空化流动的数学物理描述及空化模型研究进展

空化流动是自然界中广泛存在的一种流体力学现象,它的理论建模和数值模拟方法研究长期以来形成了流体力学领域的重要方向。本文对空化的相变本质进行了阐述,系统地介绍了空化流动的数学物理描述,回顾了空化流动数值模拟的空化模型国内外研究进展,并详细地推演了以输运方程为基础的蒸发冷凝空化模型和泡动力学空化模型,可为空化流动的研究提供借鉴。

抗冻蛋白对冷冻猪肉品质的影响

研究抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFP)对猪肉冷冻过程中品质变化的影响。以商业抗冻剂海藻糖(4 mg/m L)的抗冻效果为参考,以未添加AFP组为对照组,研究不同添加量(0.05、0.1、0.2、0.3 mg/mL)AFP对冷冻猪肉品质、肌原纤维蛋白理化性质、微观结构和水分分布的影响。结果表明:AFP可以减少冷冻猪肉的水分损失,有利于维持猪肉色泽和微观结构;在冷冻贮藏过程中,0.3 mg/mL AFP组猪肉的蒸煮损失、解冻损失及色泽的保护效果最好,其次是0.2 mg/mL AFP组和4 mg/mL海藻糖组;0.2、0.3 mg/mL AFP组剪切力和肌原纤维蛋白总巯基含量显著高于未添加AFP组(P<0.05);核磁共振成像验证了AFP的渗入降低了猪肉中结合水和不易流动水损失;扫描电子显微镜结果显示,0.2 mg/mL AFP使猪肉肌纤维排列整齐,更加紧凑和致密。总体而言,添加AFP对改善冷冻猪肉品质有积极作用,是一种潜在的安全、高效冷冻保护方法。

含初始损伤饱水花岗岩的冲击破坏规律

为研究饱水和初始损伤对冲击荷载下花岗岩宏观和微观破坏特征的影响,开展了X射线衍射、霍普金森和扫描电镜试验,利用分形维数对花岗岩的破碎块度和断口形貌进行了分析,探讨了图像放大倍数对分形维数的影响,分析了冲击荷载下饱水后花岗岩的微观致裂机制。结果表明:饱水后花岗岩中角闪石、钠长石、微斜长石和石英的占比减少,高岭石占比显著提高;随着初始损伤的增大,花岗岩的动态峰值应力逐渐减小,而破碎程度和块度分形维数逐渐增大,且初始损伤对块度分形维数的影响大于饱水的影响;随着初始损伤的增加,断口出现更多的微裂纹和碎屑,断口图像的分形维数也逐渐增加;放大倍数在400~3200范围内时,断口图像分形维数随着图像放大倍数的增大而增加,超过3200后,分形维数减小。

冷处理对低碳马氏体不锈钢组织性能的影响

本文通过对低碳Cr-Co-Ni-Mo高合金不锈钢淬火后进行不同工艺的深冷和回火处理,并利用SEM、TEM、EBSD和XRD等组织表征方法和拉伸性能测试,研究了处理工艺对组织性能的影响.结果表明,相较于单次冷处理,二次冷处理可以促进残余奥氏体向马氏体的转变,晶粒细化,碳化物数量增多且分布更均匀,但二次冷处理时间为2 h时,在随后回火过程中发生奥氏体逆转变,导致残余奥氏体体积分数有所增加.延长二次冷处理时间至4 h,残余奥氏体体积分数大大减小,碳化物数量增加且分布更加均匀,位错密度增加,晶粒进一步细化,显著提高了材料的强度,而且保持了良好的强塑性匹配,其中屈服强度达1573 MPa,抗拉强度达1979 MPa,延伸率为12.7%.

松脂醇二葡萄糖苷提高生长期小鼠骨强度的研究

目的探究松脂醇二葡萄糖苷(pinoresinol diglucoside,PDG)对生长期小鼠骨强度的影响,以预防骨质疏松症的发生。方法选取1月龄的C57雌性小鼠,随机分为对照组(Control,等体积的蒸馏水)、PDG-L组[PDG,36 mg/(kg·d)]和PDG-H组[PDG,72 mg/(kg·d)],每组15只,6周后处死所有动物。进行Micro-CT成像分析、生物力学检测、双荧光标记分析、血清生化指标检测和骨组织相关蛋白表达分析等。结果PDG给药对小鼠主要脏器未发生明显病理改变;与Control组相比,PDG-L组胫骨的Tb.BMD显著增加(P<0.01),Tb.N、Tb.Th、Tb.BV/TV明显增加(P<0.05),Tb.Sp显著降低(P<0.01),PDG-H组Tb.BMD明显增加(P<0.05);PDG-L组股骨的最大载荷和弯曲模量显著提高(P<0.01),弯曲强度明显高于Control组(P<0.05),PDG-H组最大载荷和弯曲强度也高于Control组(P<0.05);PDG各组胫骨皮质骨荧光间距显著增加(P<0.01),骨形成速率提高,骨矿化沉积速率加快;PDG-L组OPG水平相比于Control组显著提高(P<0.01),RANKL水平显著降低(P<0.01);PDG各组成骨相关蛋白BMP2、OSX和Runx2的表达量显著上调(P<0.01),骨调节蛋白OPG显著提高(P<0.01),RANKL显著降低(P<0.05)。结论PDG能有效提高骨密度,改善骨微结构,提高骨质量,促进骨形成及抑制骨吸收,提高生长期小鼠的骨强度。

氨基磺酸盐体系电镀铟工艺及镀层微观结构

[目的]传统氨基磺酸盐体系电镀铟的主盐氨基磺酸铟价格昂贵。[方法]采用氨基磺酸钠为配位剂、In_(2)(SO_(4))_(3)·9H_(2)O为主盐在铜基体上电镀铟。研究论镀液组成及pH对沉积速率的影响。[结果]电镀In的较优配方为:氨基磺酸钠210 g/L,In_(2)(SO_(4))_(3)·9H_(2)O 130 g/L,NaCl 150 g/L,有机胺类添加剂适量,pH 1.5。循环伏安曲线测量结果表明,In在该体系中的电沉积是不可逆的电极反应过程。在较优配方下所得In镀层为银白色,厚度3~4μm,表面较平整均匀、结晶度高,结合力良好。[结论]本工艺采用价格相对低廉的氨基磺酸钠和硫酸铟替代昂贵的氨基磺酸铟,有利于电镀In工艺的推广应用。

TC4表面镍基涂层的微观组织及高温抗变形性能

为研究TC4表面激光熔覆涂层的耐高温抗变形性能,采用激光熔覆技术,以GH4169镍基高温合金粉末为基粉,HfC、ZrC、TaC、NbC过渡族碳化物为增强相,在TC4基材上制备不同比例的镍基金属-多元陶瓷复合涂层,通过组织表征和性能测试系统研究了不同多元陶瓷粉末含量涂层的微观组织、涂层硬度和高温抗变形能力。研究结果表明:碳化物陶瓷增强相的添加使涂层微观组织细化,硬度得到提升,当陶瓷增强相添加量为15%时涂层硬度最高,是基材的2.54倍;随温度升高,纯镍基熔覆涂层内部枝晶组织发生了溶解和分离,并逐渐等轴化;添加15%陶瓷粉末的镍基熔覆涂层中出现了枝晶破碎情况,熔覆层中弥散分布的陶瓷增强相发生了聚集长大现象;在3种高温压缩试验温度(700、800、900℃)下,试件的最大等效应力和最大等效应变均出现在基材内部,相比于TC4试件,激光熔覆试件在涂层结合区产生应力突变,涂层的抗变形能力有所增强。

浪漫或现实?网红餐饮模糊食物名称对购买意愿的影响

模糊食物名称逐渐成为网红餐饮的潮流趋势。文章基于心理意象理论,采用4项情景实验和1项田野实验揭示了食物名称模糊程度对消费者购买意愿的影响机制。结果表明:1)食物名称模糊程度和购买意愿之间存在倒U形关系,随着食物名称模糊程度不断提升,购买意愿呈现出先高后低的变化趋势;2)心理意象在食物名称模糊程度和购买意愿的关系中起到中介作用;3)菜单项描述调节了上述中介作用,当使用图片形式时,消费者心理意象不会随食物名称模糊程度增大而出现倒U形,而使用文字或图文形式时,食物名称模糊程度和心理意象的倒U形关系仍存在,中等水平模糊程度食物名称和图文菜单项描述的组合表现最优。研究在理论层面拓宽了心理意象理论的适用情境,并通过信息补充方式的匹配效应丰富了理论内涵,在实践层面启发餐厅相关管理者在食物命名、菜单项描述等方面的优化与创新。

基于热处理工艺的拖拉机发动机铝合金组织性能研究

采用不同时长的热处理工艺,对拖拉机发动机铝合金组织性能进行了对比分析。结果表明:热处理后,铝合金性能得到了较大程度的提高,若优先考虑材料性能,则应该采用180℃×4 h的单级热处理时效;若优先考虑工艺效率和成本,则可以采用150℃×1 h+170℃×1 h的双级热处理时效。

形变热处理对Incoloy 800合金组织及耐腐蚀性能的影响

以95%冷轧获得的纳米晶Incoloy 800合金为对象,研究了不同退火温度下纳米晶材料的微观组织及在模拟Cl-的腐蚀环境中电化学腐蚀行为。结果表明:冷轧态合金微观组织得到显著细化,500℃退火后合金得到初步回复,温度升高至600℃晶界变得清晰,同时出现析出相TiC及Cr_(23)C_(6)。700℃退火后合金发生明显的再结晶,析出相Cr_(23)C_(6)大量增加,弥散分布于基体。冷轧态Incoloy 800合金耐腐蚀性能最好,高密度位错为表面钝化膜的形成提供位点,进入活化阶段钝化膜能降低腐蚀速率。其中,600℃退火合金相较其他温度的耐腐蚀性能较好。700℃退火后,Cr_(23)C_(6)相大量析出,耐腐蚀性能最差。

反向挤压双金属铝合金复合管材制备及其微观组织演化分析

采用反向挤压的方法制备出以2024铝合金为套筒、5A02和5A06分别为芯筒的复合管材,探讨了两种复合管材的力学性能和微观组织。结果显示该类双金属复合管材经固溶处理后表现出良好的强度和塑性。其中经过495℃/40 min固溶处理的2024/5A06复合管材塑性显著增强,伸长率比挤压态单质2024合金提高63.1%,抗拉强度比挤压态单质2024合金提高19.9%。在相同工艺下,2024/5A02管材的伸长率和抗拉强度分别比挤压态单质2024合金提高了24.6%和9.2%。通过扫描电子显微镜分析发现,双金属合金之间形成了良好的冶金焊合界面,挤压过程中2024和5XXX合金微观组织均产生大小晶粒交错的双峰结构。

微弧氧化改性对Ti6Al4V合金电子束接头耐蚀性能的影响

目的提高Ti6Al4V合金电子束焊接接头耐蚀性能。方法采用电子束焊接方法水平对接获得接头。利用微弧氧化技术对接头进行陶瓷化处理。通过光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学腐蚀测试和浸泡腐蚀测试,分别评价未覆膜接头及覆膜接头涂层的组织、结构和耐蚀性能。结果与母材相比,焊接接头微观组织发生较大变化,由初生α相与晶间β相混合相转变为针状α'马氏体集束,在晶界周围呈羽毛状分布。对接头与母材进行微弧氧化处理后,接头与母材区域表面特征相似,熔融状凸起较多且分布大小不均匀的微孔。然而,接头涂层孔径与孔隙率较小。与母材涂层相比,接头涂层厚度、完整性和连续性较低。接头涂层与母材涂层的主要组成均为金红石(Rutile)TiO_(2)相和锐钛矿(Anatase)TiO_(2)相。虽然与含涂层母材相比,含涂层接头耐蚀性较低,但其与不含涂层接头相比,自腐蚀电位(E_(corr))提升290mV,自腐蚀电流密度(J_(corr))降低1个数量级,且在2mol/LHCl溶液中浸泡腐蚀速率大幅降低。结论微弧氧化处理可以有效提升接头在中性和酸性溶液中的耐腐蚀性能。

真空热固结联合强夯处理工程废浆试验研究

为解决真空热固结过程中热量与真空负压在土体中衰减而导致土体加固效果不均匀的问题,利用强夯法能改善土体密实度的特性,将真空热固结法与强夯法联合应用于工程废浆的加固处理,通过4组室内模型试验研究不同夯击时机对土体加固效果的影响。结果表明:沉降速率为每3 d沉降4 cm时为最佳夯击时机,土体表面沉降比其他试验组提高26.55%、11.72%和3.74%,对工程废泥浆的处理效果最佳,能有效解决真空热固结下深层土体加固效果差的问题,并提高土体的均匀性。通过微观结构分析发现,合适的夯击时机下,由于土颗粒之间的孔隙重分布,导致土体密实程度更高,十字板剪切强度随之增大。此外,内部孔隙重分布产生微裂缝形成的排水通道对排水有一定的促进作用,进一步提升了固结效果,在合适的夯击时机下,对土体的十字板剪切强度与固结度均有促进作用。

卷取温度对铁道车辆用高耐候钢显微组织和力学性能影响

通过中试热轧试验、拉伸试验机、维氏硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)研究了卷取温度对高耐候钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:卷取温度显著影响高耐候钢的显微组织和力学性能。卷取温度由540℃提高到700℃,屈服强度下降189 MPa,抗拉强度下降228 MPa,延伸率提高9.5%,HV_(0.5)降低57。卷取温度为540℃和620℃时,显微组织均为准多边形铁素体和粒状贝氏体,粒状贝氏体体积分数分别为42.7%和26%。随着粒状贝氏体体积分数增加,高耐候钢的强度显著提高,延伸率大幅下降。在卷取温度为700℃时,显微组织为准多边形铁素体和沿晶界弥散分布的颗粒状碳化物,试验钢板具有优异的强塑性匹配。

添加少量锌元素对SnSb8Cu4巴氏合金性能的影响

研究了质量分数为0.83%的Zn元素对SnSb8Cu4巴氏合金显微组织、硬度及抗高温蠕变性能的影响,结果表明:加入Zn元素后,SnSb8Cu4基体中析出了大量细小弥散的SnSb颗粒,且倾向于沿Sn基体晶界析出,金属间化合物Cu_(6)Sn_(5)和SnSb颗粒的总体积分数从14.9%增加到21.2%;室温下布氏硬度的增加不明显,但100℃下的抗蠕变能力显著提高。Zn元素的加入降低了Sb在Sn基体中的固溶度,使更多的SnSb颗粒沿晶界析出,对蠕变变形过程中晶界滑动起到钉扎作用,从而提高了抗蠕变能力。稳态蠕变阶段,压痕蠕变速率与压痕应力呈指数关系,根据实测数据推导出SnSb8Cu4和SnSb8Cu4Zn的压痕应力指数分别为2.95和2.73。

基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大,涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下(绝对值表示大小)制备的涂层表现出多个强衍射峰;-60 V偏压下,涂层沿(200)晶面方向择优生长.过高的基底偏压(-150 V)加剧了沉积过程中的二次溅射效应,导致涂层沉积速率降低,并出现晶格松弛和重结晶现象.此外,随着基底偏压的增加,涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下,涂层表现出较低的磨损率,而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损,涂层磨损严重.通过调控基底偏压,可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性,为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据.

40mm厚原油储罐用12MnNiVR钢板在线淬火工艺研究

对40mm厚原油储罐用12MnNiVR钢板轧后离线淬火+回火和在线直接淬火+回火两种热处理工艺进行试验,分析了两种不同热处理方式下钢板组织和性能的差异。结果表明:两种热处理工艺路线均能满足12MnNiVR钢板性能要求,在线直接淬火+回火处理工艺路线的强度较好,回火工艺的温度范围适中,试验钢经模拟焊后热处理后拉伸、冲击均无明显变化。

不同改性剂对硫氧镁平板性能的影响

分别研究了丙二酸、柠檬酸和苹果酸的掺量(0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)对硫氧镁平板工作性和力学性能的影响,并进行了微观机理分析。结果表明:掺入丙二酸或苹果酸基本上降低了硫氧镁水泥的凝结时间,而掺入柠檬酸延长了硫氧镁水泥的凝结时间;掺入适量丙二酸、柠檬酸或苹果酸均能提高硫氧镁水泥的抗折和抗压强度;丙二酸、柠檬酸和苹果酸能在一定程度上抑制Mg(OH)2生成,促进5·1·7相形成,从而提高基体密实度,降低孔隙率。

碱激发废玻璃粉对水泥胶砂力学性能及微观结构的影响

研究了废玻璃粉(WGP)和碱激发剂NaOH掺量对胶砂抗压和抗折强度的影响,并分析了微观结构。结果表明:与纯水泥胶砂试件相比,当体系中未掺NaOH时,WGP的掺入降低了胶砂的抗压和抗折强度;在体系中掺入适量NaOH可有效提高掺WGP胶砂的120 d抗压和抗折强度;各组胶砂试件中均包含方解石、AFt、氢氧化钙(CH)、C-S-H等物相,其中,掺WGP胶砂试件中还包含C-A-S-H;N0组试件中的裂缝数量较少、尺寸较大,N1组、N3组试件呈多缝开裂特征,且裂缝尺寸相对较小;较低NaOH掺量胶砂试件中的C-(A)-S-H呈细长纤维状,较高NaOH掺量胶砂试件中的C-(A)-S-H呈多细孔珊瑚状;在适宜的NaOH掺量下,WGP活性被激发,参与了体系的水化反应。

热处理制度对TC11钛合金高温力学性能的影响

通过改变热处理制调控TC11钛合金微观组织,研究不同热处理工艺下TC11钛合金显微组织结构与高温力学性能之间的内在联系。结果表明,随着热处理温度逐渐升高,初生等轴α相晶粒尺寸增大,百分含量占比逐渐减小,β相含量占比逐渐增大,并且伴随着针状次生α相的增多。在室温使用环境下,TC11合金在热处理B制度(960℃×2 h,AC+530℃×6 h,AC)下获得良好强塑性匹配,此时抗拉强度(R_(m))为1089 MPa,屈服强度(R_(p0.2))为976 MPa,断裂伸长率(A)为19%,断面收缩率(Z)为51%。在500℃高温使用环境下,热处理A制度(950℃×2 h,AC+530℃×6 h,AC)下合金力学性能最优,R_(m)为771 MPa,R_(p0.2)为584 MPa,A为19%,Z为71%,相比于热处理C制度(970℃×2 h,AC+530℃×6 h,AC)下分别提高了8.2%,6.3%,35%,73%。在500℃以上使用环境下,晶粒越细小的合金,高温强度反而降低,与室温力学性能相反,此时为获得良好的强塑性匹配,选用热处理制度B最佳。