分子動力學(xué)模擬單晶納米鋁絲拉伸

以lennard-jones位能式與brenner-tersoff位能式為基礎(chǔ),經(jīng)由分子動力學(xué)模擬,探討流體分子與碳管間質(zhì)、能傳遞的關(guān)系.首先在一(5,5)armchair碳管側(cè)面,分別移除不同數(shù)目的碳原子,形成閥口(aav=17.3~116.92),進(jìn)行模擬.結(jié)果顯示,常用的自擴(kuò)散行為在該環(huán)境下不足以完全說明物性,即在相同系統(tǒng)溫度下,閥口的大小也會改變氫原子逸出速度vb(breakthroughvelocity).為此,必須考慮麥克斯韋-波爾茲曼能量分布方程(maxwell-boltzmannenergydistribution)修正,此外,原子釋放率與閥口尺寸有明顯的相依性.同時(shí)研究中亦發(fā)現(xiàn),閥門不同幾何尺寸引起位能障(potentialenergybarrier)、功函數(shù)(workfunction)以及能隙(energygap)的改變,進(jìn)而影響粒子通過時(shí)流率、流速等動力行為.可利用該特性,作為控制原子、分子流動的納米閥門、粒子分離或化學(xué)反應(yīng)器等基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù).

本文用基于嵌入原子勢函數(shù)的經(jīng)典分子動力學(xué)模擬了溫度和壓力對熱軋擴(kuò)散復(fù)合過程中界面原子擴(kuò)散的影響,從原子尺度對界面原子的擴(kuò)散行為進(jìn)行了分析計(jì)算,分別用arrhenius關(guān)系和愛因斯坦擴(kuò)散定律計(jì)算得到溫度在800k時(shí)銅原子和鋁原子的計(jì)算值分別是1.85×10-11m2/s、4.83×10-9m2/s,擴(kuò)散激活能分別為qal=0.33ev,qcu=0.53ev。計(jì)算結(jié)果還表明界面處主要是銅原子向鋁原子層擴(kuò)散。計(jì)算模擬所得的結(jié)果與已有的理論結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合良好。

空調(diào)控溫過程的系統(tǒng)動力學(xué)模擬分析——以房問、人員、設(shè)備和空調(diào)設(shè)備組成的空調(diào)控溫系統(tǒng)為單元。以室溫為目標(biāo)，研究影響室溫的各因素之間的關(guān)系，找出哪種因素是主要因素。運(yùn)用vemim軟件建立空調(diào)控溫系統(tǒng)的因果圖和流圖，并建立速率方程，進(jìn)而進(jìn)行模擬。根據(jù)模...

以房間、人員、設(shè)備和空調(diào)設(shè)備組成的空調(diào)控溫系統(tǒng)為單元,以室溫為目標(biāo),研究影響室溫的各因素之間的關(guān)系,找出哪種因素是主要因素。運(yùn)用vensim軟件建立空調(diào)控溫系統(tǒng)的因果圖和流圖,并建立速率方程,進(jìn)而進(jìn)行模擬。根據(jù)模擬結(jié)果,對室溫和溫差進(jìn)行分析,并探討了空調(diào)調(diào)節(jié)系數(shù)、房子散熱系數(shù)變動時(shí)對室溫和波動時(shí)間的影響情況,驗(yàn)證了空調(diào)控溫過程中室溫的震蕩過程和空調(diào)機(jī)發(fā)生作用的反應(yīng)延遲時(shí)間。

sbr動力學(xué)數(shù)學(xué)模型及動態(tài)模擬研究——sbr工藝自80年代在我國被應(yīng)用以來，已有近20多年的歷史。目前，sbr工藝以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廢水和生活污水處理中。近幾年來，在環(huán)保工作者的共同努力下，sbr工藝在運(yùn)行形式上得到了大力的發(fā)展和改進(jìn)。對有關(guān)...

為考察瀝青質(zhì)分子在不同溶劑環(huán)境中在巖石表面的吸附情況,選用代表性的瀝青質(zhì)分子結(jié)構(gòu),采用分子動力學(xué)模擬的方法研究了正庚烷、甲苯和吡啶3種溶劑中瀝青質(zhì)分子在羥基化石英表面的吸附機(jī)理。瀝青質(zhì)分子的平衡吸附構(gòu)型顯示,在正庚烷中,瀝青質(zhì)分子以較強(qiáng)的彎曲構(gòu)型吸附在石英表面上;在甲苯和吡啶中,瀝青質(zhì)分子自身構(gòu)型變化減弱,向石英表面吸附的趨勢也明顯下降。瀝青質(zhì)分子在石英表面吸附能及其與溶劑相互作用能的計(jì)算結(jié)果表明,正庚烷中瀝青質(zhì)在石英表面的吸附強(qiáng)度最大,而在甲苯和吡啶中其在石英表面的吸附則較弱;庫侖相互作用能是瀝青質(zhì)在石英表面吸附過程中的決定因素,而范德華相互作用能則在瀝青質(zhì)與溶劑相互作用中占主導(dǎo)地位。因此,分子動力學(xué)方法可對瀝青質(zhì)分子吸附的動力學(xué)過程進(jìn)行有效模擬。

采用經(jīng)典的nvt系綜分子動力學(xué)方法模擬研究在不同溫度下晶穴占有率對甲烷水合物晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。模擬顯示高晶穴占有率和低溫均有利于甲烷水合物晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在nvt系綜模擬條件下,當(dāng)晶穴占有率θ=100%甲烷水合物晶體可以在較高的溫度下穩(wěn)定存在;當(dāng)θ>37.5%,在適宜的溫度下可以穩(wěn)定存在;較低的溫度可使空甲烷水合物籠形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

蛙式打夯機(jī)的建模與數(shù)值模擬問題是典型的受到多個(gè)含摩擦單邊約束作用的多體系統(tǒng)動力學(xué)問題。通過對蛙式打夯機(jī)及其工作環(huán)境的合理假設(shè),建立蛙式打夯機(jī)的簡化多體模型。利用第一類拉格朗日方程,得到其動力學(xué)方程,它受到兩個(gè)含摩擦單邊約束的作用。采用沖量-速度層面上的時(shí)間步長算法以及與判斷stick-slip狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件等價(jià)的線性互補(bǔ)公式,對蛙式打夯機(jī)的整個(gè)工作過程進(jìn)行數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果完整地模擬了蛙式打夯機(jī)的行進(jìn)過程中的stick-slip現(xiàn)象和周期性離地-夯擊地面的過程。利用數(shù)值結(jié)果對衡量打夯機(jī)性能的兩個(gè)重要參數(shù),即蛙式打夯機(jī)行進(jìn)速度和每次夯擊過程中地面吸收的機(jī)械能進(jìn)行計(jì)算。

文章運(yùn)用分子動力學(xué)方法,模擬了三維條件下鋁鎂合金中刃型位錯(cuò)和溶質(zhì)原子間的相互作用。在靜態(tài)弛豫條件下,溶質(zhì)原子聚集在位錯(cuò)線周圍,其密度隨著離位錯(cuò)線距離的增加而減小。當(dāng)給體系施加一定的應(yīng)變量后,溶質(zhì)原子相對于位錯(cuò)線的偏聚效應(yīng)隨著應(yīng)變速率的增大而減小。位錯(cuò)和溶質(zhì)原子間的交互作用存在有效釘扎、動態(tài)應(yīng)變時(shí)效和脫釘3種形式。

分子反應(yīng)動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托于中科院大連化學(xué)物理所,于1987年建立,1992年3月通過國家驗(yàn)收,正式對國內(nèi)外開放?，F(xiàn)任實(shí)驗(yàn)室主任為張東輝研究員,本屆學(xué)術(shù)委員會主任由廈門大學(xué)鄭蘭蓀院士擔(dān)任?，F(xiàn)有固定人員76人,其中院士4人(張存浩、何國鐘、沙國河、楊學(xué)明),研究員18人,具有博士學(xué)位的58人,在站博士后20人,在讀博士及碩士研究生110人。各類人才包括:萬人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才1人,

金屬材料的拉伸實(shí)驗(yàn)（電子） 一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．測定低碳鋼材料在常溫、靜載條件下的屈服極限σs，強(qiáng)度極限σb，延伸率δ和斷面收縮 率ψ。 2．測定鑄鐵材料在常溫靜載下的強(qiáng)度極限σb。 3．觀察低碳鋼﹑鑄鐵在拉伸過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，分析p-△l圖的特征。 4．比較低碳鋼與鑄鐵力學(xué)性能的特點(diǎn)和試件斷口情況分析其破壞原因。 5．了解微機(jī)控制電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造原理，學(xué)習(xí)其使用方法。 二．儀器設(shè)備 1．微機(jī)控制電子萬能材料試驗(yàn)機(jī) 2．游標(biāo)卡尺 三．試件 在測試某一力學(xué)性能參數(shù)時(shí)，為了避免試件的尺寸和形狀對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，便于各種 材料力學(xué)性能的測試結(jié)果的互相比較，采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比例試件。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定比例試 件應(yīng)符合以下關(guān)系：l0=k。對于圓形截面試件，k值通常取5.65或11.3。即直徑為d0的 圓形截面試件標(biāo)距長度分別為5d0和10d0。本試

采用合理的膜材試驗(yàn)測試與分析方法,得到準(zhǔn)確的膜材力學(xué)參數(shù)和行為規(guī)律,這是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析的重要基礎(chǔ).本文對全新高強(qiáng)pvdf/pes膜材進(jìn)行系列試驗(yàn)研究,先完成單軸拉伸破斷試驗(yàn),然后單向循環(huán)拉伸試驗(yàn),最后采用自主研發(fā)的多功能薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行多比例加載下的日本標(biāo)準(zhǔn)雙軸拉伸試驗(yàn)與德國標(biāo)準(zhǔn)雙軸拉伸試驗(yàn).研究了雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法及其對試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)的影響,計(jì)算膜材工程常數(shù)并確定3d應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)面.結(jié)果表明不同加載譜計(jì)算的膜材工程常數(shù)有較大差異,針對具體工程應(yīng)采用不同加載試驗(yàn)確定膜材參數(shù),或取最大最小區(qū)間.本文研究對膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值.

針對云銅連鑄連軋cuag合金導(dǎo)線的成分,建立了cuag合金模型,并模擬了其連軋溫度條件下cuag合金中原子的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)果表明,在云銅所采用的含銀800~1000μg/g的cuag合金導(dǎo)線不會在連鑄連軋過程中出現(xiàn)銀的團(tuán)簇現(xiàn)象,說明銀不會從cuag合金中析出形成第二相。sem、tem、hrtem分析結(jié)果也表明,云銅連鑄連軋的cuag合金導(dǎo)線在制備加工過程中,第二組元銀始終固溶于基體銅中,說明模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。這種固溶體的顯微組織形態(tài)也保證了cuag合金導(dǎo)線性能的穩(wěn)定。

通過不同溫度及應(yīng)變速率下的單向拉伸試驗(yàn),獲得了5a06-o防銹鋁合金板材關(guān)鍵力學(xué)性能參數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,在一定的應(yīng)變速率下,5a06鋁合金的流動應(yīng)力及抗拉強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低,斷后延伸率隨著溫度的升高而顯著的提高。當(dāng)溫度處在20～150℃范圍內(nèi),均勻延伸率隨著溫度的升高而升高,而在150℃～300℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高而降低。另外,基于fields&backofen本構(gòu)方程,對5a06鋁合金在不同溫度狀態(tài)下的強(qiáng)化規(guī)律進(jìn)行了分析和探討,結(jié)果表明,隨著溫度的逐漸升高,應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)不斷減小,應(yīng)變速率敏感系數(shù)則顯著增大,應(yīng)變速率強(qiáng)化作用明顯增強(qiáng)。

利用ansys有限元分析軟件,通過apdl語言編程,實(shí)現(xiàn)了不同預(yù)拉伸應(yīng)力條件下鋁合金平板對接焊過程中,溫度場及應(yīng)力場的模擬分析。計(jì)算結(jié)果表明,預(yù)拉伸焊接法可以有效地控制焊接殘余應(yīng)力,隨著預(yù)拉伸應(yīng)力的增大,其焊后殘余應(yīng)力值逐漸減小。當(dāng)預(yù)拉伸應(yīng)力σp從0增加到90%σ0.2時(shí),縱向殘余應(yīng)力降低了85.6%。模擬分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果基本吻合。

材料直徑/mm抗拉強(qiáng)度/mpa/最小/最大 鋁 lr1.01～10.0098 ly40.30～6.0095/125 ly60.30～6.00125/165 ly80.30～5.00160/205 ly91.25～1.50193/-

針對某型空調(diào)客車,應(yīng)用k-ε紊流模型及貼體坐標(biāo),采用simple算法計(jì)算了室內(nèi)氣固耦合傳熱問題,采用montecarlo法分析計(jì)算了太陽透射輻射在車室內(nèi)固體表面引起的附加熱流變化,對空調(diào)客車室內(nèi)氣流場和溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過實(shí)驗(yàn)測定對比分析,數(shù)值計(jì)算值與測定值基本吻合。研究結(jié)果表明:乘坐區(qū)乘客頭部高度水平面內(nèi)溫度分布均勻,比較理想;回風(fēng)口下方區(qū)域的溫度和駕駛區(qū)司機(jī)頭部溫度偏高,對熱舒適性不利。研究結(jié)果為改善車內(nèi)人體冷熱舒適性提供了理論依據(jù),對車內(nèi)氣流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。

使用自編的一維雙區(qū)mhd程序?qū)ow構(gòu)型從鋁襯套汽化形成等離子體然后在電流的箍縮作用下箍縮到軸心鋁絲(或鋁等離子體)上并對其進(jìn)行壓縮的整個(gè)箍縮過程進(jìn)行了計(jì)算。裝置參數(shù)使用lanlpegasusl裝置參數(shù)。即電壓v=88．0kv，電容c=216uf，電阻r=0．30mω，總電感l(wèi)=36nh，電容器總儲能為1mj。

絕緣紙無定形區(qū)的玻璃轉(zhuǎn)化溫度是其熱穩(wěn)定性的重要標(biāo)度之一。為研究變壓器絕緣紙的玻璃轉(zhuǎn)化過程的微觀機(jī)理,繼而挖掘其中的熱老化信息,利用分子動力學(xué)對絕緣紙純纖維素、纖維素-水兩個(gè)模型的玻璃轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行了模擬。用比體積-溫度曲線法確定了純纖維素和纖維素-水模型的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為448、418k。模擬結(jié)果表明,玻璃轉(zhuǎn)化過程中,絕緣紙纖維素鏈的運(yùn)動和機(jī)械特性均發(fā)生突變,400～500k之間自由體積的突變給纖維素鏈運(yùn)動提供了更多空間,導(dǎo)致其發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變;水分子浸入無定型區(qū)可以破壞纖維素鏈間的氫鍵,顯著地降低玻璃轉(zhuǎn)化溫度,影響絕緣紙熱穩(wěn)定性。

通過實(shí)驗(yàn)及計(jì)算測得準(zhǔn)確的固-液界面能,對于理解并掌握該合金凝固及形核的過程具有很大的幫助.用分子動力學(xué)方法對鋁的均質(zhì)形核過冷度進(jìn)行了模擬,運(yùn)用模擬得到的均質(zhì)形核過冷度計(jì)算得到對應(yīng)固-液界面能的值.進(jìn)一步得到了al在熔點(diǎn)溫度下其理想光滑固-液界面的固-液界面能σ0,通過σ0對鋁在不同溫度下及al-mg在共晶溫度和成分點(diǎn)的固-液界面能進(jìn)行了預(yù)測.計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同均質(zhì)形核過冷度計(jì)算得到的al在熔點(diǎn)溫度下其理想光滑固-液界面的固-液界面能σ0分別為0.1998,0.1999,0.1998j/m2;由σ0對al-mg合金固-液界面能的預(yù)測的結(jié)果及凹槽法所得到的實(shí)驗(yàn)值分別為0.1551j/m2和0.1492±0.0194j/m2,其誤差小于4%.

　在拉格朗日坐標(biāo)系下,建立了描述z箍縮等離子體內(nèi)爆動力學(xué)過程的一維三溫輻射磁流體力學(xué)方程組,并編制了相應(yīng)的拉氏程序。利用該程序?qū)γ绹鴖andia實(shí)驗(yàn)室saturn裝置上的鋁絲陣列內(nèi)爆實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了內(nèi)爆等離子體各參量的時(shí)空分布。其中內(nèi)爆到心時(shí)刻、x光峰值功率、x光總能量等計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。表明所建立的物理模型和編制的程序是合理和可靠的。

為了對晶粒長大動力學(xué)理論方程進(jìn)行驗(yàn)證,采用spparks和動力學(xué)蒙特卡羅算法對于大尺度三維多晶組織的演變進(jìn)行了模擬,研究了模型溫度對晶粒長大過程中多晶組織演變的影響,對于晶粒長大過程中晶粒尺寸的變化以及尺寸分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,并討論了模型尺寸的影響。結(jié)果表明晶粒長大動力學(xué)關(guān)系符合拋物線規(guī)律,尺寸分布采用weibull函數(shù)進(jìn)行描述更精確,模型尺寸越大,獲得的晶粒長大動力學(xué)和尺寸分布就越精確。