分子动力学模拟及其在表面工程中的应用现状

分子动力学模拟是一种通过经典力学建立分子体系模型,利用数值求解分子体系运动方程,对分子和分子体系结构与性质进行研究的计算机模拟方法。分子动力学作为一种应用非常广泛的分子模拟技术,在物理、化学、生物、材料、医学等各种牵涉到微观世界的学科中,都起到了非常重要的作用。目前,分子动力学已被应用于模拟表面工程中表面涂层的沉积过程及其性质、表面改性过程、薄膜应力状态以及表面裂纹的萌生与扩展等方面。综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的基本原理及算法、原子间势函数的选取以及边界条件的选取,并且综述了分子动力学模拟技术在表面工程中的应用及其进一步的研究方向。     

表面自由能的计算方法及其对材料表面性能影响机制的研究现状

表面自由能是材料表面能量状态的一种描述,对材料的诸多性能有很大的影响。用于表面自由能计算的方法主要包括：Fowkes 法、Owens-Wendt-Kaelble 法、van Oss 法以及 Wu 法等,每种方法都有其特点和计算形式。目前,表面自由能的计算方法多数是基于 Young 方程推导而来,其中的基本物理量接触角θ是表征自由能的一个重要指标。对于接触角θ的测量,同样存在多种方式,如量角法、量高法以及测力法等。从表面自由能计算方法出发,系统地总结了表面自由能对材料结合强度、润湿性能及其他性能的影响,综述了国内外学者对材料表面自由能的研究现状。最后对表面自由能未来的研究方向提出了展望。     

再次椎体成形术的应用

目的探讨再次经皮椎体成形术(PVP)处理首次PVP术后疼痛不缓解的可行性、方法及疗效.方法骨质疏松症并椎体压缩骨折9例共9节行PVP治疗后疼痛不缓解,其中轻度压缩3例、中度以上压缩6例,包括合并囊性积液4例4节和粉碎性压缩2例2节;椎体转移性肿瘤4例共5节行经皮椎体成形术治疗后2～4个月疼痛复发.均采用再次PVP治疗,术后CT观察PMMA分布状况和有无渗漏,并进行临床疗效评价和观察有无并发症.结果再次PVP技术均成功,再注入PMMA量平均为4.8ml,随访1～18个月,CR 10例、PR 3例.CT证实椎     

湍流燃烧模型对直喷式柴油机火焰结构和排放物预测的影响研究

研究了不同湍流燃烧模型（EBU、CTC和PaSR模型）对直喷式柴油机燃烧过程中火焰结构和排放物生成的影响。分析了缸内平均量（放热率、缸内平均温度、NO和soot）变化情况和OH、NO及soot分布，并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明：不同燃烧模型虽然能得到相近的缸内平均量结果，但预测得到的缸内OH、NO、soot分布和温度分布情况存在一定差异；其中以EBU模型的预测结果与试验偏离最大；PaSR模型能较准确预测缸内变量微观分布情况和火焰脱离喷孔的距离，其预测得到的火焰结构与Dec1997年提出的概念模型一致。     

直喷柴油机喷油系统对燃烧和排放影响的三维模拟研究

直喷柴油机的喷油过程影响燃烧过程、影响发动机性能和污染物排放。为了研究喷油特性(如不同的喷油压力、喷油定时和喷孔直径等)对燃烧性能的影响,利用三维数值模拟软件K IVA-3代码,对喷油过程、燃烧过程和发动机性能进行了数值模拟。计算结果显示了不同喷油特性下的NO和碳烟排放的变化趋势。     

滚动接触疲劳试验机的研究现状

滚动接触疲劳试验机主要用于研究材料在模拟工况条件下的接触疲劳性能。本文就国内外已经实际应用的滚动接触疲劳试验机的现状及接触疲劳试验基本工作原理加以介绍,并就滚动接触疲劳试验机的发展方向作了探讨。     

改性沥青防水卷材在徐州三环路改造工程中的应用

结合徐州三环路大修改造工程,阐述了混凝土路面破坏的机理和修复方法.在采用"白加黑"罩面的道路改造方案中,选用APP/SBS卷材热熔法贴缝施工,有效防止了水的侵蚀和反射裂缝的产生.     

TIG电弧增材制造TC4钛合金的组织与性能

深部复杂地应力环境使得岩石的力学特性发生不同程度的改变,影响了地下开采掘进效率。为了改善大红山铜矿某巷道的爆破掘进效果,对巷道内的大理岩试件开展三维动静组合冲击试验,分析三维受力状态大理岩的动态力学特性、能量分布特征以及损伤演化规律。研究结果表明：当轴压为14 MPa,围压为5 MPa时,在应变率在79.19s-1~186.71s-1时,相对于单轴抗压强度,峰值应力可增加21.56%~135.42%;试件的能量吸收比与入射能成正线性相关,当能量吸收比不大于2.49 J/cm3时,试件仅有少数裂纹贯通,未发生破碎;当能量吸收比大于4.05 J/cm3时,试件完全破碎;试件的损伤随应变呈指数增加,当超过峰值应变后,损伤度加速增长。     

TC4钛合金-316L不锈钢真空钎焊接头组织与性能研究

为了实现TC4钛合金和316L不锈钢的良好连接,以Ti-Zr-Hf-Cu-Ni非晶合金作为钎料,研究了钎焊温度对接头组织与性能的影响。结果表明,在960 ℃/10 min的焊接工艺参数下,取得了高达205 MPa的接头剪切强度。接头由316L/扩散层Ⅰ/焊缝中心区域Ⅱ/扩散层Ⅲ/TC4五个部分构成,具体的组织构成为316L/γ-Fe+σ+α-Fe+τ+Fe2Ti+FeTi/β-Ti+(Ti,Zr,Hf)2(Cu,Ni)/β-Ti/TC4。靠近316L一侧的扩散层Ⅰ由Fe-Ti等脆硬化合物相构成,为接头薄弱区域,断裂位置位于该区域。     

淬火水温对铝合金残余应力影响规律的超声表征

绘制了预拉伸态和40~70 ℃水淬火并冷压时效的7050铝合金试样沿厚度、轧制、宽展三个方向传播的超声速度分布图和底损图,并分别计算其声速极差。结果表明：沿三个方向传播的超声波的声速分布图与试样中的残余应力场均存在相关关系,其中沿厚度方向传播的超声声速分布图不受材料厚度方向组织差异的影响,可作为分析试样整体残余应力场的手段;沿轧制和宽展方向传播的超声声速分布图受到组织和应力的双重影响,但仍可通过声速等高线的弯曲程度分析试样中的残余应力;随淬火水温升高,声速分布图的均匀性增加,声速极差减小,符合残余应力形成的规律;50 ℃水淬火试样的声速分布图的特殊性是由其淬火方式的特殊性造成的;此外,试验结果初步证实了利用超声方法表征铝合金试样整体残余应力的可行性。