冷却速率对液态金属Cu凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究

采用Quantum Sutton-Chen(Q-SC)多体势对液态金属Cu在四个不同冷却速率下的凝固过程进行了分子动力学模拟研究. 通过双体分布函数、键型指数、配位数、均方位移及可视化分析, 结果表明：冷却速率对液态金属Cu的微观结构演变有决定性影响. 当冷却速率为1.0×10¹⁴K/s时得到非晶态结构；当冷速分别为1.0×10¹³K/s，1.0×10¹²K/s和1.3×10¹¹K/s时，系统形成以1421键型为主体的面心立方(fcc)与六角密集(hcp)共存的混合晶体结构；且其结晶温度分别为373K，773K和873K，即冷速越慢，其结晶温度越高，结晶程度也越高；且冷速越慢，1421键型越多，混合晶体中面心立方(fcc)结构所占的比例越高. 同时发现，原子的平均配位数的变化与1551，1441，1661键型的变化密切相关, 反映出体系对称性结构的变化规律与配位数的变化有关. 在可视化分析中，进一步采用中心原子法展现出非晶态与晶体结构的2D截面，及在3D下混合晶体中两个基本原子团分别为面心立方(fcc)与六角密集(hcp)基本原子团的具体结构. 关键词： Q-SC多体势 液态金属Cu 凝固过程 分子动力学模拟     

基于侧漏型光子晶体光纤高灵敏度宽线性范围弯曲传感器的研究

基于所研制的侧漏型光子晶体光纤, 提出并研制出一种Sagnac干涉仪型高灵敏度宽线性测量范围的弯曲传感器. 实验研究结果表明, 当侧漏型光子晶体光纤中的线性缺陷与弯曲方向一致时, 采用群双折射和波谷波长偏移量测量弯曲曲率均可获得高的弯曲灵敏度, 但线性测量范围小, 且不能进行小弯曲曲率的测量. 当线性缺陷与弯曲方向垂直时, 以波谷波长偏移量进行弯曲曲率检测, 可获得10.798 nm/m^-1高灵敏度的同时且可实现0–5.03 m^-1的宽线性测量范围, 结合测量矩阵的引入可实现温度和弯曲曲率的同时测量, 进而剔除环境温度变化对弯曲曲率检测的干扰, 实现了高灵敏度宽线性范围的弯曲传感; 而以群双折射进行弯曲曲率检测, 虽然检测灵敏度较低, 但可实现对环境温度不敏感的弯曲传感. 关键词： 弯曲传感器 侧漏型光子晶体光纤 高灵敏度 宽线性范围     

基于苯磺酸和2，2′-联吡啶双配体的锰配合物的结构及其催化Mannich反应性能和机理

由溶剂热法合成了 2 个锰的超分子配合物[Mn₂(2,2′-bipy)₄(H₂O)Cl₃](L₁)·6H₂O (1)和[Mn(2,2′-bipy)₂(H₂O)Cl](L₂)·3H₂O (2)(L₁^-=对甲基苯磺酸根,L₂^-=间硝基苯磺酸根,2,2′-bipy=2,2′-联吡啶),并用单晶X射线衍射、红外光谱、热重分析和氮气吸附-脱附测试对其进行了表征。以Mannich反应为探针,研究了2种配合物的催化性能,并通过对比2种配合物的扫描电镜和粉末X射线衍射表征结果,分析了配合物结构对其催化性能的影响。最后通过密度泛函理论预测了配合物的活性位点,利用X射线光电子能谱证明了活性位点的活化作用,进而阐述了配合物催化Mannich反应的机理。     

基于小波包能量谱的西安钟楼木结构的损伤识别

应用小波包能量谱对环道行驶地面交通下的西安钟楼木框架结构进行损伤识别分析,构建了能量比偏差和能量比方差两个损伤识别敏感性指标。从小波函数的选择、小波包分解层次的选择、损伤敏感性和噪声的影响方面进行了分析研究。结果表明:两个指标都能有效地发现钟楼木框架结构的损伤,随着损伤程度增加,损伤识别越明显;在损伤初期,能量比偏差识别效果优于能量比方差,随着损伤的积累,能量比方差损伤敏感性优于能量比偏差;两个指标对不同损伤区域和损伤构件的损伤敏感性不同;在信噪比SNR≥40dB时,两指标都能准确地识别钟楼木结构的损伤,提高信噪比,两指标的敏感性增强,具有一定的抗噪声干扰能力,可为环境激励下古建筑木结构损伤识别的研究提供理论依据。     

油藏油水两相流低阶模型算法

目前,油藏数值模拟主要采用的方法如有限元方法、有限容积法等在油藏数值计算时均需要较长的计算时间,很大程度上限制了油藏注采的实时预测与快速动态模拟.该文以一种高效的数据处理方法(最佳正交分解(POD)方法)为基础,对油藏油、水两相流抽取特征函数,并对油藏两相流模型进行Galerkin投影得到新的低阶计算模型.数值计算表明...     

集输管路上升管系统严重段塞流液塞特征

在海洋油气集输-上升管路系统模拟实验装置上研究了严重段塞流的液塞运动特征.实验结果表明,液塞首先以较低速度流出上升管,该速度约等于管道入口气液混合速度;然后液塞以较高速度流出,速度值主要受管路系统的结构尺寸及物性影响,该阶段的液塞长度不超过上升管高度.本文还分析了液塞长度、各阶段速度与入口气液流量的关系,给出了拟合关联式.     

物态方程曲面上临界点高斯曲率的物理意义

物态方程曲面在临界点的高斯曲率为零与否,完全由压缩率临界指数确定。根据微分几何中高斯曲率-局部曲面形状之间的关系,可以推知一个高斯曲率-临界指数关系：相变点两侧的压缩率临界指数只有两种情况,都等于1或者同时大于1。作为高斯曲率-临界指数关系的一个检验,我们直接计算理想玻色气体物态方程曲面在临界点的高斯曲率,发现临界指数大于1,这一点和实验结果相符。     

论范德瓦尔斯a和b参数与温度的关系

范德瓦尔斯方程中a、b参数是否与温度相关,不但不同文献中的说法互不相同,而且有同一文献前后的结论相互矛盾.本文分析了这个令人迷惑的问题.在热力学中a和b参量被处理为与温度无关,它仅仅在临界点附近有效并可以把范德瓦尔斯方程表述为对应态定律;在更加广泛的温度区间a、b参量和温度有关,但是范德瓦尔斯方程却丧失了其独特性.统计...     

具有介孔结构的ZSM-12分子筛的制备、表征及催化性能

采用碱脱硅法制备了具有介孔结构的ZSM-12分子筛,并运用X射线衍射、N2吸附-脱附、固体核磁共振和氨程序升温脱附等方法对碱处理前后的ZSM-12分子筛进行了表征,并考察了碱脱硅改性对分子筛的孔结构、酸性以及催化萘的烷基化反应性能的影响.结果表明,通过改变NaOH溶液的浓度可以在保持ZSM-12分子筛骨架结构的同时,有效地调变介孔的分布,随着碱处理浓度的提高,ZSM-12分子筛的介孔孔容增加,孔径分布范围变宽,产生的二次介孔改善了反应产物的扩散性能,有效地提高了对萘和甲醇烷基化反应的催化性能,萘转化率和2,6-二甲基萘选择性均得到提高.     

高真空多层绝热夹层稀薄气体传热分析

为研究多层绝热夹层稀薄气体传热特性及其对绝热性能的影响,建立了全压力范围气体导热模型,分析了气体种类、真空度、层密度、温度等因素对绝热夹层气体导热系数的影响规律.同时,结合直接蒙托卡罗(DSMC)方法验证了模型的准确性.结果 表明:温度对气体导热系数影响显著,真空度高于20 Pa时导热系数随温度的升高而逐渐减小,低于2...