材料微观组织结构三维模拟的研究进展

多晶体材料微观组织结构很大程度上决定了其宏观物理力学性能,材料微观组织的模拟对于研究和预测材料的宏观力学性能具有重要意义。随着计算机技术的发展,材料微观组织的三维模拟已成为材料微观组织模拟的研究热点。总结了材料微观组织三维模拟的方法及其应用,提出了三维模拟的研究方向。     

塑性变形时的微观组织模拟

简述了微观组织模拟的几种主要研究方法:随机性方法、相场方法和有限元方法,评述了各种模拟方法的研究概况、特点及其适用范围,重点介绍了运用有限元法进行微观组织演变数值模拟时建立微观组织模型的方法,包括经验公式、统计模型和基于内变量的物理模型.概述了目前国内外基于有限元法的微观组织模拟的研究现状,最后介绍了近年来金属在高温变形时的多尺度耦合数值模拟.     

凝固过程微观组织模拟研究进展

综述了凝固过程微观组织模拟的研究现状,重点介绍了微观组织演变过程中晶粒形核、长大、相关的理论模型和常用的数值模拟方法,并对微观组织模拟的未来发展进行了评价和展望.     

偏晶合金微观组织模拟的研究进展

综述了国内外近年来对偏晶合金凝固过程微观组织模拟的研究进展,重点介绍了模拟研究中采用的计算方法及其计算结果,探讨了各种计算方法模拟微观组织演变的优点和局限性,最后指出了该领域目前所面临的问题,并展望了偏晶合金微观组织模拟的发展趋势。     

材料微观组织演变的蒙特卡洛仿真原理及应用

材料宏观力学性能由材料微观组织决定.蒙特卡洛波茨模型是实现材料微观组织演变过程仿真的一种重要方法.对蒙特卡洛波茨模型的原理、算法和应用进行了综述.     

定向凝固微观组织相场法模拟的研究进展

定向凝固过程中的界面形态对凝固组织有着决定性作用,相场法可以很好地展示凝固过程固液界面形态的演变。阐述了定向凝固相场方法数值模拟的基本原理及国内外研究现状,并指出了该领域目前面临的问题及未来发展趋势。     

粉体及其改性颗粒微观结构的透射电镜表征

介绍了一种适用性很广的材料微观结构表征法.应用该技术可以从粉体及其改性颗粒试样中切取可供透射电镜研究的薄膜,对微观结构进行表征.制样的效率高,薄膜的薄区大,完整性好.对材料微观结构的透射电镜和高分辨电镜表征具有重要意义.     

纳米材料微观结构的透射电镜和高分辨电镜表征技术

介绍了适用性很广的FKM制样法。应用该技术可以从微米-纳米颗粒、微米-纳米纤维、微米-纳米膜或含有界面的试样中切取可供透射电子显微镜研究的薄膜,对微米-纳米材料的微观结构进行表征,且制样的效率高,薄区大,完整性好。对纳米材料微观结构的透射电子显微镜和高分辨电子显微镜表征具有参考价值。     

铸造合金的微观组织模拟研究进展

凝固过程的数值模拟正在由宏观向微观转变。微观模拟不仅可以得到材料的凝固组织,而且还能为宏观模拟提供准确的潜热释放信息。针对目前微观组织模拟的研究现状,分析了几种主要的模拟研究方法,如确定性模拟方法、随机性模拟方法和相场方法等,阐述了其主要特征和模拟微观组织时存在的优缺点。最后对微观模拟中现存的问题及发展方向作了分析。     

纳米磁流体磁性能与微结构特性关系研究

用水热法制备了Fe3O4纳米磁流体样品,测试了样品对磁场的响应度,利用原子力显微镜表征分析磁流体的微结构特征,观测了磁流体材料颗粒粒径大小及形貌,且重点分析了磁特性与微结构的关系。分析结果表明,制备的Fe3O4纳米磁流体粒径大小约为5.00nm;不同质量分数的配比影响着磁流体对磁场的响应度,质量分数为10%时的响应度最高;磁流体所表现的磁特性与链状微结构变化紧密相关,纳米颗粒在Fe3O4磁流体中的分布情况决定了其链状微结构的变化。     

纳米粒子的分散与表征技术

介绍了纳米粒子制备过程中的分散、表面双电层理论、干燥方法、表面修饰与表征方法。     

地聚合物凝胶结构特性的分子动力学研究

通过分子动力学模拟的方法,在参照实验数据构建起的初始结构模型的基础上,根据N-A-S-H凝胶体系的结构特点,选取Na原子、H2O分子及Si2Al O10基团作为基本单元的组成,构建了地聚合物凝胶结构模型。根据模拟过程中体系的运动轨迹,进行多次优化模拟操作,计算出N-A-S-H凝胶体系的径向分布函数(RDF)、XRD模拟图谱及力学性能等有关参数,并结合实验数据对所建结构模型的准确性进行了验证。结果表明,分子动力学模拟值与实验值吻合较好,不仅验证了所建结构模型的有效性,也为其在N-A-S-H凝胶体系的进一步深入研究提供了可能。     

介孔材料分形表征的研究进展

分形是材料表征中一种新兴的方法。本文介绍了介孔材料的基本特性和表征方法;阐述了分形理论的发展、分形维数的计算测定与分形在介孔材料表征中的应用,分析了介孔材料的分形模型,指出分形在介孔材料表征中的发展前景。     

Al-Li合金的合金化及组织研究进展

综述了Al-Li合金的合金化及组织的研究进展,详细阐述了不同体系如Al-Li-Cu、Al-Li-Mg系合金的成分与微结构之关系,评述了Al-Li合金中微合金组元如Zr、Ag、RE等微合金化的发展趋势.     

集成电路封装的三维热模拟与分析

以有限元方法为基础的计算机模拟技术在集成电路封装热设计中是一种重要的热模拟和分析工具。本文运用有限元方法对多热源条件下集成电路封装的热场进行了模拟和分析。模拟结果与测量值非常接近,证实了模拟方法的有效性。模拟结果表明：在本模拟条件下,由芯片到封装外壳底面的热通路为散热的主要通道,其它表面的对流条件对热场分布影响不大。     

熔透型熔池液面三维形态的数值模拟

对脉冲TIG焊熔透型池在脉冲峰－基转换期间的熔池三维形太变化进行了定性分析,并从力和能量的角度建立了数学模型,采用Surface Evolver有限元分析软件进行了值模拟,进而通过实验结果对该数学模型作了修正,修正过的模型和模拟结果为今后定量,系统地模拟出多种条件下熔透型熔池各液面的形态规律,以此建立熔池上液面的特征量与熔深的对应关系,这种关系可以成为焊缝透性控制的基础。     

Finite element analysis of three dimensional crack growth by the use of a boundary element sub model

A new automated method to model non-planar three dimensional crack growth is proposed which combines the advantages of both the boundary element method and the finite element method. The proposed method links the two methods by a submodelling strategy in which the solution of a global finite element model containing an approximation of the crack is interpolated to a much smaller boundary element model containing a fine discretization of the real crack. The method is validated through several numerical comparisons and by comparison to crack growth measured in a test specimen for an engineering structure.     

纳滤水处理应用研究现状与发展前景

纳滤技术作为一种新型的膜分离技术,近年来得到国内外专家学者的广泛关注和深入研究.结合课题组在纳滤水处理领域的研究进展,综述了纳滤膜技术在工业水处理、饮用水净化、医药废水、垃圾渗滤液处理、淋浴水回用、特种水处理及海水淡化等方面的研究现状,并展望了纳滤膜技术的发展前景.