构.尝试应用分形理论表征多孔材料的微结构,介绍了曲线和孔隙面积分形维数的定义,并采用盒维法对2个分形维数进行计算.计算结果表明,扩散层试样的曲线分形维数为1.144 7,面积分形维数为1.927 6.     

钛合金微结构力学计算与虚拟失效分析

利用电子背散射衍射(EBSD)及OIM分析系统描述钛合金复合材料微观组织结构的金相形貌与晶体学取向,通过对复合材料微结构的模块化与可视化设计,模拟钛合金复合材料微观组织结构代表性体积单元.在此基础上,利用有限元法对钛合金微结构进行细观力学响应的数值计算,根据计算结果,识别"材料结构弱点",评估微裂纹的启裂、扩展,预测材料微结构内材料损伤后的性能,推演"微结构虚拟失效"行为.     

基于ESI和WOS的高校科研竞争力计量分析研究——以北京服装学院为例

基于ESI和WOS引文数据从科研生产力、影响力、发展力、创新力等维度对北京服装学院的综合科研竞争力以及重点学科材料学的科研竞争力进行了计量分析研究,并与相关标杆院校以及同类院校进行分析比较,研究总结了材料学科国际发展现状,提出了建设国际一流高校和一流学科的对策.     

微结构钢球展开轮增摩降磨特性分析

针对钢球缺陷检测过程中,镜面钢球打滑导致展开轮磨损这一问题,结合试验与有限元的方法,得到适合于展开轮的材料与微结构。首先,应用激光微造型技术在不同材料表面加工圆形凹坑微结构,采用单因素法在M-2000多功能磨擦磨损试验机上进行滚滑复合干摩擦试验;结合试验工况建立基于Archard理论的微结构磨损模型;最后通过仿真技术模拟试验优选的材料在不同微结构表面的磨损性能,进而对微结构进行优选。结果表明:在滚滑复合干摩擦工况下,圆形凹坑微结构可以改善不同材料的摩擦磨损性能;利用磨损模型计算磨损系数能够应用于有限元中用以分析实际工况的磨损特性;优选出T10A和45钢在三角形和菱形微结构表面下具有较好的耐磨性能。为轮系结构耐磨材料及微结构表面的选取提供理论参考。     

多晶体材料微结构仿真与数值计算

根据Laguerre图几何结构和拓扑形貌上的特征,同时引入多晶体材料微观组织结构的各向异性行为,实现了多种不同类型多晶体材料微观组织结构的表征。通过集成自主开发的Laguerre图构造程序和对商业有限元软件ABAQUS二次开发的脚本程序,开发了一套适用于材料微结构数值模拟的基础性平台软件VirtualTPS。最后,利用软件对多晶体材料微结构代表性体积单元的细观力学响应进行了数值计算与分析。     

二维复合材料微结构的力学响应计算

复合材料的力学响应数值计算对于多元多向异质体材料微结构的“性能导向型”设计、材料微结构失效的评估与预测具有重要的意义。利用自主开发的材料微观组织结构仿真软件ProDesign构造出二维复合材料微结构的代表性体积单元,通过C语言、Python脚本混合编程的方式,实现对商业有限元软件ABAQUS前处理的二次开发,使之用于复合材料微结构几何模型的建立、材料属性与晶粒取向的赋值、边界条件的定义以及有限元网格的划分,从而有效地实现二维复合材料微结构的细观应力响应计算。     

金属储氢材料与材料设计研究进展

基于储氢材料在氢能利用中的重要作用,通过从材料结构角度,对当前晶态储氢合金、非晶储氢合金、纳米储氢合金三大类金属储氢材料的研究现状和存在问题进行总结和分析,探讨了合金相图和现代材料设计方法在金属储氢材料研究中的作用和地位.当前研究工作表明,非平衡态结构调控是获得高性能储氢合金的有效途径.基于原子尺度的材料计算与设计,对新型金属储氢合金的研究和储氢机理探讨具有重要作用.     

基于多晶体模型的18CrNiMo7-6合金钢本构参数确定

近年来考虑材料微结构不均匀性的晶粒几何模型和晶体塑性有限元方法备受关注。为了获得18CrNiMo7-6合金钢的本构参数,基于晶体塑性有限元方法对材料的晶体塑性参数进行了研究,采用晶体率相关硬化模型,基于多晶体有限元方法对晶体的塑性参数进行了敏感性分析,确定了参数变化的范围,并给出了一个代价函数,对有限元仿真结果进行处理,确定了一组最优的塑性参数组合。利用拉伸试验对计算结果进行了校准,结果表明模拟得到的应力-应变曲线和试验曲线吻合得较好,可为后续微结构引起的不均匀应力集中分析提供必要的材料参数,具有重要的实际意义。     

基于最小吉布斯自由能的疏水表面接触角模型

在光滑表面Young氏方程和粗糙表面Cassie-Baxter模型的基础上,建立了二维情况下基于最小吉布斯自由能的接触角预测模型,并且对预测模型进行了修正,考虑斜壁对气-液接触线的影响。利用接触角预测模型及其修正研究微结构材料和尺寸参数对接触角大小的影响,从而指导疏水性微结构设计。研究结果表明,疏水性基底相对于亲水性基底加工出的微结构有更大的接触角提升趋势。增大微结构间隙宽度,减小凸台宽度,减小微结构斜壁角度,有利于接触角的提升。     

比较教学法应用于原子力显微镜仪器教学的探索

原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)作为一种广泛使用的材料纳米尺度微结构表征仪器,已列入许多理工科大学材料相关专业的仪器教学课程。利用比较教学法在AFM仪器教学中的应用进行了探索和实践。以材料科学研究热点对象石墨烯的微结构表征为例,在教学过程中,比较了氧化石墨烯和大片多层石墨烯的AFM形貌特征,氧化石墨烯和多层石墨烯的AFM成像和扫描电子显微镜(Scanning Electronic Microscope,SEM)成像特征,以及不同实验条件下氧化石墨烯的AFM成像形貌。通过这些比较教学内容,使学生对AFM仪器的工作原理和功能有了更深入的理解和掌握,AFM仪器的操作技能也得到了提升,并且对石墨烯材料的微结构特征有了更直观的了解。     

混凝土断裂问题研究的层次方法

把对混凝土断裂问题的研究分为宏观、细观、微观和纳观 4个层次 ,综述了不同层次的研究方法及适用对象 .最后指出 :混凝土细观层次的研究已成为 2 1世纪混凝土断裂问题研究的热门课题 ,并由此诞生了跨混凝土材料科学、计算力学和计算机图形学的新兴学科———混凝土计算材料科学     

材料基因组技术前沿进展

材料基因组技术是近年来兴起的材料研究新理念和新方法,是当今世界材料科学与工程领域的最前沿。材料基因组技术的实质是通过融合高通量材料计算设计、高通量材料实验和材料数据库三大组成要素,构建材料设计研发的协同创新网络,加速新材料从发现到应用的全过程。其中,高通量材料实验经过20多年的发展,目前已面向多种形态材料和多种服役性能形成了一系列成功案例,高通量材料计算模拟和材料数据库近几年也取得了较大进展。该文简要回顾了材料基因组技术的主要内容和发展历程,总结了具有代表性的高通量实验技术,以及高通量材料计算和材料数据库的应用案例,并介绍了电子科技大学在材料基因组技术方向取得的成果和工作基础,希望可以为我校在该领域的进一步发展规划和"一校一带"战略提供一定的参考。     

功能玻璃特性及其研究进展

对最近几年新型功能玻璃的研究及发展进行了回顾，重点介绍了新型功能玻璃在通信、磁记录材料、非线性光学器件等方向的应用，作者认为，随着科学和技术的发展，这类新型功能材料将会发挥越来越重要的作用。     

一种三维线弹性随机数值均化方法

对小变形下具有随机微观结构非均质材料的数值均化问题进行了研究.当考虑材料微观结构形态、各组分性质的随机性及相关性时,基于多尺度有限元方法和蒙特卡罗法,建立了非均质材料的随机均化模型.求出了不同边界条件下的随机有效量及其数字特征值以及有效量之间所具有的相关性.考察了随机微观结构参数对随机有效量以及表征体积单元中应力分布的影响.结果表明,在分析非均质材料的宏观有效力学性质时,考虑材料微观结构中客观存在的随机性和相关性非常重要.     

Computational Comminution and Its Key Technologies Applied to Materials Processing Procedure

A new concept named computational comminution is proposed in this paper, which is different from the traditional studies on materials processing procedure such as the study based on theoretic models, the study based on experiment models, which is based on information models . Some key technologies applied to materials processing procedure such as artificial neural networks, fuzzy sets, genetic algorithms and visualization technology are also presented, and a fusing methodology of these new technologies is studied. Application in the cement grinding process of Horomill shows that results in this paper are efficient.     

Materials databases for the computational materials scientist

Until recently, many computational materials scientists have shown little interest in materials databases. This is now changing be-cause the amount of computational data is rapidly increasing and the potential for data mining provides unique opportunities for discovery and optimization. Here, a few examples of such opportunities are discussed relating to structural analysis and classification, discovery of correlations between materials properties, and discovery of unsuspected compounds.     

含盐多孔材料湿交换率的确定

潮湿的室内环境使室内空气质量恶化。含盐多孔材料具有调节室内湿度的作用,逐步为人所认识。本文通过分析含盐多孔材料表面与空气间的湿交换过程,建立表面湿交换率公式,进一步提出加强含盐多孔材料湿调节能力的方法。     

当前高职烹饪类教材编写出版现状分析

烹饪专业类教材是实践性较强、工艺要求较高的教科书。近年来我国高职烹饪教育快速发展,而相关的教材比较杂乱,深浅不一,内容陈旧,不能满足当前职业教育的需求。高职烹饪类专业教材,应当根据职业教育的培养目标要求,突出烹饪职业教育的实践性、实用性、灵活性特点,强调烹饪教材的理论与实践一体化、典型菜品与制作规范相结合的编写思路,从职业化和市场化出发,强调实用,面向市场。     

当前高职烹饪类教材编写出版现状分析

烹饪专业类教材是实践性较强、工艺要求较高的教科书。近年来我国高职烹饪教育快速发展,而相关的教材比较杂乱,深浅不一,内容陈旧,不能满足当前职业教育的需求。高职烹饪类专业教材,应当根据职业教育的培养目标要求,突出烹饪职业教育的实践性、实用性、灵活性特点,强调烹饪教材的理论与实践一体化、典型菜品与制作规范相结合的编写思路,从职业化和市场化出发,强调实用,面向市场。     

关于材料科学技术创新策略选择

材料是工业的基础，材料科学研究、创新已成为一个十分重要的方面．随着社会经济的发展，对新材料、新技术、新产业提出了更高的要求．由于许多新材料的出现和应用，导致了许多新型产业的兴起．通过对比，看出问题，对材料科学技术的创新选择策略作了如实、客观的分析．