基于岩石重构图像的核磁共振响应模拟

能够反映孔隙介质内部真实复杂结构的CT图像经常被用于模拟研究中并能取得较好的结果. 但是,在很多情况下缺少三维CT图像或者其分辨率受限,此时,更易于获取的二维薄片图像被用于构建三维的孔隙结构图像. 假定孔隙介质各向同性,基于二维图像,使用多点统计方法可以构建岩石的三维孔隙结构. 基于数字图像,采用随机游走方法模拟得到核磁共振响应,然后由模拟得到的回波串反演得到T₂分布. 研究表明,岩石重构图像中的模拟结果与CT图像中的模拟结果有较好的一致性. 基于数字图像的核磁共振响应模拟为分析不同孔隙结构的核磁共振响应提供了便利,同时,模拟结果也为验证孔隙结构的重构效果提供了依据.     

基于LabVIEW数据采集系统的混沌电路实验

应用LabVIEW软件构建了混沌电路, 并利用数据采集卡对实测混沌电路进行数据采集和处理. 该实验有利于学生从感性上认识了混沌现象,掌握混沌电路的基本原理和测量方法.     

FGHxx粉末高温合金疲劳损伤行为表征、评价与展望

FGHxx系列结构材料是我国近年来成功开发的损伤容限型粉末高温合金,由FGH95到FGH99系列,主要是通过材料的化学成分、制粉工艺及后续的热处理工艺参数等优化措施,达到提高在役温度下的强度、韧性性能,改善疲劳裂纹扩展阻力等目的。相比于材料工艺力学的现有研究成果,该系列材料在固体力学相关的疲劳损伤表征、寿命评价、微结构对疲劳裂纹萌生行为的研究存在显著滞后,尤其在损伤容限相关的关键科学问题以及工程关注的安全评估手段等有待深入探究。本文基于作者们对现有的FGHxx系列粉末高温合金疲劳损伤研究现状和关键科学问题的掌握和理解以及对应的部分实验研究结果,从材料微结构特征、疲劳数据分散特点、宏微观疲劳裂纹扩展行为、SEM原位测试、疲劳寿命预测模型、疲劳损伤安全区（三维K-T关系图）的建立等进行了评述和展望。     

水分子在微孔隙介质中的受限扩散模拟

在饱和多相流体孔隙介质中,利用核磁共振测得的扩散系数可以区分油气水,并用于饱和度等岩石物理参数的求取,但在微小孔隙（< 20 μm）中,流体的表观扩散系数会偏离其自由扩散系数．通过有限差分和随机游走模拟方法对水分子在单孔隙及多孔隙介质中的扩散进行数值模拟,考察水分子扩散受限的程度．结合核磁共振在测井及实验室岩石物理应用的技术,进一步分析了受限扩散对求取油水饱和度等岩石物理参数造成的影响．同时,分析总结了两种模拟方法的使用条件及优缺点．     

胶接体系的胶接强度、粘结能及损伤破坏研究

胶接是指一种用粘合剂实现连接和固持的方法,胶接形式的金属薄板在汽车工业,建筑业以及航空航天领域有着广泛的应用.论文采用有限元模拟方法,研究了该胶接体系在受载状态下的滑剪破坏行为,重点关注了胶层粘结能,搭接长度,胶层厚度对胶接接头承载能力的影响,同时初步探讨了胶层的界面损伤情况.胶层粘结能的提高能够显著提高接头的承载能力.此承载能力受搭接长度和胶层粘结能的共同影响,较大的粘结能情况下,提高搭接长度能够显著提高接头的承载能力.胶层厚度对接头的承载能力也存在影响,在论文考虑的厚度范围内,提高厚度能够增强接头的承载能力.最后初步考虑了接头在达到载荷峰值时刻的胶层损伤情况.     

柔性电子系统及其力学性能

建立在柔性和可延性基板之上的新兴电子技术通称为柔性电子技术. 由于其独特的柔性和延展性, 柔性电子系统在很多方面有着广阔的应用前景. 柔性电子系统具有相似的结构特点和材料特性. 对其组成部分的力学性能研究是柔性电子技术研发过程的重要组成部分. 对柔性电子系统的相关背景及其研究现状进行全面的介绍和评述. 首先介绍了柔性电子系统的概念和在实际应用领域中的研究进展; 然后介绍了它的基本结构, 材料特点以及制备工艺, 着重介绍了国内外在柔性电子系统基本结构的力学性能方面的研究进展; 并在最后初步展望了在其力学性能研究领域中有待解决的若干问题.     

水分子在微孔隙介质中的受限扩散模拟

在饱和多相流体孔隙介质中,利用核磁共振测得的扩散系数可以区分油气水,并用于饱和度等岩石物理参数的求取,但在微小孔隙(20μm)中,流体的表观扩散系数会偏离其自由扩散系数.通过有限差分和随机游走模拟方法对水分子在单孔隙及多孔隙介质中的扩散进行数值模拟,考察水分子扩散受限的程度.结合核磁共振在测井及实验室岩石物理应用的技术,进一步分析了受限扩散对求取油水饱和度等岩石物理参数造成的影响.同时,分析总结了两种模拟方法的使用条件及优缺点.     

High-precision nuclear magnetic resonance probe suitable for in situ studies of high-temperature metallic melts

High-temperature nuclear magnetic resonance (NMR) has proven to be very useful for detecting the temperature-induced structural evolution and dynamics in melts. However, the sensitivity and precision of high-temperature NMR probes are limited. Here we report a sensitive and stable high-temperature NMR probe based on laser-heating, suitable for in situ studies of metallic melts, which can work stably at the temperature of up to 2000 K. In our design, a well-designed optical path and the use of a water-cooled copper radio-frequency (RF) coil significantly optimize the signal-to-noise ratio (S/NR) at high temperatures. Additionally, a precise temperature controlling system with an error of less than ±1 K has been designed. After temperature calibration, the temperature measurement error is controlled within ±2 K. As a performance testing, ²⁷Al NMR spectra are measured in Zr-based metallic glass-forming liquid in situ. Results show that the S/NR reaches 45 within 90 s even when the sample's temperature is up to 1500 K and that the isothermal signal drift is better than 0.001 ppm per hour. This high-temperature NMR probe can be used to clarify some highly debated issues about metallic liquids, such as glass transition and liquid-liquid transition.     

薄膜系列实验的教学研究

从薄膜制备、生长过程动态分析以及形貌表征3方面设计了薄膜系列实验.用离子束溅射制备金属薄膜,研究了制备条件对溅射速率的影响,测量了薄膜生长过程中电阻的变化,用扫描隧道显微镜或原子力显微镜观测薄膜的表面形貌,并分析不同制备条件得到的薄膜的表面形貌特征.     

含曲线型膜基界面的高分子基金属薄膜延展性能

柔性电子系统中联接电子元器件的互联金属导线多以附着在高分子基底上的薄膜形式存在.该文首先实验研究了在含糙化表面的聚酰亚胺基底上附着Cu膜的延展性能,结果显示,提高基底表面粗糙度能够显著降低Cu膜在拉伸条件下的裂纹密度.然后采用有限元方法模拟计算了基底表面糙化处理后,金属薄膜在拉伸状态下的应力分布,结果表明曲线型界面可显...