角度相关函数与径向分布函数分析微组织结构

为了研究纳米加工过程导致材料组织结构的变化,采用分子动力学方法,构建了单晶铜耦合纳动纳米加工模型,并进行了纳米切削过程仿真.提出采用角度相关函数(ADF)结合径向分布函数(RDF)方法,分析单晶铜耦合纳动加工过程中材料亚表面组织结构变化.模拟结果表明,单晶铜(111)表面耦合纳动加工过程中,在材料的亚表面原子存在从密排六方排列转变为面心结构排列的不稳相变.

超精密机床研究现状与展望

对国内外超精密机床研究现状和进展进行综述,对超精密机床技术发展趋势进行展望,分析我国在超精密机床研究领域存在的主要问题以及与国外的差距,提出我国超精密机床领域基础研究、技术及产业发展策略与对策.

固体污染物对Al2O3激光诱导热损伤影响的仿真研究

Al2O3是高功率激光装置中广泛应用的材料,其在激光辐照工作时表面由于缺陷产生损伤,进而产生的大量污染物会造成光学元件性能严重下降,是制约高功能激光装置进一步发展的主要因素之一。表面损伤主要是由于表面依附污染物引起的,其中,固体污染物又是最主要的诱发损伤源,因此,研究固体污染物对Al2O3表面抗激光损伤性能的影响就显得尤为重要。本文针对固体类无机污染物对Al2O3表面影响进行了研究,对不同类型、不同尺寸的固体污染物对Al2O3表面温度的影响进行了仿真研究,发现当Al2O3表面存在污染物时,更容易发生激光损伤,且不同种类、不同尺寸污染物对Al2O3激光损伤的影响不同。

纳米加工及纳构件力学特性的分子动力学模拟

利用分子动力学在原子尺度模拟了单晶Cu(111)面纳构件的纳米加工过程和加工后纳构件的拉伸过程,分析了纳刻划过程的缺陷行为及加工缺陷对纳构件力学特性的影响.结果表明:在纳刻划过程中,在针尖的前方和下方形成加工变形区;当刻划深度较浅时,位错仅在表面与亚表面繁殖;随着刻划深度的增加,加工后残留的缺陷数量增加,纳构件的有序度及首次屈服应力下降;加工后的纳构件内部,尤其在针尖退出处有较高的残余应力.对加工后的纳构件施加拉伸载荷,由于存在残留加工缺陷和较高残余应力,其应力-应变曲线在弹性上升阶段有局部下降;在塑性阶段,由于位错繁殖及位错塞积和中间部分原子的迁移重构使应力-应变曲线呈锯齿状逐渐下降.纳构件断裂失效前表现为单原子相连的纳链.纳构件的有序度随着刻划深度的增加而下降.在应变为0.8处,刻划较浅的纳构件的有序度较首次屈服处的有序度略好.

超洁净制造的研究与发展

制造学科是随着科学的演进和技术的进步不断地发展和变化的一个学科。结合激光聚变、电子制造、航空航天以及医疗器械等领域对洁净的需求,首次提出了超洁净制造的新概念,并对超洁净制造的内涵进行了界定。在上述相关领域中,表面污染物的演化和演变将对器件的性能和功能产生重要的影响。采用制造领域的新方法和新手段获得超洁净表面,并实现其工作时超洁净状态的维持是制约上述领域发展的瓶颈问题。在综合分析超洁净制造应用领域的基础上,提出超洁净制造基础理论和关键技术研究所面临的挑战,分析超洁净制造的技术内涵和研究内容,并针对相关领域中高洁净度的获得和保持技术进行了剖析。最后,提出超洁净制造未来发展的科学问题。旨在通过超洁净制造的研究为制造科学与工程提供新的发展思路,拓展并提升其应用的领域,服务于重大科学工程和重要技术领域的发展。

单晶硅纳米切削中C—C键断裂对金刚石刀具磨损的影响

本文基于分子动力学方法模拟金刚石刀具纳米切削单晶硅,从刀具的弹塑性变形、C—C键断裂对碳原子结构的影响以及金刚石刀具的石墨化磨损等方面对金刚石刀具的磨损进行分析,采用配位数法和6元环法表征刀具上的磨损碳原子.模拟结果表明:在纳米切削过程中,金刚石刀具表层C—C键的断裂使其两端碳原子由sp3杂化转变为sp2杂化,同时,表面上的杂化结构发生变化的碳原子与其第一近邻的sp2杂化碳原子所构成的区域发生平整,由金刚石的立体网状结构转变为石墨的平面结构,导致金刚石刀具发生磨损;刀具表面低配位数碳原子的重构使其近邻区域产生扭曲变形,C—C键键能随之减弱,在高温和高剪切应力的作用下,极易发生断裂;在切削刃的棱边上,由于表面碳原子的配位严重不足,断开较少的C—C键就可以使表面6元环中碳原子的配位数都小于4,导致金刚石刀具发生石墨化磨损.

移动机器人的定位算法

通过对移动机器人在未知环境中的运动分析，结合多传感器信息，提供一种新的移动机器人在未知环境中的定位算法。该算法可根据移动机器人的运动，不断更新其位置状态，并能对下一步位置状态进行预估计，然后根据实测传感器信息对预估值进行修正，获得实际位置状态。

基于PIII技术的高真空洁净环境中润滑问题

针对高洁净的真空环境下终端光学组件内运动机构的润滑问题,采用等离子体浸没离子注入(PIII)技术对复杂形状的零件进行表面改性,通过轴承内外圈表面改性前后的对比实验分析,结果表明,通过对注入元素、剂量和能量的选择,可以大幅度提高材料表面的硬度及耐磨性,并且零件的尺寸精度及表面粗糙度保持性好,充分证明了PIII技术可以在满足颗粒洁净度和有机物洁净度的双重要求条件下,提高运动部件抗摩擦磨损性能,延长微驱动机构的运动精度寿命,是解决终端光学组件中润滑问题的有效途径。

高速车铣加工中心刀具系统平衡的智能控制仿真

采用带自调整因子的模糊控制策略和最小-乘积法模糊推理控制规则,提出一种刀具系统在线平衡模糊控制方法。该方法具有响应快,超调小,鲁棒性强等特点。提高了工作效率和控制精度。通过计算机仿真表明在高转速下该方法的正确性和有效性。

基于GIS的城市火灾风险评估与应用研究——以南充市中心区为例

为科学评估南充市中心区火灾风险状况,指导未来消防站选址,在收集,整理与分析历史火灾数据的基础上,结合城市POI数据,利用层次分析法,构建火灾风险评估体系。结合GIS核密度分析功能,得到南充市火灾风险等级图。利用GIS网络分析,对南充市中心区现存6座消防站5分钟覆盖范围进行模拟。结果表明,现存消防站未能完全覆盖火灾高风险区域。为此,提出未来应新增8座消防站才可以保证南充市中心区100%的区域内满足5分钟消防救援的建议与对策。

单晶铜纳米压印亚表层晶体结构演变机理

为研究纳米压印中单晶铜亚表层晶体结构演变机理,采用分子动力学方法构建纳米压印仿真模型并模拟单晶铜纳米压印过程。采用改进的中心对称参数法分析单晶铜试件位错形核过程及缺陷演化机理,发现纳米压印时位错缺陷在压头下方形核并沿{1 1 1}滑移系向试件内部扩展形成堆垛层错,试件表面有原子台阶残留,试件亚表面损伤层存在V形位错等典型缺陷。针对位错形核区域及位错扩展区域材料晶体结构状态的识别,采用球谐函数法对模拟结果进行分析。由分析结果可知:位错形核区域材料晶体结构由FCC转变为排列更为紧密的HCP和ICO结构;位错扩展区域材料主要转变为DFCC结构。

纳米多晶铜单点金刚石切削亚表层损伤机理

基于Poisson-Voronoi和Monte Carlo方法构建了多晶铜分子动力学模型,研究了纳米切削中多晶铜材料去除、切削力变化及晶界与位错间的相互转化机制。研究结果表明:晶界的阻碍作用使得切屑流向发生了改变,并在已加工表面形成凹槽和毛刺;切削过程中晶界前方材料变形能的逐渐积聚及晶界的最终断裂,造成了切削力发生由最大峰值到最小谷值的大幅波动;晶界附近的材料去除经历了材料变形积聚、位错穿越晶界、晶界转变为位错及晶界最终断裂等过程。通过详细分析多晶铜纳米切削中位错与晶界间的演化过程,揭示了晶界与位错间的相互转化机制,丰富了多晶铜亚表层损伤机理的内涵。

多刀具纳米切削铜过程研究

运用分子动力学模拟技术建立多刀具纳米切削铜模型,工件原子间相互作用力采用eam势计算,工件与刀具原子间相互作用力采用morse势计算,刀具原子间相互作用力采用tersoff势计算.通过分析切削过程中瞬间原子图像、切削力、能量、温度,发现多刀具纳米切削过程并不等同于单把刀具多次走刀,刀具之间相互干涉会影响切削力的变化.结果显示多刀具与单把刀具切削比较,切削力在一定程度内会变小,工件的温度相对较高,最终会影响切削效果.

分子动力学模拟及其在纳米加工中的应用

本研究综述了分子动力学模拟的基本原理和牛顿运动方程,介绍了有限差分算法中的Verlet算法和Gear算法,对势和多体势两种函数的发展。最后,通过基于分子动力学分析国内外微纳米切削加工模拟的研究进展和建立纳米切削单晶铜仿真模型,验证了分子动力学能够作为一种有效的仿真工具帮助人们认识微观世界,并且探讨了其研究现状的不足及进一步研究的方向。

基于不同加工表面的多刀具纳米切削过程研究

文章运用分子动力学模拟技术建立不同加工表面的多刀具纳米切削铜模型。通过分析切削过程中瞬间原子图像、切削力、能量、粗糙度,发现当同时加工两不同表面时,与单独加工某一表面相比,刀具之间的干涉程度更强,两表面的原子会相互影响使得周围表面受到大幅度变形,去除的原子数越多,材料的去除效率更高。当在一定范围内增大刀具之间的距离进行切削时,刀具之间的互相干涉会减弱,变形层的原子数增多,加工表面的粗糙度会增大。

开槽加固底板控制软岩峒室底鼓的数值分析

底鼓是工作面跨采过后下部软岩硐室变形破坏的主要形式之一。基于峒室围岩条件提出了在底板不对称开卸压槽并用锚杆锚索联合加强支护的治理方案。应用离散元模拟软件UDEC3.0,得到峒室加固前后围岩的垂直应力、底鼓量、位移矢量及弹塑性区范围等的变化。分析结果表明,底鼓量在加固前后分别为640mm、120mm,加固效果明显。对类似条件下控制底鼓具有参考意义。

意大利90°钢丝帘布裁断机故障分析及解决方法

分析了从意大利引进的 90°钢丝帘布裁断机发生故障的原因 ,并提出了相应的解决方法。修边装置出现故障的主要原因是碟形弹簧老化 ,重新设计制造了刀片、碟形弹簧和压盖 ;送布装置定长不准的主要原因是压缩空气有水分 ,可在风源入口处加冷干机 ,并将标尺原设计一点固定改为两点固定 ;出现接头稀线、接头钢丝过密等现象时应用塞尺调整接头器上下锥形压辊的间隙 。

自组装型树形分子在生物医学领域的研究进展

树形分子因其具有独特的树枝状分子结构以及多价协同作用等特性在生物医学领域具有广阔的应用前景。然而树形分子合成繁琐费时、纯化困难,使得大规模制备高代无缺陷的树形分子困难重重。为了克服这一困难,研究人员提出了一种基于自组装的方法构建树形分子的策略,即利用低代的两亲性树形分子自组装构建非共价超分子树形分子,用以模拟高代共价树形分子。本文介绍超分子树形分子的研究及其在生物医学领域的应用,例如输送小分子抗肿瘤药物、核酸治疗试剂和分子造影剂等,并通过一些代表性的实例展现超分子树形分子的应用前景与挑战。

双包责任制取消了按劳分配吗?

有的同志认为,包干到户后的产品首先由个人占有,不符合马克思讲的按劳分配是产品首先由社会占有,然后按各人的劳动量进行统一分配的原则,因而谈不上按劳分配。这种看法主要是受了过去长期以来人们对按劳分配模式的一种片面理解。

单晶Cu纳米杆拉伸力学特性的尺寸依赖性模拟

对圆形、方形截面形状的单晶Cu纳米杆拉伸变形过程进行了分子动力学模拟.通过中心对称参数方法并结合位错形核理论分析了截面形状、截面面积和长细比对纳米杆拉伸力学特性的影响,研究了单晶Cu纳米杆拉伸力学特性的尺寸依赖性.结果表明:首次屈服后,纳米杆在"位错形核-位错延伸与滑移-晶格原子交叉滑移"的交替循环作用机制下,产生塑性变形;截面形状对纳米杆拉伸变形的初始塑性影响较小,而对纳米杆拉伸力学特性的影响较大;随着截面面积的增大,两种截面形状的纳米杆都出现首次屈服点提前,屈服应力减小和弹性模量增大的现象;与方形截面形状纳米杆相比,圆形截面形状纳米杆的屈服应力的变化率较小,其弹性模量的变化率较大;当截面面积增大到500nm^2后,两种截面形状纳米杆的弹性模量趋于稳定,其值接近理论值84GPa.加大仿真规模后,长细比对纳米杆的拉伸力学特性略有影响.