ESP工艺下DP600热轧双相钢铁素体相变模型

为了建立ESP工艺条件下DP600热轧双相钢的铁素体相变动力学数学模型,采用动态相变膨胀仪对实验钢分别进行等温相变和连续冷却相变实验.基于实测的铁素体相变孕育期和铁素体体积分数,在变形温度以上结合经典形核理论计算铁素体相变孕育期,变形温度以下通过实验数据拟合△GV计算铁素体相变孕育期.考虑冷却速度的影响对可加性法则进行修正并基于此计算了连续冷却条件下的铁素体相变开始温度和体积分数.结果表明:修正后的相变模型计算的铁素体相变开始温度和体积分数与实测值吻合良好,可用于预测ESP工艺下DP600钢的铁素体相变行为.

微胶囊相变材料改良粉砂土的导热系数及预测模型

【目的】针对季节冻土地区渠道冻融破坏,分析微胶囊相变材料(microencapsulated phase change materials,mPCM)改良粉砂土层渠基的温度场,对改良粉砂土的导热系数进行研究。【方法】以mPCM为改良剂,掺入渠基粉砂土形成mPCM改良粉砂土;对mPCM改良粉砂土进行导热系数实验和内部结构表征;采用多元线性回归和支持向量机(support vector machine,SVM)方法分别建立mPCM改良粉砂土的导热系数预测模型。【结果】mPCM改良粉砂土导热系数与含水率、干密度、mPCM掺量有关,且受冰水相对含量、冰水相变潜热、mPCM相变潜热和mPCM填充密实作用的影响,具有明显的温度效应;mPCM改良粉砂土导热系数的变化与实验温度和mPCM相变温度有关,可分为快速降低、缓慢降低和逐步上升3个阶段;多元线性回归和SVM模型均能较好地拟合预测mPCM改良粉砂土的导热系数,但SVM模型更适用于表征mPCM改良粉砂土导热系数各影响因素间的非线性关系。【结论】mPCM改良粉砂土的导热系数提高能够有效调控渠基土温度场,减轻渠道冻害,且SVM模型能更加准确地进行导热系数预测。

预应变对S30408不锈钢力学性能和马氏体相变的影响

为了探究不同预应变量下S30408不锈钢力学性能的变化规律,课题组在室温下对S30408不锈钢开展不同预应变量下的单轴拉伸试验,分析了预应变对其力学性能及马氏体相变的影响规律,在此基础上建立了考虑预应变影响的修正Ludwigson模型,并结合基于Johnson-Cook的脆化模型合理预测预应变后材料力学性能。结果表明:随着预应变量的增加,S30408不锈钢的屈服强度明显增加,抗拉强度缓慢增加,断后延伸率降低;利用金相和X射线衍射试验获取不同预应变量下微观组织和析出相成分,发现在预应变量大于9%后,S30408不锈钢开始逐渐出现形变诱导的马氏体相变。课题组的研究实现了不同预应变量下的S30408不锈钢应力-应变关系的合理评价。

近相变区细砂土导热系数试验及预测模型研究

近相变区冻土导热系数是影响寒区岩土工程热稳定性的关键物性参数,针对该温度区间冻土导热系数难以精确测量的问题,提出了一种稳态热流计法试验获得导热系数、量子粒子群寻优算法近似回归定性温度的近相变区冻土导热系数测试方法,采用核磁共振技术对细砂土近相变区未冻水含量进行测试并探究了其与导热系数的关系,分析了负温区细砂土导热系数的分布特征和参数影响规律,建立了不同温度区间的导热系数预测模型。结果表明:负温区细砂土未冻水含量变化曲线与其导热系数呈现出极为相似的变化规律,温度-导热系数曲线可划分为-3.2℃为界的近相变区和稳定相变区;冻结细砂土导热系数的增幅区间主要发生在近相变区,增长幅度约占整个负温区导热系数总增幅的50%,且随温度降低,导热系数的增幅逐渐减小;预测模型平均相对误差为4.14%,±10%误差内占比为94.7%,稳定相变区确定系数R2为0.892,近相变区确定系数R2为0.883,证明了该模型具有较好的准确性。研究成果可为寒区工程温度场的计算与分析提供基础参数,亦可为寒区重大基础设施精细化设计和冻土风险精细化防控提供数据支持。

X80钢HAZ相变Leblond模型参数的初步研究

Leblond相变模型可以把HAZ所经历的热循环和发生的相变过程相联系,因此可以用于HAZ相变的计算。根据进口X80级管线钢的试验结果,提出了X80钢的Leblond相变模型参数。然后通过SYSWELD数值模拟软件,利用Leblond相变模型,对X80钢各组织的相变过程、X80钢的SH-CCT图以及不同工艺条件下焊件的HAZ的相变过程进行了计算,计算结果与试验情况吻合,证明提出的X80钢Leblond模型参数可以用于实际计算。

光伏组件多元复合相变材料控温特性研究与模拟

选取石蜡-十四醇掺混石墨作为多元复合相变材料,应用ANSYS软件建立光伏与相变控温模块的传热模型进行模拟分析与验证。研究不同质量分数的石墨、相变层热导率、热焓值以及厚度对光伏控温效果的影响。结果表明:上述因素都会不同程度地影响光伏组件的温度,其中石墨用量以及相变层厚度的影响最明显。当相变层中添加10%石墨时,光伏高于50℃的累计时间最少;当相变层厚度为50 mm时,控温效果最佳。

一种考虑固相浓度作用的改进泥浆流变模型

泥浆流变特性决定其运动形态和过程,并受固相浓度/含水率影响显著。本研究基于泥浆流体运动的纳维-斯托克斯方程和浆体固-液相互作用,推导了泥浆稠度系数随固相浓度变化的三参数简化表达式,并在H-B流变模型基础上建立了改进的四参数泥浆流变模型。通过与不同源地、不同固相浓度/含水率的泥浆流变测试结果比较,验证了稠度系数简化表达式的合理性和改进流变模型的适用性。研究表明,所构建的稠度系数表达式可合理描述固相浓度对稠度系数的规律性作用;利用改进流变模型,可实现对不同固相浓度泥浆流变特性变化的预测;随泥浆固相浓度的上升/含水率的降低,颗粒间的引力和絮网连接程度增加,流变稠度系数逐渐增大;此外,稠度系数的变化具有显著阶段性:泥浆固相浓度在达到临界浓度之前,稠度系数增速较小;在达到临界浓度之后,稠度系数随固相浓度上升而迅速增大。

湖相软土流变模型识别及其工程应用分析

对苏州湖相软土进行了三轴流变试验,根据试验结果拟采用S-6、K-B、K-S 3个流变模型来描述土体的流变特征,在模型参数反演中发现,S-6模型对加载初期变形的拟合精度不够,K-B模型对加载中期变形的拟合精度不够,而K-S模型能够很好地描述苏州湖相软土的流变特征。在模型的实际应用中引入应力比的概念,发现应力比与模型参数成指数关系,以此可以根据不同的工程应力条件来选择模型参数,最后,将该模型用于实际工程的沉降计算,通过与实测数据的对比显示模型的拟合精度较高,可以用于指导该地区的工程建设。

挥发油非平衡相变对脱气影响的定量评价模型

为了定量评价非平衡相变对油气系统脱气的影响和准确确定不同采油速度下油气系统的泡点压力,以亨利模型为基础,考虑挥发油非平衡相变,建立了考虑压降影响的气体溶解度计算模型。利用变压器油和二氧化碳组成的油气系统在不同压降速度下进行脱气实验,分别测量非平衡相变和平衡相变状态下的脱气速度,经计算、拟合得到表征油气系统非平衡性的重量函数,最后计算出不同压降速度时的脱气速度和泡点压力,并定量评价非平衡相变对脱气的影响程度及泡点压力偏离程度。考虑油气系统非平衡相变模型的计算精度高于未考虑非平衡相变的亨利模型,计算结果表明,挥发油藏开发过程中,油气非平衡相变降低了油藏泡点压力,延缓了挥发油脱气进程,压力降落速度和压力降落幅度决定非平衡相变对脱气的影响程度:压力降落幅度越大、压力降落速度越大,非平衡相变对脱气影响越明显,泡点压力越低、脱气速度越小。

磁场下U(2)×U(2)线性σ模型的手征相变

采用U(2)×U(2)线性σ模型对匀强磁场下的手征相变进行了研究.采用单圈有效势方法,讨论在不同温度、不同重子化学势、不同磁场下的有效势,从而对相变的类型进行了考察.结果表明,磁场的引入一般会提高手征相变的相变温度;介子自由度、真空起伏可能改变相变的性质.

二维Ising模型临界相变的Monte-Carlo数值模拟

基于二维Ising模型,讨论用Monte-Carlo方法数值模拟正则系综的临界行为.计算结果表明此数值仿真能够显示二维自旋晶格的自发磁化.该文确立的方法可以为三维Ising模型的仿真计算打下基础.

脉冲激光诱导液-固界面反应合成金刚石纳米晶中的结构相变模型

探讨了脉冲激光诱导液固界面反应法（ＰＬＩＲ：ｐｕｌｓｅｄｌａｓｅｒｉｎｄｕｃｅｄｌｉｑｕｉｄｓｏｌｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｒｅａｃｔｉｏｎ）制备金刚石纳米晶的物理化学机制，提出了金刚石纳米晶的成核机理，即由激光诱导石墨六方结构原子团过渡到石墨菱方结构、然后转变成立方金刚石晶核，以及由石墨六方结构直接转变成六方金刚石结构的相变模型，并讨论了基于液固界面反应的纳米晶生长动力学，较好地从动力学上解释了ＰＬＩＲ合成金刚石纳米晶的物理化学机制。

阻抗匹配三相变四相变压器数学模型及应用研究

根据阻抗匹配三相变四相平衡变压器原理,运用多绕组变压器理论,建立了阻抗匹配三相变四相平衡变压器数学模型并分析了该变压器在不同负荷条件下的运行特性,提出了该变压器应用于AT牵引供电系统的接线方案并讨论了该接线方案的电气特性.研究表明,阻抗匹配三相变四相平衡变压器能实现三相与四相交流电的平衡对称转换,在抑制因负荷不平衡而产生的负序电流方面较通用的三相平衡变压器优势明显,在电气化铁道AT牵引供电系统有广阔的应用前景.

外噪声下相变模型福克-普朗克方程的含时精确解

采用微分方程的李群方法 ,研究了外噪声影响下的非平衡相变模型对应的Fokker Planck(FP)方程 ,得出了含时间概率密度P(x ,t)的严格表达式 ;讨论了最可几值x随时间的变化 .在时间t→∞时 ,由严格解给出了概率密度的定态解Pst(x) ,并讨论了此时的最可几值x与确定性描述的区别 .

基于相变松弛法则的水下爆炸空化模型研究

水下爆炸过程中存在着大量的空化现象,空化的产生、演化及其溃灭过程对于水下冲击波传播、爆炸气泡运动以及水下结构物冲击损伤都会产生重要影响。本文基于多相可压缩流体理论模型,考虑空化发生过程中汽-液两相流体亚平衡状态下两相之间发生的热力学-化学平衡机制,分析汽-液两相介质之间的质量和热量交换,从而实现对相变过程的自动捕捉。该系统的控制方程采用分步法处理,首先利用二阶MUSCL-Hancock格式和HLLC黎曼求解器来求解齐次双曲型方程,再采用牛顿迭代法求解相变方程。数值测试结果表明,本文的计算模型对于空化相变过程具有较好的捕捉能力。最后将该模型应用到水下近水面爆炸空化的数值模拟当中,研究发现空泡的溃灭压力峰值约为冲击波压力峰值的15%,有效作用时间是冲击波载荷有效作用时间的2倍以上。本文的空化相变模型能够为水下爆炸空化现象的机理研究提供重要支撑。

沉淀相变晶体学模型的研究进展

相变晶体学是对工程材料进行组织设计的重要理论基础．本文综述了国内外沉淀相变晶体学模型的最新研究进展,对各个模型的使用前提、适用条件、求解思路以及自身的局限性分别进行了评述;通过比较不同模型在求解能力方面的差异,指出采用 O线模型和近重位位置模型相结合的方法将为理解相变晶体学特征提供更有力的理论工具．

形状记忆合金马氏体相变动力学模型

基于马氏体体积分数对温度偏微分与自由能差对温度偏微分呈线性关系的事实 ,提出一种新的马氏体相变动力学模型 ,通过与其它马氏体相变动力学模型比较 ,并应用于复合材料模型中 。

基于FTSR热轧含Nb钢的铁素体相变实际转变温度模型

采用Gleeble—2000热/力模拟试验机研究了FTSR薄板坯连铸连轧工艺轧制含Nb钢的铁素体相变行为。考虑热力学平衡温度、相变前奥氏体晶粒尺寸、冷却速度以及固溶Nb含量的影响,建立了热变形条件下奥氏体向铁素体相变实际转变温度(Ar_3)模型,并与实测结果比较,两者吻合较好。

冲击诱发材料相变及本构模型

从OTC统计模型出发 ,利用修正的B P方程给出了冲击条件下应变率、应变、应力、马氏体相变率、马氏体相变组分等物理量之间的耦合关系。其中将冲击过程看为绝热过程 ,并且在非超高压 (≤ 2 0GPa)条件下将此过程看为无熵增过程 ,因此用塑性功函数代替了温度函数。作为实例对 30

控轧控冷中奥氏体相变行为的预测模型

以规则溶液亚点阵模型和超组元模型为热力学基础、Ｃａｈｎ的相变动力学理论为动力学基础，并根据Ｓｃｈｅｉｌ叠加法则和热膨胀实验结果，建立了应用于连续冷却过程，低合金钢热变形奥氏体向铁素体、珠光体和贝氏体转变的相变行为预测模型。根据一种ＨＳＬＡ钢实验室模拟实验条件计算所得到的各相相变开始温度和相变率与实测值符合得较好。