一、相变与临界观象(Ⅴ)——模型理论综述（论文文献综述）
王淳纬[1]（2021）在《基于格子Boltzmann方法的亲疏水表面池沸腾传热强化研究》文中研究指明
龙芬[2]（2021）在《利用机器学习和有限尺度标度性方法研究三维伊辛模型的二级相变》文中认为量子色动力学（Quantum Chromodynamics,简称QCD）是一种描述夸克和胶子之间强相互作用的规范理论。QCD预言当达到一定的高温高密状态时,禁闭在强子态内部的夸克会解禁闭形成夸克胶子等离子体（QGP）。在低温高重子化学势区域,强子态到QGP是一级相变,且一级相变的终止点为临界点;高温低重子化学势区域为平滑过渡区域。对于QCD相图的结构,其中最重要的便是确定临界点的位置。目前理论认为QCD临界点可能属于三维伊辛普适类,所以在本文中我们选取三维伊辛模型,借助机器学习方法和有限尺度标度理论来研究如何确定三维伊辛的临界温度和临界指数。我们与传统的热力学方法的区别在于,不需要提前选取序参量或系统的哈密顿量,只需要输入不同温度和不同尺度下三维伊辛模型的位形信息并利用机器学习的方法,就能得到三维伊辛的临界温度和临界指数。本文中使用的分析方法为机器学习中的深度学习方法。机器学习是利用已设计好的算法在大数据集上学习生成式或者判别式模型,属于人工智能的一种。机器学习的学习形式可分为监督学习（例如深度学习）、非监督学习和强化学习。监督学习指的是给定一定的训练样本（样本是既有数据,也有数据相对应的标签）,利用这个样本进行训练来更新模型中的参数。然后利用这个已更新参数训练完成的模型,将所有的输入映射为相应的输出。最后对输出进行简单的判断从而完成了分类或者回归的问题。有限尺度理论指出:对于实际系统大小有限的情况下,在给定观察量时,如果发生二级相变或者一级相变,不同尺度下的观察量可以被标度到有限尺度标度性的普适形式。为此,在传统的热力学方法需要首先选取一个合适的序参量,序参量大小表示系统有序的程度。我们再对这个序参量做有限尺度标度才能得到临界温度和临界指数。目前,理论还无法给出QCD相变的序参量,实验上也只给出了可能与序参量相关的观测量,如守恒核（重子数、电荷数、奇异数）的高阶矩、重子密度等。在我们的工作中,我们不需要知道序参量,而是通过机器学习研究不同温度下三维伊辛位形信息就能得到临界温度和临界指数。三维伊辛在外场为零时,由温度驱使,系统在某个温度下会经历一个从有序相到无序相的转变。我们称这个温度为临界温度,有序相与无序相的相变点为三维伊辛的临界点。首先,我们通过机器学习中的监督学习对三维伊辛的磁化强度（m）进行回归。我们将机器学习得到的m与蒙特卡罗给出的m进行比较,研究发现:两者得到的m吻合地很好。其次我们通过监督学习对六种尺度的三维伊辛模型的有序相和无序相进行分类,研究发现:1.监督学习可以有效地分类有序相和无序相;2.分类有序相和无序相的准确度随着尺度的增加而增加,大尺度下的准确度达到98%以上。我们将六种尺度的有序相-无序相分类图画在同一坐标轴上,发现所有尺度的有序相-无序相分类曲线相交于一点,这个温度点对应的恰好约为理论上三维伊辛的临界温度。对画在同一坐标轴的六种尺度两相分类图,我们尝试选取不同的指数值来做标度,研究发现:当选取的指数值等于某一个值时,不同尺度的观察量可以被标度到同一条曲线上,我们发现选取的这个值恰好约等于三维伊辛的理论临界指数值。最后,我们使用和二级相变相同的监督学习网络架构分类了三维伊辛的一级相变M<0和M>0的两相,我们发现机器学习同样能够以很高的准确度分类三维伊辛一级相变的两相。
朱慧玲[3]（2021）在《基于相组成的低活化马氏体钢本构建模研究》文中研究说明低活化马氏体钢因其几何尺寸稳定性良好、辐照肿胀率和热膨胀系数较低、热导率较高、力学性能优异,被认为是未来聚变示范堆和动力堆首选的包层结构材料。大塑性变形技术作为提高材料综合性能的有效方法之一,将其运用至低活化马氏体钢中以获得超细晶组织,从而提高材料的服役性能,使之在聚变堆恶劣的工作环境中,有效延长使用寿命。为实现材料在塑性变形过程中组织与性能的精准控制,通常采用仿真研究方法进行工艺参数的最优化选择,其中首要任务是建立可靠的本构模型。对于目标研究材料而言,由于其塑性较低限制了室温成形能力,因此通常采用高温成形;在热变形过程中,相变温度区间较小使相组成易于发生改变,进而影响塑性流变行为。为此,本文在考虑相组成的前提下,建立了低活化马氏体钢的统一本构方程,主要研究内容及结果如下:开展了低活化马氏体钢在温度为600～950℃、应变速率为0.001～1s-1条件下的热压缩模拟实验,获得了各变形条件下的流变曲线,研究了塑性流变行为以及热变形参数对力学响应的影响。实验材料在高温（850～950℃）高应变速率(1s-1)条件下,流变应力达到峰值之后趋于恒定,而在低温（600～800℃）、高温低应变速率(0.001～0.1s-1)条件下,流变应力达到峰值之后出现了不同程度的降低。在同一应变速率下,实验材料的峰值应力基本随温度升高而降低,并且低温区（600～800℃）与高温区（900～950℃）的稳态应力也呈现与之相同的变化趋势,然而临界区（850℃）的稳态应力出现了反常现象,即850℃的稳态应力大于800℃。在同一变形温度下,实验材料的峰值应力与稳态应力均随应变速率增加而增大。对低活化马氏体钢热压缩变形组织与同温淬火组织进行了表征,通过分析不同淬火温度下的显微组织得到了变形前组织的相组成,通过对比分析变形组织与淬火组织揭示了微观变形机制,并分析了热变形参数对微观组织演变行为的影响。实验材料在600～800℃范围内为铁素体单相,在850℃时铁素体相与奥氏体相共同存在,在900～950℃范围内为奥氏体单相。在所有研究条件下,实验材料均发生了动态再结晶软化过程,只是进行程度有所不同:在低温区发生铁素体的部分动态再结晶;在临界区同时发生铁素体与奥氏体的部分动态再结晶,并且铁素体的动态再结晶特征更为明显;在高温区发生奥氏体的部分或完全动态再结晶。动态再结晶的进行程度随变形温度升高和应变速率降低而提高,同时再结晶体积分数和晶粒尺寸也随之增大。首先,基于低活化马氏体钢在热变形过程中的微观组织演化机制及宏观变形参数对力学行为的影响建立了单相本构方程;然后,引入应变补偿的修正系数W对等应变混合物定律进行修正,从而建立了适用于临界区双相热变形的本构方程;最后,基于不同温度范围的相组成提出了一个统一的本构方程来反映各阶段的流动特性。通过对比分析各变形条件下的模型预测应力与实验应力,验证了模型的可靠性。
袁勃[4]（2020）在《Cu-Al-Mn形状记忆合金纤维晶粒形态调控与弹热性能》文中研究表明基于形状记忆合金（SMAs）弹热效应发展而来的弹热制冷技术,以其高效、环保、经济等优点,有望成为替代传统蒸汽压缩制冷的一种新兴制冷技术。高性能、低成本的Cu基形状记忆合金已成为除Ni-Ti基合金之外最具发展潜力和应用价值的记忆合金。本文以Cu-Al-Mn合金为研究对象,采用玻璃包覆法成功制备出在室温下具有良好弹热效应的Cu-Al-Mn合金纤维。研究了纤维晶粒形态与弹热性能之间的关系,阐明了从晶粒设计的角度改善Cu-Al-Mn纤维超弹性和弹热性能的途径。Cu71Al18Mn11（at.%）合金经1073 K固溶淬火、423 K时效处理后,在室温303 K下获得具有热弹性马氏体相变特征的单一β相。细晶Cu71Al18Mn11纤维室温超弹性的临界应力较高（180～200 MPa）,平台应变较低（2%～3%）;卸载后存在少量残余应变,应力滞后高达100 MPa。温度303 K时,细晶纤维在300-350 MPa的单轴应力下绝热温变为3～5 K;但弹热可逆性较差,弹热循环加载与卸载过程的温变不对称,且50次弹热循环后纤维发生断裂。通过高温退火制备具有竹节状晶粒形态的Cu71Al18Mn11纤维。竹节晶Cu71Al18Mn11纤维在室温下超弹性相变临界应力降低、转变应变提高,室温下应力诱发等温熵变为10.1 J/kg·K。双程形状记忆效应测试表明,竹节晶纤维的应力滞后不随着外加应力的提高而改变。与细晶纤维相比,竹节晶纤维具有更加均匀且可逆的弹热效应,在150 MPa单轴应力下绝热温变达5 K,但弹热循环50次以后性能开始衰减。为了改善弹热循环稳定性,对竹节晶Cu71Al18Mn11纤维进行室温下的连续冷拉拔。在细化晶粒提高屈服强度的同时,并在纤维中引入织构,提高纤维的相变协调性。冷拔后织构少晶态纤维形成平行于纤维轴向的?101?织构,晶粒尺寸小于100μm,超弹性临界应力提高,转变应变略有下降,室温下绝热温变平均5.4 K,在275次弹热循环中保持3 K左右的稳定温变。纤维中绝热温变分布不均匀,最大温变可达7.1 K,而最低只有2.9 K。纤维中的弹热效应非均匀分布源自于相变过程中的应变局域化现象。冷拉拔虽然提高了纤维的弹热循环稳定性,但是引入了较多的晶界面积,抑制了马氏体相变,导致了绝热温变较低。为了同时获得较高的绝热温变和稳定的弹热循环,通过调控纤维晶粒取向,纤维直径,化学成分等参数,以竹节状晶粒形态为基础,制备出具有高弹热性能的Cu71.1Al17.2Mn11.7纤维。用红外直接测量得到了11.9 K的大可逆绝热温变,在90 K的温度区间内具有约21 J/kg·K的应力诱发等温熵变,在200次弹热循环中获得了5.6 K的稳定绝热温变。最后,本文系统总结了制备高弹热性能Cu-Al-Mn合金纤维的设计思路,提出了从晶粒形态设计的角度改善Cu-Al-Mn合金纤维弹热性能的方法,为后续制备优异的Cu基弹热材料提供了理论依据。
邢粟[5]（2020）在《新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析》文中研究表明基础隔震方式能够快速实现抗震减震的目的。为改进传统的橡胶支座等一系列不足,引入形状记忆合金材料配合以橡胶支座,发挥形状记忆合金超弹性性能,设计了一种新型SMA叠层橡胶支座。通过理论分析、试验分析、有限元模拟研究等办法相结合,研究分析了新型SMA叠层橡胶支座性能参数、恢复力特性、变化规律以及隔震性能。通过理论分析,对新型SMA叠层橡胶支座各种构件的组成进行详细的性能参数,以Auricchio&Sacco本构模型为基础进行有限元分析;通过试验分析方法研究了新型SMA叠层橡胶支座在竖向刚度、抗剪刚度、抗剪极限承载力等性能参数变化;通过有限元分析方法对新型SMA叠层橡胶支座进行水平往复荷载研究,分析了水平荷载和竖向荷载对新型SMA叠层橡胶支座耗能能力的影响以及对等效水平刚度、等效阻尼比、单位耗能等新型SMA叠层橡胶支座动态性能影响;结合剪力墙抗震规划和新的抗震隔震理念,对传统剪力墙、普通橡胶支座剪力墙和新型SMA叠层橡胶支剪力墙进行有限元模拟,验证本文发明设计的新型SMA叠层橡胶支座的隔震性能。主要得到以下结论:（1）利用形状记忆合金的超弹性和高阻尼特性设计出一种新型SMA叠层橡胶支座,分析了该支座组成、隔震原理、恢复力力学计算公式。结果证明形状记忆合金为橡胶支座提供了良好的阻尼特性和恢复力,有效改善橡胶支座的不足之处。（2）通过试验研究分析,新型SMA叠层橡胶支座在抗剪刚度和抗剪极限承载力上均优于普通橡胶支座,证明新型SMA叠层橡胶支座具有良好的力学特性和隔震潜力。（3）依据Auricchio&Sacco本构模型对形状记忆合金超弹性进行了有限元模拟,有限元可以较好地模拟超弹性;对新型SMA叠层橡胶支座有限元模拟,水平位移和竖向荷载对新型SMA叠层橡胶支座的等效水平刚度、等效阻尼比、单位循环耗能都有一定的影响。其中水平位移对新型SMA叠层橡胶支座性能影响较明显;竖向荷载对新型SMA叠层橡胶支座的影响较小且趋于平稳。（4）利用ADINA软件对新型SMA叠层橡胶支座进行剪力墙结构有限元分析研究,通过混凝土、钢筋以及耗能能力分析结果表明,新型SMA叠层橡胶支座具有良好的隔震性能和耗能潜力,证明新型SMA叠层橡胶支座设计的合理性。该论文有图48幅,表13个,参考文献60篇。
刘静楠,叶常青,刘桂森,沈耀[6]（2020）在《高温、高压、高应变速率动态过程晶体塑性有限元理论模型及其应用》文中提出对于高温、高压、高应变速率加载条件下的材料冲击变形行为,动态晶体塑性模型能够直接反映晶体中塑性滑移的各向异性及其对温度、压力和微观组织结构的依赖性,因而广泛应用于材料的动态冲击力学响应、微观结构演化以及动态损伤破坏的模拟。本文综述了高压冲击下动态晶体塑性有限元的理论模型,主要包括变形运动学、包含状态方程的超弹性本构模型和晶体塑性本构模型,涉及位错滑移、相变、孪生等塑性变形机制,以及层裂、绝热剪切带等动态破坏方式。
姚松林[7]（2020）在《冲击下典型金属动态响应特性晶体塑性模型研究》文中研究表明冲击加载下金属材料的塑性变形是物理学、力学与材料学等多个学科领域共同关注的基础科学问题,相关研究在航天航空、汽车工业以及武器研制等领域具有重要的应用价值。从根源上来看,材料的塑性变形是微介观尺度位错等缺陷被外加载荷激活并随时空演化的结果。冲击加载下材料的塑性变形是一个超快动力学过程,变形过程不仅涉及位错等缺陷的大量生成与演化,还涉及应力的急剧增加与松弛。要深入认识这样一个超快动力学过程,需要与之匹配的高时空分辨诊断技术。而受限于微介观动态原位诊断测试技术的不足,目前还无法对高应变率条件下位错演化行为进行动态原位观测。当前,以激光干涉技术所获取的样品界面宏观速度波剖面仍是高应变率条件下材料动态响应特性研究中最为重要的实验基础。宏观速度波剖面集中反映了冲击波传播过程中多种机制作用下缺陷演化的综合效应。通过对不同加载条件下典型波结构特征进行分析,结合理论建模,即可一定程度上获得宏观变形特征底层机理的认识。从晶体学出发建立的晶体塑性模型能够有效将微介观变形机理与材料宏观力学响应关联起来。在应用晶体塑性模型定量描述宏观变形特征的基础上,则可进一步深入认识宏观变形特征的物理本质。因此,动态晶体塑性模型研究已成为冲击加载下变形机理研究的主要内容之一。尽管人们已经针对冲击加载问题提出了一系列晶体塑性模型,但现有的模型仍然存在不足,不足之处主要体现在对冲击加载下塑性变形机制考虑不全面或者对塑性变形机制描述不合理,从而无法系统描述全过程速度波剖面的演化规律,进而限制了人们深入认识冲击加载下宏观变形特征的物理本质。在现有模型的基础上,本论文针对冲击加载下典型FCC与BCC金属建立了统一的基于位错的本构模型,该模型能够较为合理地描述全过程速度波剖面的演化规律。在此基础上,应用该模型对冲击加载下典型FCC金属与BCC金属的动态响应特性进行了研究,并从位错集体演化行为揭示了典型宏观变形特征的底层机理。相关研究对深入认识强动载荷下材料的变形机理以及辅助设计精密物理实验具有重要的参考意义。本论文的主要结论与创新点如下:1.基于量纲分析方法,结合动态变形的物理图像,获得了强动载荷下位错增殖这一复杂动力学过程的基本控制方程,建立起了位错增殖速率与关键物理量与参数之间的定量关联;在此基础上,全面考虑热激活均匀位错均匀成核、俘获与湮灭、位错运动、饱和位错密度等位错演化行为以及孪晶变形机制,在热弹-粘塑性理论框架下建立了适用于冲击加载下典型FCC金属与BCC金属的本构模型;该模型可以较为准确地描述冲击加载下典型FCC金属与BCC金属全过程速度波剖面的演化规律,特别是典型波结构特征随加载压力或环境温度的演化规律。2.在应用上述模型定量描述宏观波剖面演化规律的基础上,通过对典型波结构特征进行分析,包括Hugoniot弹性极限、塑性前沿以及“准弹性”卸载与再加载等,本论文进一步揭示了冲击加载下典型动态响应特性的物理本质,包括动态屈服应力的温度效应、应变率关于加载压力的幂律特征以及“准弹性”弹塑性转变行为等。a)动态屈服应力的温度效应研究方面。我们首先在前人工作的基础上从连续介质层面指出,弹性前驱波阵面上的力学响应主要受塑性冲击波阵面上的塑性松弛行为影响,从而将表征动态屈服应力的Hugoniot弹性极限的演化行为与塑性前沿的塑性变形关联起来,并进一步揭示了典型FCC与BCC金属动态屈服应力温度效应的物理本质:对于FCC金属,通过数值分析指出,由于偏应力随冲击波传播显着衰减,宏观尺度FCC金属中位错运动的“相对论效应”仅在撞击面附近较为显着,在距离撞击面较远的区域,位错运动主要受声子拖曳机制控制,声子拖曳效应随温度升高而增强导致宏观尺度FCC金属的动态屈服应力发生“热硬化”。对于BCC金属,通过数值分析指出,BCC金属的动态屈服应力的温度效应由位错运动与位错生成两类机制共同决定。位错运动机制方面,在较低的温度下,Peierls力随温度升高显着衰减的温度效应抵消声子拖曳随温度升高而增大的温度效应导致大多数BCC金属的动态屈服应力呈现“热软化”现象;位错生成机制方面,针对高温下金属钒的动态屈服应力“热硬化”现象提出一种新的“热硬化”机制,即热激活均匀成核机制主导高温下BCC金属中位错生成导致林硬化机制随温度升高而显着增强,进而导致动态屈服应力在高温下发生“热硬化”。基于对金属钒的动态屈服应力“热硬化”现象的研究,应用同样的模型预测其他典型BCC金属的动态屈服应力在更高的温度下也将发生“热硬化”。b)应变率关于加载压力的幂律特征研究方面。对冲击波物理经典问题“Swegle-Grady四次幂律”进行研究,并给予其新的物理认识。首先,基于对近期大量实验结果的分析发现经典的四次幂律在105-107s-1应变率区间不适用;然后,通过理论分析证实应变率关于加载压力呈特定幂律关系的根源在于冲击加载下位错集体演化行为关于剪应力呈特定的幂律关系,具体来讲,位错密度关于剪应力呈二次幂律关系以及位错速度关于剪应力呈线性关系共同导致应变率关于加载压力的三次幂律关系出现,而位错运动的“相对论效应”将导致三次幂律逐渐趋近于二次幂律。c)“准弹性”弹塑性转变行为研究方面。从位错亚结构演化层面对预冲击压缩材料的“准弹性”弹塑性转变行为给予更加物理的解释。通过理论模拟指出,对于预冲击压缩材料,弹性卸载波或者弹性再加载波作用下,位错俘获主导位错亚结构演化使得可动位错持续转变为不可动位错,进而导致临界分切应力发生渐进硬化,体现在宏观速度波剖面上即为“准弹性”现象。
蔡贇[8]（2020）在《AZ80镁合金热变形过程组织演变的相场建模及应用研究》文中指出镁合金构件能够显着减轻装备总体重量,在航天轻量化领域具有良好的应用前景,其中AZ80镁合金由于其优异的综合性能而受到广泛关注。镁合金的密排六方结构及室温下有限的滑移系,导致难于室温成形。热加工过程晶粒细化是改善镁合金内部微结构并提高力学性能的有效方法,其中等温锻造成形是复杂构件高性能成形的重要途径。由于AZ80镁合金在等温锻造成形中晶粒生长、动态再结晶（Dynamic recrystallization,简称DRX）与第二相钉扎作用复杂并影响构件最终力学性能,这就亟需掌握微观组织演化机理及其演化规律。本文采用实验、理论和数值模拟相结合的方法建立了 AZ80镁合金热变形过程组织演化的相场模型,系统研究了微观组织演变规律,并应用于等温锻造工艺优化。主要研究工作如下:针对AZ80镁合金进行了热变形过程的宏微观实验,重点分析了变形过程加工硬化效应、流动应力敏感性以及DRX软化特征。结果表明,加工硬化及DRX软化均呈现出显着应变速率敏感性及变形温度敏感性;充分DRX及弥散分布第二相可导致应变速率敏感性指数升高,而变形热及第二相含量是影响变形温度敏感性指数的关键因素。基于扩散界面理论,建立了考虑第二相钉扎作用的晶粒生长相场模型。对晶粒生长过程的结果表明,代表晶粒取向的序参量个数大于36时及不同第二相表征系数值对模拟结果影响不大,且考虑晶粒间相互作用的耦合项系数取1.5时能反映真实的对称扩散界面;第二相在高含量、棒状、小尺寸及均匀分布时能够获得更优越的钉扎晶界能力。通过与实验结果对比,验证了所构建相场模型在预测晶粒生长拓扑转变、第二相钉扎作用及其Zener关系的可靠性。采用不同类型序参量进行变形晶粒、再结晶晶粒及第二相的描述,并引入与位错活动有关的变形储存能和考虑钉扎作用的第二相表征因子,建立了热变形中耦合晶粒生长、DRX与第二相钉扎作用的相场模型。模型中考虑了DRX对位错密度软化、第二相与位错作用Orowan强化机制的贡献,较好地反映了 DRX体积分数、第二相尺寸及其体积分数对应力响应的影响。结合硬化率曲线及图解切线法,给出了 DRX起始点及动态回复稳态应力值的判断法则;借助初始DRX阶段流动应力值变化以及位错演化准则,提出了不连续DRX形核率模型中热激活能及应变速率敏感性指数的标定方法,上述模型参数的确定较好地关联了热变形实验获取的宏观应力响应结果。基于拓扑生成方法和构建的相场模型,嵌入AZ80镁合金初始晶粒及第二相的拓扑结构,建立了 AZ80镁合金热变形下组织演化相场模型,并提出了晶粒尺寸不均匀性指数。该模型较好地反映了不连续DRX项链状结构特征、第二相对DRX晶粒的钉扎作用及其宏观力学响应。通过不同热变形条件对组织演化影响规律表明,低含量第二相可促进DRX形核,但由于对晶界钉扎能力较弱,导致Orowan应力强化低于DRX软化作用;高含量第二相可延迟DRX形核,但由于对晶界钉扎能力较强,导致Orowan应力强化超过DRX软化作用。结合AZ80镁合金热变形下相场模拟组织演化规律及变形参数敏感性分析,获得了 AZ80镁合金的热加工细晶窗口。考虑应变敏感性指数与微观组织关系,并保证热加工过程细晶条件,提出了多级变速等温锻造成形的组织调控工艺,成功试制了 AZ80镁合金高筋薄腹板细晶构件,其平均晶粒尺寸等于9 μm,晶粒细化程度达77.5%,最大屈服及抗拉强度分别等于268 MPa及 342 MPa。
肖清泰[9]（2019）在《直接接触换热过程中气-液两相流的气泡分布特性研究》文中进行了进一步梳理回收和利用冶金等工业过程中的余热资源有助于减少煤炭等一次能源消耗和降低二氧化碳排放,而有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,简称为ORC）就可以回收冶金过程400℃以下的中低温余热进行发电。在ORC系统回收余热过程中,直接接触换热器因为较高的传热效率而备受关注,而此类换热器内部的冷热流体混合特性与由直接接触产生的传热特性存在密切关联。在这项工作中,开展了ORC直接接触换热过程的试验研究,提出了四类基于计算同调群和均匀设计理论的图像分析技术用于准确测量ORC直接接触换热器中特定情况下的流体混合状态。（1）在基于二值气泡流动图像分析气泡流动拓扑结构方面,虽然Betti数法成功实现了两相流或多相流混合均匀性和伪均匀性的定量分析,但是Betti数的计算依赖于图像分割的处理,因此提出了一种基于图像熵理论选择最佳图像阈值化算法的新思路,以实现Betti数的准确计算。随后在此基础之上,进一步分析气泡流动型态的复杂性演化规律和气泡群的局部区域特性。即:一方面,提出了新的目标函数作为ORC直接接触换热过程中气泡流动型态的复杂性演化特征;另一方面,首次引入Repley’s K函数研究气泡群混合瞬态的形状特征参数。（2）在二维空间内气泡未完全粘连的情况下,气泡群处于聚集状态（或称二维空间内局部均匀）与分散状态（或称二维空间内全局均匀）的两类图像可能具有相等的Betti数,这将导致该特殊情形下Betti数法无法对气泡群的混合均匀性实现有效判断。针对此问题,通过引入均匀设计理论中的L2-星偏差,提出了二维方形或矩形和圆形观测区域内表征气泡群混合均匀性的均匀系数（英文名称为Uniformity Coefficient,简称为UC）方法,以准确识别和比较气泡群流动过程中不同混合瞬态的均匀性。（3）为了进一步精准提取ORC直接接触换热器中气-液两相流混合过程的时空特征,将基于L2-星偏差的UC方法扩展至基于改进型星偏差（即中心化偏差和可卷偏差）的UC方法。新的UC方法以坐标形式准确定位气泡空间位置量化气泡群混合均匀性,因此新UC的计算不再依赖于局部偏差函数的选取和处理。另外,通过将气泡群的图像数据转化为数字矩阵,进一步提出利用中心化偏差和可卷定义和表征混合物的均匀性,以在三维空间视角下精准提取多相混合体系的时空均匀性特征。（4）针对气泡群的灰度级图像存在气泡难以明显辨识的问题,引入高等统计分析技术分析和处理记录气泡群流动型态的灰度级图像数据。即:一方面,引入两类假设检验工具（即Kolmogorov-Smirnov检验和χ2检验）,用以判断每对气泡群流动图像是否具有相同或接近的灰度分布;另一方面,引入多元线性回归模型,用以判断气泡群图像采集过程中的光照是否均匀分布;随后,使用非线性方法来确定固定光源的方向和位置,并基于灰度级气泡群流动图像,提出一种新的混合指标用于揭示气泡群流动型态的演变规律。本论文提出了四类基于气泡群流动图像的分析方法,可用于表征和分析ORC直接接触换热器内部气-液两相流混合过程中的流体拓扑结构和气泡群混合均匀性。该研究不仅对于ORC直接接触换热器内部气-液两相流混合过程的参数测试和流型识别具有重要意义,而且还能为提高ORC直接接触换热器的传热性能提供参考依据。
郑松林[10]（2019）在《晶体塑性有限元在材料动态响应研究中的应用进展》文中认为作为连续尺度上描述各向异性非均质材料弹塑性变形的重要模拟工具,晶体塑性有限元能够有效预测材料的宏观力学性能,在工程设计方面起着重要的作用。在实际工程应用中,许多晶体材料在高应力、高变形率、高温等极端条件下服役,此时各向异性非均匀的微介观结构演化是理解材料动态响应的关键,这给晶体塑性有限元带来了巨大的机遇和挑战。首先简要综述了晶体塑性有限元的原理和方法,然后着重介绍其在材料动态响应中的应用,最后展望其在材料动态响应模拟方面的发展方向。
二、相变与临界观象(Ⅴ)——模型理论综述（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、相变与临界观象(Ⅴ)——模型理论综述（论文提纲范文）
（2）利用机器学习和有限尺度标度性方法研究三维伊辛模型的二级相变（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 QCD相变简介 |
| 1.2 三维伊辛模型及相变 |
| 1.3 拟展开的研究工作 |
| 第二章 研究方法 |
| 2.1 标度理论 |
| 2.2 有限尺度标度理论 |
| 2.3 蒙特卡罗算法 |
| 第三章 机器学习 |
| 3.1 机器学习概述 |
| 3.2 深度学习之多层感知机 |
| 3.3 深度学习之卷积神经网络 |
| 3.3.1 卷积神经网络基本原理 |
| 3.3.2 卷积神经网络发展 |
| 3.3.3 卷积神经网络应用 |
| 第四章 结果与讨论 |
| 4.1 磁化强度与温度的逻辑回归 |
| 4.2 三维伊辛的二级相变 |
| 4.2.1 有序相和无序相分类 |
| 4.2.2 临界温度,有限尺度标度与临界指数 |
| 4.3 三维伊辛的一级相变 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于相组成的低活化马氏体钢本构建模研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 RAFM钢的概述 |
| 1.2.1 核能与包层结构材料 |
| 1.2.2 RAFM钢的组织特点 |
| 1.3 非平衡组织加热转变 |
| 1.3.1 非平衡组织 |
| 1.3.2 奥氏体的形成 |
| 1.3.3 组织遗传性 |
| 1.4 流变应力本构模型 |
| 1.4.1 流变应力及本构关系 |
| 1.4.2 宏观唯象本构模型 |
| 1.4.3 微观机理本构模型 |
| 1.4.4 宏-微观统一本构模型 |
| 1.5 RAFM钢热变形行为及本构建模的研究现状 |
| 1.6 课题来源及主要研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 热处理实验 |
| 2.3.2 热压缩实验 |
| 2.3.3 同温淬火实验 |
| 2.4 试样分析测试方法 |
| 2.4.1 DSC测试 |
| 2.4.2 金相显微组织观察 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.4 透射电子显微镜分析 |
| 2.4.5 X-射线衍射分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低活化马氏体钢热变形力学行为研究 |
| 3.1 动态回复与动态再结晶 |
| 3.2 塑性流变行为分析 |
| 3.3 变形参数对流变应力的影响 |
| 3.3.1 变形温度的影响 |
| 3.3.2 变形速率的影响 |
| 3.4 应力软化行为 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 低活化马氏体钢热变形微观组织演变行为研究 |
| 4.1 淬火温度对微观组织的影响 |
| 4.2 变形参数对微观组织的影响 |
| 4.2.1 变形程度的影响 |
| 4.2.2 变形温度的影响 |
| 4.2.3 应变速率的影响 |
| 4.3 软化机制分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于相组成的低活化马氏体钢本构建模研究 |
| 5.1 单相区本构方程 |
| 5.1.1 单相区本构模型建立 |
| 5.1.2 单相区本构方程参数求解 |
| 5.2 临界区本构方程 |
| 5.2.1 临界区本构模型建立 |
| 5.2.2 临界区本构方程参数求解 |
| 5.2.3 临界区本构模型修正 |
| 5.3 统一本构方程 |
| 5.4 本构方程精度评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）Cu-Al-Mn形状记忆合金纤维晶粒形态调控与弹热性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的意义和目的 |
| 1.2 不同外场下的热效应简介 |
| 1.3 形状记忆合金的基本特性及弹热制冷 |
| 1.3.1 形状记忆效应和超弹性 |
| 1.3.2 基于形状记忆合金弹热效应的固体制冷 |
| 1.3.3 弹热效应的表征方法 |
| 1.4 国内外弹热材料的研究现状 |
| 1.4.1 NiTi基形状记忆合金 |
| 1.4.2 Cu基形状记忆合金 |
| 1.4.3 Fe基形状记忆合金 |
| 1.4.4 Ni-Mn基铁磁型形状记忆合金 |
| 1.4.5 新型弹热材料的研究 |
| 1.4.6 弹热原型机的设计 |
| 1.4.7 弹热材料的研究难点 |
| 1.4.8 弹热材料的未来发展趋势 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 材料的制备及分析测试方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 Cu-Al-Mn合金纤维的制备 |
| 2.2.1 母相Cu-Al-Mn合金块体的制备 |
| 2.2.2 玻璃包覆Cu-Al-Mn合金纤维的制备 |
| 2.3 Cu-Al-Mn合金纤维的热处理与冷拉拔 |
| 2.3.1 纤维的热处理 |
| 2.3.2 纤维的冷拉拔 |
| 2.4 分析测试与表征方法 |
| 2.4.1 组织结构的表征 |
| 2.4.2 相变行为的表征 |
| 2.4.3 力学性能的表征 |
| 2.4.4 弹热性能的表征 |
| 第3章 细晶Cu-Al-Mn纤维的制备及弹热效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cu-Al-Mn合金的成分设计 |
| 3.2.1 Cu-Al-Mn合金的晶体学特征 |
| 3.2.2 室温下获得弹热效应的成分设计准则 |
| 3.3 Cu-Al-Mn合金的固溶处理工艺研究 |
| 3.3.1 退火温度 |
| 3.3.2 退火时间 |
| 3.3.3 低温时效 |
| 3.4 Cu-Al-Mn纤维的组织形貌 |
| 3.4.1 制备态纤维的宏观形貌 |
| 3.4.2 退火过程中纤维晶粒状态的演化 |
| 3.5 室温下细晶Cu-Al-Mn纤维的弹热性能 |
| 3.5.1 不同细晶纤维的选取 |
| 3.5.2 单个弹热循环中的问题 |
| 3.5.3 绝热温变的轴向分布 |
| 3.5.4 弹热效应的循环稳定性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 竹节晶Cu-Al-Mn纤维的弹热效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 竹节晶Cu-Al-Mn纤维的组织形貌和马氏体相变 |
| 4.2.1 竹节晶纤维的制备及组织形貌 |
| 4.2.2 竹节晶纤维的晶粒取向 |
| 4.2.3 晶粒取向对超弹性的影响 |
| 4.2.4 竹节晶纤维的马氏体相变 |
| 4.3 竹节晶Cu-Al-Mn纤维弹热效应的间接表征 |
| 4.3.1 不同温度下的超弹性 |
| 4.3.2 不同应力下的双程形状记忆效应 |
| 4.3.3 等温熵变的间接计算 |
| 4.4 竹节晶Cu-Al-Mn纤维弹热性能的直接表征 |
| 4.4.1 室温下的绝热温变 |
| 4.4.2 不同外部参数对绝热温变的影响 |
| 4.4.3 弹热循环稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 织构少晶Cu-Al-Mn纤维的弹热效应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 连续冷拉拔法制备织构少晶Cu-Al-Mn纤维 |
| 5.2.1 织构少晶纤维的晶粒特征 |
| 5.2.2 织构少晶纤维的马氏体相变和力学性能 |
| 5.3 织构少晶Cu-Al-Mn纤维弹热效应的间接表征 |
| 5.4 织构少晶Cu-Al-Mn纤维弹热效应的直接表征 |
| 5.4.1 室温下的绝热温变 |
| 5.4.2 循环稳定性 |
| 5.5 织构少晶纤维在弹热过程中的应变局域化现象 |
| 5.5.1 非均匀绝热温变的直接观测 |
| 5.5.2 基于EBSD对理论转变应变的计算 |
| 5.5.3 晶粒形态与弹热循环的关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 高弹热性能Cu-Al-Mn纤维的设计优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 获得高弹热性能纤维的设计思路 |
| 6.2.1 应力滞后的成因 |
| 6.2.2 纤维化学成分 |
| 6.2.3 晶粒取向与晶粒形态 |
| 6.3 设计优化后纤维的马氏体相变与晶粒特征 |
| 6.4 竹节晶Cu_(71.1)Al_(17.2)Mn_(11.7)纤维的弹热效应 |
| 6.4.1 不同温度下的超弹性与等温熵变 |
| 6.4.2 不同外力下的超弹性与绝热温变 |
| 6.4.3 与其他弹热材料的综合比较 |
| 6.5 利用应变局域化调控弹热效应的循环性 |
| 6.5.1 竹节晶纤维中应变局域化的来源 |
| 6.5.2 应变局域化的红外表征 |
| 6.5.3 循环稳定性的对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 基于Matlab对理论转变应变的计算程序 |
| 附录2 基于Matlab处理红外温度数据的方法 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他学术成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 形状记忆合金在建筑结构中振动控制应用 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 新型SMA叠层橡胶支座的构造设计 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 叠层橡胶支座的构造与性能特点 |
| 2.3 形状记忆合金性能特点 |
| 2.4 形状记忆合金本构模型 |
| 2.5 新型SMA叠层橡胶支座设计构造 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 新型SMA叠层橡胶支座的力学性能试验与模拟研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 新型SMA叠层橡胶支座的力学性能试验 |
| 3.3 试验现象与结果分析 |
| 3.4 新型SMA叠层橡胶支座的有限元模拟 |
| 3.5 有限元数值模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.3 有限元模拟结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）冲击下典型金属动态响应特性晶体塑性模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 动态塑性变形的研究背景与意义 |
| 1.2 冲击加载下典型金属塑性变形研究现状 |
| 1.2.1 冲击加载下宏观波结构特征 |
| 1.2.2 晶体塑性有限元方法及其在动态变形研究领域的应用 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 强动载荷下的晶体塑性模型 |
| 2.1 (单晶)热弹-粘塑性变形理论 |
| 2.2 单晶塑性模型 |
| 2.3 多晶模型 |
| 2.4 程序实现以及模型参数确定 |
| 2.4.1 中心差分格式 |
| 2.4.2 模型参数确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 典型FCC与BCC金属动态屈服应力温度效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型与参数 |
| 3.3 FCC金属动态屈服应力温度效应研究 |
| 3.3.1 “相对论效应”与声子拖曳 |
| 3.3.2 “热硬化”现象的物理图像 |
| 3.4 BCC金属动态屈服应力温度效应研究 |
| 3.4.1 孪晶变形对动态屈服应力的影响 |
| 3.4.2 位错演化对动态屈服应力温度效应的影响 |
| 3.4.3 更高温度下动态屈服应力的温度效应 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 冲击塑性前沿幂律特征研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型与参数 |
| 4.3 “SWEGLE-GRADY幂律”的物理内涵 |
| 4.3.1 单轴冲击加载下的应力应变关系 |
| 4.3.2 幂律特征的位错图像 |
| 4.4 塑性前沿斜率随温度的变化关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 “准弹性”弹塑性转变行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型与参数 |
| 5.3 卸载行为研究 |
| 5.3.1 “准弹性”特征的物理内涵 |
| 5.3.2 “准弹性”卸载速率 |
| 5.3.3 塑性卸载速率 |
| 5.4 再加载行为研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）AZ80镁合金热变形过程组织演变的相场建模及应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 镁合金及其热变形特性研究现状 |
| 2.1.1 AZ80镁合金概述 |
| 2.1.2 细晶强韧化 |
| 2.1.3 加工硬化及敏感性 |
| 2.2 热变形过程微观组织演变模型研究现状 |
| 2.2.1 理论建模方法 |
| 2.2.2 微观组织数值模拟 |
| 2.3 相场法微观组织演变模拟研究现状 |
| 2.3.1 晶粒生长及再结晶的相场模拟 |
| 2.3.2 耦合第二相钉扎的相场模拟 |
| 2.4 镁合金等温锻造成形研究现状 |
| 2.5 研究背景意义和研究内容 |
| 2.5.1 研究背景及意义 |
| 2.5.2 研究内容 |
| 3 AZ80镁合金热变形行为的实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热压缩模拟实验 |
| 3.2.1 试验材料及实验方案 |
| 3.2.2 微观组织演化的表征实验 |
| 3.3 热变形特性分析 |
| 3.3.1 应力应变曲线 |
| 3.3.2 加工硬化效应 |
| 3.3.3 应变速率敏感性 |
| 3.3.4 变形温度敏感性 |
| 3.4 动态再结晶行为分析 |
| 3.4.1 动态再结晶临界条件 |
| 3.4.2 动态再结晶动力学 |
| 3.4.3 微观组织结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 晶粒生长及第二相钉扎的相场模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耦合第二相钉扎的晶粒生长模型 |
| 4.2.1 扩散界面描述 |
| 4.2.2 晶粒生长相场模型 |
| 4.2.3 耦合第二相的钉扎作用 |
| 4.3 模型求解算法及参数分析 |
| 4.3.1 数值方程及其开发环境 |
| 4.3.2 序参量数量优化 |
| 4.3.3 耦合项系数确定 |
| 4.3.4 梯度能系数的影响 |
| 4.3.5 界面特征定义 |
| 4.3.6 第二相表征系数确定 |
| 4.4 晶粒生长的模拟研究 |
| 4.4.1 晶粒边界的拓扑转变 |
| 4.4.2 晶粒演化及其动力学方程 |
| 4.4.3 第二相的钉扎作用 |
| 4.5 不同类型第二相钉扎作用的模拟研究 |
| 4.5.1 第二相体积分数的影响 |
| 4.5.2 第二相尺寸大小的影响 |
| 4.5.3 第二相空间取向的影响 |
| 4.5.4 第二相分布状态的影响 |
| 4.5.5 Zener方程的验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 耦合动态再结晶与第二相钉扎的相场模型建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于晶粒生长、再结晶及第二相钉扎的相场模型 |
| 5.2.1 再结晶晶粒的序参量描述 |
| 5.2.2 自由能函数及其动力学方程 |
| 5.2.3 耦合第二相的钉扎作用 |
| 5.3 位错演化法则 |
| 5.3.1 变形晶粒位错活动 |
| 5.3.2 再结晶晶粒位错活动 |
| 5.3.3 第二相位错活动 |
| 5.4 动态再结晶过程形核模型 |
| 5.4.1 不连续动态再结晶机制 |
| 5.4.2 临界形核条件确定 |
| 5.4.3 形核尺寸及位置确定 |
| 5.4.4 形核率模型参数标定 |
| 5.5 晶界迁移及其长大模型 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 AZ80镁合金动态再结晶与第二相钉扎的相场模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于微结构表征的拓扑生成 |
| 6.2.1 嵌入晶粒形貌的初始拓扑结构 |
| 6.2.2 嵌入第二相形貌的初始拓扑结构 |
| 6.3 动态再结晶相场模型的数值实现 |
| 6.3.1 相场模型参数的选取 |
| 6.3.2 硬化及软化参数的量化 |
| 6.3.3 数值实现流程框图 |
| 6.4 动态再结晶过程的模拟与分析 |
| 6.4.1 微观组织演化特征 |
| 6.4.2 宏观力学响应 |
| 6.4.3 动态再结晶动力学分析 |
| 6.4.4 不同初始拓扑结构的影响 |
| 6.5 第二相钉扎对动态再结晶的影响 |
| 6.5.1 第二相对动态再结晶晶粒的钉扎作用 |
| 6.5.2 微观组织演化的影响 |
| 6.5.3 宏观力学响应的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 相场模型在镁合金等温锻造组织演化的应用研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于相场模拟及敏感性分析的组织调控 |
| 7.2.1 工艺参数敏感性分析 |
| 7.2.2 相场模拟结果分析 |
| 7.2.3 多级变速工艺思路 |
| 7.3 等温锻造实验及其有限元模型 |
| 7.3.1 成形模具设计及过程描述 |
| 7.3.2 AZ80镁合金的热变形本构关系 |
| 7.3.3 等温锻造过程有限元模型的建立 |
| 7.4 等温锻造工艺优化及结果分析 |
| 7.4.1 初始坯料高径比优化 |
| 7.4.2 变速工艺优化 |
| 7.4.3 微观组织结果分析 |
| 7.4.4 力学性能分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）直接接触换热过程中气-液两相流的气泡分布特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题来源与研究背景 |
| 1.1.1 选题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 余热利用与ORC |
| 1.2.2 ORC系统中的直接接触换热器 |
| 1.2.3 多相流体混合的均匀性表征 |
| 1.3 研究意义及内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 ORC直接接触换热试验与建模 |
| 2.1 ORC原理介绍 |
| 2.2 试验装置与设计 |
| 2.2.1 材料与仪器 |
| 2.2.2 试验设计 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 DCHE模型的性能评价 |
| 2.3.2 直接接触式强化换热效果分析 |
| 2.3.3 ORC直接接触蒸发器的传热性能建模 |
| 2.4 气泡的产生与数字图像处理 |
| 2.4.1 分散相液滴的汽化过程 |
| 2.4.2 气-液两相流的图像分析 |
| 2.4.3 数据获取与数字图像处理技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 DCHE内气-液两相流中气泡群的拓扑结构和形状特征 |
| 3.1 气泡流型图像阈值化对Betti数测量的影响 |
| 3.1.1 计算同调群与Betti数 |
| 3.1.2 气泡群图像压缩与EPP |
| 3.1.3 局部含气率验证和Betti数值评价 |
| 3.2 基于Betti数的气泡流型复杂性演化测度模型 |
| 3.2.1 气泡群RGB图像压缩与新目标函数 |
| 3.2.2 阈值、操作变量对混合效果的影响 |
| 3.3 气泡形状特征参数的量化方法 |
| 3.3.1 气泡群的局部区域特性 |
| 3.3.2 Ripley’s K函数及其应用分析 |
| 3.4 气泡形状特征参数与传热性能的耦合分析 |
| 3.4.1 气泡形状特征参数的演化 |
| 3.4.2 流动与传热的协同关系分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于偏差测度DCHE内气泡分布均匀性与混合效率 |
| 4.1 矩形观测区域内的气泡均匀性度量 |
| 4.1.1 Betti数法分析 |
| 4.1.2 新提出的UC法 |
| 4.2 气泡混合时空特征量化 |
| 4.2.1 混合过程演化特征的量化 |
| 4.2.2 气泡局部与全局均匀性的辨识 |
| 4.3 圆形测量区域内的气泡均匀性 |
| 4.4 不同观测区域下的气泡群均匀性度量 |
| 4.4.1 模拟数据与气泡均匀性识别 |
| 4.4.3 敏感性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于二维质心的DCHE内气泡时空均匀性测量方法 |
| 5.1 基于气泡坐标位置量化气泡时空均匀性 |
| 5.1.1 改进型L_2-星偏差(CD和 WD) |
| 5.1.2 基于改进型偏差的均匀性系数 |
| 5.2 直接接触式气-液换热过程气泡时空均匀性量化 |
| 5.2.1 试验案例的视频图像序列 |
| 5.2.2 性质验证与时间复杂度 |
| 5.2.3 数值仿真与试验实例 |
| 5.3 基于坐标位置的混合物三维均匀性度量 |
| 5.3.1 改进型L2-星偏差与模拟验证 |
| 5.3.2 流体混合的图像分析 |
| 5.4 多组份混合物的三维均匀性测度 |
| 5.4.1 CD(t)和WD(t)非线性曲线拟合 |
| 5.4.2 操作条件对模型的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于假设检验与图像统计分布特性的气泡演化评价 |
| 6.1 假设检验与图像分析结合用于气泡演变量化 |
| 6.1.1 统计假设检验工具 |
| 6.1.2 试验结果与讨论 |
| 6.2 基于统计检验和图像分析来量化气泡演化过程 |
| 6.2.1 理论与方法 |
| 6.2.2 试验结果与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 研究结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A.攻读博士学位期间发表的主要成果 |
| 附录B.攻读博士学位期间参与的科研活动 |
| 附录C.攻读博士学位期间发表的发明/实用新型专利 |
| 附录D.攻读博士学位期间所获的主要科技奖励 |
| 附录E.攻读博士学位期间主持或参与的基金项目 |
| 附录F.媒体报道 |
四、相变与临界观象(Ⅴ)——模型理论综述（论文参考文献）
- [1]基于格子Boltzmann方法的亲疏水表面池沸腾传热强化研究[D]. 王淳纬. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]利用机器学习和有限尺度标度性方法研究三维伊辛模型的二级相变[D]. 龙芬. 华中师范大学, 2021
- [3]基于相组成的低活化马氏体钢本构建模研究[D]. 朱慧玲. 合肥工业大学, 2021
- [4]Cu-Al-Mn形状记忆合金纤维晶粒形态调控与弹热性能[D]. 袁勃. 哈尔滨工业大学, 2020
- [5]新型SMA叠层橡胶支座剪力墙抗震性能分析[D]. 邢粟. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [6]高温、高压、高应变速率动态过程晶体塑性有限元理论模型及其应用[J]. 刘静楠,叶常青,刘桂森,沈耀. 高压物理学报, 2020(03)
- [7]冲击下典型金属动态响应特性晶体塑性模型研究[D]. 姚松林. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [8]AZ80镁合金热变形过程组织演变的相场建模及应用研究[D]. 蔡贇. 北京科技大学, 2020(06)
- [9]直接接触换热过程中气-液两相流的气泡分布特性研究[D]. 肖清泰. 昆明理工大学, 2019(06)
- [10]晶体塑性有限元在材料动态响应研究中的应用进展[J]. 郑松林. 高压物理学报, 2019(03)