分子动力学模拟单晶纳米铝丝拉伸

以lennard-jones位能式与brenner-tersoff位能式为基础,经由分子动力学模拟,探讨流体分子与碳管间质、能传递的关系.首先在一(5,5)armchair碳管侧面,分别移除不同数目的碳原子,形成阀口(aav=17.3~116.92),进行模拟.结果显示,常用的自扩散行为在该环境下不足以完全说明物性,即在相同系统温度下,阀口的大小也会改变氢原子逸出速度vb(breakthroughvelocity).为此,必须考虑麦克斯韦-波尔兹曼能量分布方程(maxwell-boltzmannenergydistribution)修正,此外,原子释放率与阀口尺寸有明显的相依性.同时研究中亦发现,阀门不同几何尺寸引起位能障(potentialenergybarrier)、功函数(workfunction)以及能隙(energygap)的改变,进而影响粒子通过时流率、流速等动力行为.可利用该特性,作为控制原子、分子流动的纳米阀门、粒子分离或化学反应器等基础设计依据.

本文用基于嵌入原子势函数的经典分子动力学模拟了温度和压力对热轧扩散复合过程中界面原子扩散的影响,从原子尺度对界面原子的扩散行为进行了分析计算,分别用arrhenius关系和爱因斯坦扩散定律计算得到温度在800k时铜原子和铝原子的计算值分别是1.85×10-11m2/s、4.83×10-9m2/s,扩散激活能分别为qal=0.33ev,qcu=0.53ev。计算结果还表明界面处主要是铜原子向铝原子层扩散。计算模拟所得的结果与已有的理论结果和实验结果符合良好。

空调控温过程的系统动力学模拟分析——以房问、人员、设备和空调设备组成的空调控温系统为单元。以室温为目标，研究影响室温的各因素之间的关系，找出哪种因素是主要因素。运用vemim软件建立空调控温系统的因果图和流图，并建立速率方程，进而进行模拟。根据模...

以房间、人员、设备和空调设备组成的空调控温系统为单元,以室温为目标,研究影响室温的各因素之间的关系,找出哪种因素是主要因素。运用vensim软件建立空调控温系统的因果图和流图,并建立速率方程,进而进行模拟。根据模拟结果,对室温和温差进行分析,并探讨了空调调节系数、房子散热系数变动时对室温和波动时间的影响情况,验证了空调控温过程中室温的震荡过程和空调机发生作用的反应延迟时间。

sbr动力学数学模型及动态模拟研究——sbr工艺自80年代在我国被应用以来，已有近20多年的历史。目前，sbr工艺以其独特的优点，已广泛地应用于工业废水和生活污水处理中。近几年来，在环保工作者的共同努力下，sbr工艺在运行形式上得到了大力的发展和改进。对有关...

为考察沥青质分子在不同溶剂环境中在岩石表面的吸附情况,选用代表性的沥青质分子结构,采用分子动力学模拟的方法研究了正庚烷、甲苯和吡啶3种溶剂中沥青质分子在羟基化石英表面的吸附机理。沥青质分子的平衡吸附构型显示,在正庚烷中,沥青质分子以较强的弯曲构型吸附在石英表面上;在甲苯和吡啶中,沥青质分子自身构型变化减弱,向石英表面吸附的趋势也明显下降。沥青质分子在石英表面吸附能及其与溶剂相互作用能的计算结果表明,正庚烷中沥青质在石英表面的吸附强度最大,而在甲苯和吡啶中其在石英表面的吸附则较弱;库仑相互作用能是沥青质在石英表面吸附过程中的决定因素,而范德华相互作用能则在沥青质与溶剂相互作用中占主导地位。因此,分子动力学方法可对沥青质分子吸附的动力学过程进行有效模拟。

采用经典的nvt系综分子动力学方法模拟研究在不同温度下晶穴占有率对甲烷水合物晶体结构稳定性的影响。模拟显示高晶穴占有率和低温均有利于甲烷水合物晶体结构的稳定。在nvt系综模拟条件下,当晶穴占有率θ=100%甲烷水合物晶体可以在较高的温度下稳定存在;当θ>37.5%,在适宜的温度下可以稳定存在;较低的温度可使空甲烷水合物笼形结构稳定。

蛙式打夯机的建模与数值模拟问题是典型的受到多个含摩擦单边约束作用的多体系统动力学问题。通过对蛙式打夯机及其工作环境的合理假设,建立蛙式打夯机的简化多体模型。利用第一类拉格朗日方程,得到其动力学方程,它受到两个含摩擦单边约束的作用。采用冲量-速度层面上的时间步长算法以及与判断stick-slip状态转换条件等价的线性互补公式,对蛙式打夯机的整个工作过程进行数值模拟。计算结果完整地模拟了蛙式打夯机的行进过程中的stick-slip现象和周期性离地-夯击地面的过程。利用数值结果对衡量打夯机性能的两个重要参数,即蛙式打夯机行进速度和每次夯击过程中地面吸收的机械能进行计算。

文章运用分子动力学方法,模拟了三维条件下铝镁合金中刃型位错和溶质原子间的相互作用。在静态弛豫条件下,溶质原子聚集在位错线周围,其密度随着离位错线距离的增加而减小。当给体系施加一定的应变量后,溶质原子相对于位错线的偏聚效应随着应变速率的增大而减小。位错和溶质原子间的交互作用存在有效钉扎、动态应变时效和脱钉3种形式。

分子反应动力学国家重点实验室依托于中科院大连化学物理所,于1987年建立,1992年3月通过国家验收,正式对国内外开放。现任实验室主任为张东辉研究员,本届学术委员会主任由厦门大学郑兰荪院士担任。现有固定人员76人,其中院士4人(张存浩、何国钟、沙国河、杨学明),研究员18人,具有博士学位的58人,在站博士后20人,在读博士及硕士研究生110人。各类人才包括:万人计划科技创新领军人才1人,

金属材料的拉伸实验（电子） 一．实验目的 1．测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服极限σs，强度极限σb，延伸率δ和断面收缩 率ψ。 2．测定铸铁材料在常温静载下的强度极限σb。 3．观察低碳钢﹑铸铁在拉伸过程中出现的各种现象，分析p-△l图的特征。 4．比较低碳钢与铸铁力学性能的特点和试件断口情况分析其破坏原因。 5．了解微机控制电子万能材料试验机的构造原理，学习其使用方法。 二．仪器设备 1．微机控制电子万能材料试验机 2．游标卡尺 三．试件 在测试某一力学性能参数时，为了避免试件的尺寸和形状对实验结果的影响，便于各种 材料力学性能的测试结果的互相比较，采用国家标准规定的比例试件。国家标准规定比例试 件应符合以下关系：l0=k。对于圆形截面试件，k值通常取5.65或11.3。即直径为d0的 圆形截面试件标距长度分别为5d0和10d0。本试

采用合理的膜材试验测试与分析方法,得到准确的膜材力学参数和行为规律,这是膜结构设计分析的重要基础.本文对全新高强pvdf/pes膜材进行系列试验研究,先完成单轴拉伸破断试验,然后单向循环拉伸试验,最后采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行多比例加载下的日本标准双轴拉伸试验与德国标准双轴拉伸试验.研究了双轴拉伸试验数据分析方法及其对试验结果参数的影响,计算膜材工程常数并确定3d应力-应变响应面.结果表明不同加载谱计算的膜材工程常数有较大差异,针对具体工程应采用不同加载试验确定膜材参数,或取最大最小区间.本文研究对膜结构设计具有参考价值.

针对云铜连铸连轧cuag合金导线的成分,建立了cuag合金模型,并模拟了其连轧温度条件下cuag合金中原子的运动规律,结果表明,在云铜所采用的含银800~1000μg/g的cuag合金导线不会在连铸连轧过程中出现银的团簇现象,说明银不会从cuag合金中析出形成第二相。sem、tem、hrtem分析结果也表明,云铜连铸连轧的cuag合金导线在制备加工过程中,第二组元银始终固溶于基体铜中,说明模拟与实验结果相吻合。这种固溶体的显微组织形态也保证了cuag合金导线性能的稳定。

通过不同温度及应变速率下的单向拉伸试验,获得了5a06-o防锈铝合金板材关键力学性能参数的变化规律。结果表明,在一定的应变速率下,5a06铝合金的流动应力及抗拉强度随着温度的升高而降低,断后延伸率随着温度的升高而显著的提高。当温度处在20～150℃范围内,均匀延伸率随着温度的升高而升高,而在150℃～300℃范围内,随着温度的升高而降低。另外,基于fields&backofen本构方程,对5a06铝合金在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨,结果表明,随着温度的逐渐升高,应变强化指数不断减小,应变速率敏感系数则显著增大,应变速率强化作用明显增强。

利用ansys有限元分析软件,通过apdl语言编程,实现了不同预拉伸应力条件下铝合金平板对接焊过程中,温度场及应力场的模拟分析。计算结果表明,预拉伸焊接法可以有效地控制焊接残余应力,随着预拉伸应力的增大,其焊后残余应力值逐渐减小。当预拉伸应力σp从0增加到90%σ0.2时,纵向残余应力降低了85.6%。模拟分析结果与实验测试结果基本吻合。

材料直径/mm抗拉强度/mpa/最小/最大 铝 lr1.01～10.0098 ly40.30～6.0095/125 ly60.30～6.00125/165 ly80.30～5.00160/205 ly91.25～1.50193/-

针对某型空调客车,应用k-ε紊流模型及贴体坐标,采用simple算法计算了室内气固耦合传热问题,采用montecarlo法分析计算了太阳透射辐射在车室内固体表面引起的附加热流变化,对空调客车室内气流场和温度场进行了数值模拟。通过实验测定对比分析,数值计算值与测定值基本吻合。研究结果表明:乘坐区乘客头部高度水平面内温度分布均匀,比较理想;回风口下方区域的温度和驾驶区司机头部温度偏高,对热舒适性不利。研究结果为改善车内人体冷热舒适性提供了理论依据,对车内气流组织优化设计有指导意义。

使用自编的一维双区mhd程序对pow构型从铝衬套汽化形成等离子体然后在电流的箍缩作用下箍缩到轴心铝丝(或铝等离子体)上并对其进行压缩的整个箍缩过程进行了计算。装置参数使用lanlpegasusl装置参数。即电压v=88．0kv，电容c=216uf，电阻r=0．30mω，总电感l=36nh，电容器总储能为1mj。

绝缘纸无定形区的玻璃转化温度是其热稳定性的重要标度之一。为研究变压器绝缘纸的玻璃转化过程的微观机理,继而挖掘其中的热老化信息,利用分子动力学对绝缘纸纯纤维素、纤维素-水两个模型的玻璃转化过程进行了模拟。用比体积-温度曲线法确定了纯纤维素和纤维素-水模型的玻璃化转变温度分别为448、418k。模拟结果表明,玻璃转化过程中,绝缘纸纤维素链的运动和机械特性均发生突变,400～500k之间自由体积的突变给纤维素链运动提供了更多空间,导致其发生玻璃化转变;水分子浸入无定型区可以破坏纤维素链间的氢键,显著地降低玻璃转化温度,影响绝缘纸热稳定性。

通过实验及计算测得准确的固-液界面能,对于理解并掌握该合金凝固及形核的过程具有很大的帮助.用分子动力学方法对铝的均质形核过冷度进行了模拟,运用模拟得到的均质形核过冷度计算得到对应固-液界面能的值.进一步得到了al在熔点温度下其理想光滑固-液界面的固-液界面能σ0,通过σ0对铝在不同温度下及al-mg在共晶温度和成分点的固-液界面能进行了预测.计算结果发现:不同均质形核过冷度计算得到的al在熔点温度下其理想光滑固-液界面的固-液界面能σ0分别为0.1998,0.1999,0.1998j/m2;由σ0对al-mg合金固-液界面能的预测的结果及凹槽法所得到的实验值分别为0.1551j/m2和0.1492±0.0194j/m2,其误差小于4%.

　在拉格朗日坐标系下,建立了描述z箍缩等离子体内爆动力学过程的一维三温辐射磁流体力学方程组,并编制了相应的拉氏程序。利用该程序对美国sandia实验室saturn装置上的铝丝阵列内爆实验进行了数值模拟,得到了内爆等离子体各参量的时空分布。其中内爆到心时刻、x光峰值功率、x光总能量等计算结果与实验结果基本一致。表明所建立的物理模型和编制的程序是合理和可靠的。

为了对晶粒长大动力学理论方程进行验证,采用spparks和动力学蒙特卡罗算法对于大尺度三维多晶组织的演变进行了模拟,研究了模型温度对晶粒长大过程中多晶组织演变的影响,对于晶粒长大过程中晶粒尺寸的变化以及尺寸分布情况进行了统计分析,并讨论了模型尺寸的影响。结果表明晶粒长大动力学关系符合抛物线规律,尺寸分布采用weibull函数进行描述更精确,模型尺寸越大,获得的晶粒长大动力学和尺寸分布就越精确。