基于纳米压痕技术和有限元仿真的材料力学性能分析

提出了一种基于有限元模拟纳米压痕过程的分析材料塑性性能的方法。用有限元方法模拟纳米压痕过程，通过比较有限元计算所得的压力-压深曲线和实际纳米压痕试验得到的曲线，反复修正就得出材料的塑性性能。经检验，有限元分析得到的应力-应变曲线和材料实际的应力一应变曲线吻合得非常好，因此验证了有限元模型的正确性和材料模拟的正确性。     

纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了N i52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.N i52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

多孔银的微观结构与纳米压痕法力学性能

采用去合金化法制备多孔银,研究了浓盐酸浸泡处理对多孔结构的影响,利用纳米压痕技术测试多孔银的硬度并研究其与多孔结构的关系.结果表明:多孔银的孔壁尺寸随浸泡时间增长而增大,孔隙度随浸泡时间增长而减小,硬度随孔隙度的增大而增大,多孔银孔壁的屈服强度远高于多晶银.     

多孔银的微观结构与纳米压痕法力学性能

采用去合金化法制备多孔银,研究了浓盐酸浸泡处理对多孔结构的影响,利用纳米压痕技术测试多孔银的硬度并研究其与多孔结构的关系.结果表明：多孔银的孔壁尺寸随浸泡时间增长而增大,孔隙度随浸泡时间增长而减小,硬度随孔隙度的增大而增大,多孔银孔壁的屈服强度远高于多晶银.     

纳米受限水通道的设计与应用

水是地球上所有生物不可或缺的资源,在人类发展的进程中发挥着至关重要的作用。纳米受限水通道的构型与设计是对纳米受限水进行分子动力学研究的最关键步骤之一,受限水在微观通道内的流动行为经常呈现出与传统宏观流体理论截然不同的形式。本文重点围绕以碳基材料为主体的纳米受限水通道的构型与设计,结合近期国内外在相关领域取得的重要研究成果进行系统性综述,主要介绍了纳米受限水在海水淡化、医学和能源等领域的应用,并对未来纳米受限水的发展方向进行了展望。     

纳米ZnO改性沥青分子动力学模拟研究

为揭示纳米ZnO改性剂对沥青物理性能改善的机理,采用分子动力学模拟技术对纳米ZnO改性沥青进行模 拟研究.借助沥青四组分代表性化合物,结合沥青的元素含量、四组分相对含量试验结果构建了沥青分子模型.根据纳米ZnO形貌特点,构建了不同粒径的纳米ZnO簇团模型及纳米ZnO/沥青共混体系模型.采用分子动力学方法计算了纳米ZnO与沥青分子间的相互作用,分析了纳米ZnO在沥青中的扩散性能,研究了纳米ZnO对沥青物理模量及沥青分子结构的影响,根据分子动力学模拟结果揭示了纳米ZnO改性沥青的改性机理.研究结果表明:模拟温度为150℃左右时,纳米ZnO/沥青共混体系的范德华相互作用和非键接相互作用达到最大值,体系结构最稳定;纳米ZnO颗粒增大了沥青体系的体积模量、剪切模量和弹性模量,改善了沥青的高温性能,从而提高了沥青的抗剪切能力;同时,纳米ZnO增大了沥青质与胶质体系分子间的芳环质心距离,减缓了强极性组分的堆积,加强了支链在分子间的延展性,增加了沥青结构的致密性,从而促使沥青具有更稳定的胶体结构、更好的物理性能.     

纳米ZnO改性沥青分子动力学模拟研究

为揭示纳米ZnO改性剂对沥青物理性能改善的机理,采用分子动力学模拟技术对纳米ZnO改性沥青进行模 拟研究.借助沥青四组分代表性化合物,结合沥青的元素含量、四组分相对含量试验结果构建了沥青分子模型.根据纳米ZnO形貌特点,构建了不同粒径的纳米ZnO簇团模型及纳米ZnO/沥青共混体系模型.采用分子动力学方法计算了纳米ZnO与沥青分子间的相互作用,分析了纳米ZnO在沥青中的扩散性能,研究了纳米ZnO对沥青物理模量及沥青分子结构的影响,根据分子动力学模拟结果揭示了纳米ZnO改性沥青的改性机理.研究结果表明:模拟温度为150℃左右时,纳米ZnO/沥青共混体系的范德华相互作用和非键接相互作用达到最大值,体系结构最稳定;纳米ZnO颗粒增大了沥青体系的体积模量、剪切模量和弹性模量,改善了沥青的高温性能,从而提高了沥青的抗剪切能力;同时,纳米ZnO增大了沥青质与胶质体系分子间的芳环质心距离,减缓了强极性组分的堆积,加强了支链在分子间的延展性,增加了沥青结构的致密性,从而促使沥青具有更稳定的胶体结构、更好的物理性能.     

获取残余应力的压痕方法研究

采用有限元仿真技术,通过分析残余应力对压痕功与卸载斜率之间关系的影响,建立压痕的加载功、弹性恢复功、卸载斜率和材料的屈服强度、残余应力以及球压头半径之间的非线性关系。利用有限元仿真数据训练神经网络模型,建立压痕功、卸载斜率、屈服强度、硬化指数和残余应力之间的非线性映射关系来辨识残余应力。结果表明文中方法能有效获得残余应力值。     

纳米力学问题与计算方法

分析了纳米材料的四大效应所带来的力学问题．对纳米力学概念、研究对象和研究范围等进行了简要的回顾和描述，同时对纳米力学计算方法的原理、发展过程和应用情况进行了综述，包括分子动力学方法、浆特卡罗法、混合法及元胞自动机方法等，并对纳米力学计算方法的发展趋势进行了讨论．     

供热管网模拟调节

运用Matlab语言，采用流体网络分析法，对供热管网进行模拟调节，模拟结果准确度高，所需时间短，所得数据应用于实际调节中，可有效地解决供热系统的水力失调问题，具有明显的可行性和经济性。     

Maneuverability Simulations for Twin-Waterjet Propulsion Vessel

Maneuverability is one of the most important sailing performances of vessels. In this article, a motion control model with three degrees of freedom(DoFs) for twin-waterjet propulsion vessel is proposed. The model is developed on the basis of maneuvering model group(MMG) maneuverability equations. A simulation environment is constructed on the Matlab Simulink platform. Standard turning tests and zig-zag tests are simulated by solving the motion control model, and the corresponding maneuverability parameters are calculated. Simulation results demonstrate that the maneuverability parameters are in accordance with the vessel maneuverability standard.The approach may be applied to the rapid prediction of vessel maneuverability.     

日常路径选择行为的模拟研究

假设司机只能根据自己的历史经验做出判断，本文据此设计了日常路径选择行为中的四种路径更新规则。应用基于多智能体的模拟环境-SeSAm，在简单网络上对四种规则进行模拟，比较和分析了模拟结果。     

规模经济原理在高速公路养护规模中的应用

以规模经济原理为基础,讨论在高速公路养护施工中规模收益的存在性、变化趋势、相关因素、影响因素等．对于高速公路养护工程经济性控制具有一定的指导意义。     

基于马尔科夫链的停车寻位模型与仿真

本文在经典的环形城市模型上,基于马尔科夫链建立解析的路边停车寻位模型.分别从系统和驾驶者两个角度,对寻位竞争队列进行描述,依据其马尔科夫特性,推导出停车寻位距离概率密度函数,发现传统的二项分布假设不能反映寻位车辆间的竞争车位行为,揭示了寻位车辆间的竞争是已有理论低估了停车难的原因之一.在数理分析基础上,提出环形城市路边停车仿真模型及算法,仿真结果验证了理论模型的结论,并发现车位被连续占用也是低估停车难问题的另一个主要原因.研究结果有助于加深对路边停车行为的认识,为制定相关车辆停车政策提供依据.     

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本文在经典的环形城市模型上,基于马尔科夫链建立解析的路边停车寻位模型。分别从系统和驾驶者两个角度,对寻位竞争队列进行描述,依据其马尔科夫特性,推导出停车寻位距离概率密度函数,发现传统的二项分布假设不能反映寻位车辆间的竞争车位行为,揭示了寻位车辆间的竞争是已有理论低估了停车难的原因之一。在数理分析基础上,提出环形城市路边停车仿真模型及算法,仿真结果验证了理论模型的结论,并发现车位被连续占用也是低估停车难问题的另一个主要原因。研究结果有助于加深对路边停车行为的认识,为制定相关车辆停车政策提供依据。