磁流体流动与传热的格子Boltzmann模拟

考虑外加磁场下磁流体中纳米磁性粒子所受的各种作用力,建立了用于模拟磁流体流动与传热特性的两相格子Boltzmann模型,模拟了外加不同方向梯度磁场下平板间磁流体的流动与传热过程,计算了磁流体与平板间对流换热的Nusselt数,分析了磁场梯度方向、大小对Nusselt数的影响．     

Vector-like lepton searches at a muon collider in the context of the 4321 model

A feasibility study is performed on the search for vector-like leptons(VLLs) at a muon collider in the context of the "4321 model",an ultraviolet-complete model with rich collider phenomenology and the potential to explain several recent existing B physics measurements or anomalies.Pair production and decays of VLLs lead to an interesting final state topology with multi-jets and multi-tau leptons.In this study,we perform a Monte Carlo investigation with various machine learning techniques and ex...     

(111)取向0.7PMN-0.3PT薄膜机电耦合性能

铁电薄膜由于其优异物理性能,而被广泛应用于微电子、光电子、微机电领域。在铁电薄膜理论研究方面,热力学理论可以有效地预测铁电薄膜的相结构、极化特性和机电性能等,且已在(001)取向铁电薄膜的研究中取得了较好的应用,而对于(111)取向铁电薄膜的研究报道非常少。因此,本文通过对序参量坐标转换的方法,构建了(111)取向薄膜的热力学势能函数及其机电性能计算方法。基于此,研究了(111)取向0.7PMN-0.3PT铁电薄膜的相结构及其机电性能。研究结果表明,(111)取向0.7PMN-0.3PT铁电薄膜的相结构主要存在沿晶轴方向三个极化可互换的对称相:顺电相PE、菱方相R和单斜相M_A(或M_B)。在应变和外电场的调控下,(111)取向0.7PMN-0.3PT薄膜展现出优良的机电性能,在R和M_A相变点处,介电常数ε11、ε22、ε33和面外压电系数d33取得了极大值。在外电场E₃分别为0、50 kV/cm、100 kV/cm和200 kV/cm时,面外介电常数ε33的峰值分别为4 382、2 646、2 102和1 600,面外压电系数d33的峰值分别为303.8 pm/V、241.9 pm/V、219.7 pm/V和195.1 pm/V。应变和外电场能够较好地调控薄膜的机电耦合性能,可为优异机电耦合性能的器件制备提供参考。     

不同织构形状及分布下滑动摩擦副的多目标驱动优化及敏感性分析

为改善滑动摩擦副润滑性能,引入了表面微织构技术。首先采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法建立了四种不同织构形状下滑动摩擦副的数值计算模型,并对其流动状态进行研究,其次以承载力最高和摩擦力最低为目标,基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对织构结构及分布进行多目标驱动优化,最后采用局部敏感性分析方法研究了目标参数对各设计变量的敏感度。结果表明:优化后滑动摩擦副润滑性能明显提高,最优分布参数与织构形状无关,而最优织构深度随着织构形状不同有所变化,且优化前后矩形织构型滑动摩擦副润滑性能均最优;环向距离对承载力影响程度最大,织构深度次之,而摩擦力对各设计变量均不敏感。     

梯度磁场下磁流体三维结构的格子-Boltzmann方法模拟

考虑磁性颗粒受到的各种内力与外力包括重力、布朗力、van der、Waaks力、磁偶极-偶极作用力以及外磁场作用力,建立了描述磁流体结构的两相格子-Boltzmann三维模型,对外加梯度磁场条件下磁流体的介观结构进行了模拟.模拟结果表明:外加梯度磁场时磁流体粒子沿梯度方向聚集并出现分层现象,且随时间推移和外加磁场增大,分层现象越来越明显.     

加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定土壤中咪唑乙烟酸残留量

建立了加速溶剂萃取-高效液相色谱法测定土壤中咪唑乙烟酸除草剂残留量的检测方法.加标土壤样品以V(甲醇)∶V(冰乙酸)＝5∶1作提取剂,在温度50 ℃,压力9 MPa下静态萃取10 min,提取物用高效液相色谱二极管阵列检测器进行分析.色谱柱为ODS柱,流动相为V(甲醇)∶V(水)∶V(冰乙酸)＝50∶46∶4,流量: 1 mL/min;检测波长: 254 nm.结果表明: 1和10 μg/g的加标回收率分别为90%和86%,相对标准偏差分别为4.1%和4.5%,检出限可达0.006 μg/g.     

流体机械微气泡发生器的结构优化研究

本文基于CFD技术对文丘里式微气泡发生器进行了研究，分析了微气泡发生器内流动特性及微气泡在管内扩散段的发展过程，得出气泡在湍流剪切作用下逐渐破碎。同时，分析了喉部、渐扩角对气泡发生器发泡性能的影响规律，通过实验对模拟结果进行了验证。结果表明：随着喉部内径的增大，气泡粒径呈逐渐增大趋势，入口压力也逐渐增大；随着扩张角的增大，气泡粒径呈先减小后增大的趋势；改变喉部结构形式，当采用阶梯喉部结构时，气泡粒径更小。     

新型PTC材料的阻温特性及其热控性能的研究

正温度系数(Positive temperature coefficient, PTC)材料是一种电阻随温度变化的热控功能材料，然而，传统的PTC材料由于高室温电阻率以及负温度系数效应而限制了其在电子设备热控领域的应用。本文基于石蜡/乙烯–醋酸乙烯酯共聚物混合基体，利用多壁碳纳米管和炭黑杂化填料的协同效应制备得到具有室温居里点、低室温电阻率和优异电阻正温度效应的新型PTC材料。研究了基体配比、填料含量对室温电阻率和PTC性能的影响，并采用羧甲基纤维素对其负温度系数效应现象进行改善。此外，对新型PTC材料的自适应热控性能进行了研究和分析。研究发现：与普通的电阻加热器相比，PTC加热器具有自适应控温能力，并且在没有任何外部控制系统的条件下可以将被控设备的温度控制在正常工作温度范围内。     

基于数据驱动的舵面结构优化设计

在航空航天领域,基于结构拓扑优化理论的轻量化设计需求逐步增加;而一些高端装备的空气舵通常服役于严酷的热力耦合环境中,对其进行高效地轻量化设计兼具挑战和重要意义.对于给定的载荷,薄壁结构的刚度特性可以通过增加肋或加强筋而得到显著增强,这与空气舵结构的设计需求高度一致.然而,传统隐式拓扑优化框架下的加筋设计存在设计变量数目多、计算效率较低、不易保证筋条几何特征以及不便直接将优化设计结果导入CAD系统等问题.本研究采用了全新的显式拓扑优化方法-移动可变形组件法(MMC),并结合数据驱动对具有异形封闭几何特征的空气舵进行高效加筋设计.该方法直接对筋条骨架的几何信息进行优化,具有设计变量少、计算效率高、优化结果可与CAD软件无缝衔接等优势,从而解决了采用隐式拓扑优化方法及后续模型重构、参数优化等冗余步骤所面临的优化周期长、对设计人员经验依赖性强等问题.进一步,建立了加筋布局与关键力学性质映射的人工神经网络模型;将其作为代理模型进行优化可极为高效地得到高质量的初始设计,从而显著提升了舵面结构优化设计的效率.文章设计框架融合了结构拓扑优化算法与人工神经网络技术,可以推广应用于其他高端装备的智能设计.     

带Poisson跳年龄相关随机时滞种群系统的均方稳定性

本文研究了带Poisson跳年龄相关随机时滞种群系统均方稳定性的问题.在一定条件下,给出了数值解均方稳定的定义.利用补偿随机θ法讨论系统数值解的均方稳定性,给出数值解稳定的充分条件.获得了当1/2≤θ≤1时,对于任意的步长?τ/m,数值解是均方稳定的;当0≤θ1,时,如果步长?t∈(0,?t0),数值解是指数均方稳定的的结果.最后通过数值算例推广并验证了结果的有效性和正确性.