许媛媛
,
闫焉服
,
李帅
,
葛营
材料热处理学报
基于自制多场耦合装置,利用准原位观察方法,研究了Sn3.0Ag0.5 Cu/Cu焊点在30 ～ 125℃热循环过程中不同循环周期下界面金属间化合物微观形貌和生长变化规律.结果表明:随着循环周期的延长,同一位置处的界面化合物的平均厚度是逐渐增加的,且呈抛物线规律.单个扇贝状的Cu6Sn5在纵向方向上先降低后逐渐变大;在横向方向上,随着循环周期的增加,平均宽度一致增加.当热循环周期达到600时,界面金属间化合物的形貌扇贝状转变成层状.
关键词:
多场耦合
,
热循环
,
单个扇贝状
,
三维特性
苏小虎
,
梁伟
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.05.003
树脂炭化是一个复杂的物理化学变化过程,包括传热传质、应力应变、热分解等耦合过程.基于物理守恒原理,理论推导出了瞬态的热-流-固耦合方程组,包括树脂变形方程、热解气体渗流方程和能量守恒方程,分析了各物理场之间的相互耦合作用,并对后续研究提出建议.
关键词:
碳/碳复合材料
,
树脂
,
炭化
,
多场耦合
,
控制方程
李志刚
,
淮秀兰
,
王绍荣
,
朱庆山
工程热物理学报
建立了平板式固体氧化物燃料电池多场耦合数学模型,利用商业CFD软件FLUENT对包括阳极和阴极多孔介质、致密固体氧化物电解质、燃料流道、氧化剂流道、电流收集双极板、外壳的单电池三维整体计算区域进行了数值模拟,得到了流场、温度场、组分浓度场、电流密度场、Nernst电动势、活化过电势和欧姆过电势等重要物理量的详细分布,并分析了影响电池性能的主要因素.模拟结果与SOFC研制单位提供的实验数据基本符合.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
SOFC
,
多场耦合
,
数值模拟
,
FLUENT
桂业伟
,
刘磊
,
耿湘人
,
贺立新
,
王安龄
工程热物理学报
气动力/热与结构热响应多场耦合问题涉及物理因素众多且不可简单分割.本文对该耦合问题涉及的各物理场特点与耦合关系进行了研究,从基本物理特点和方程出发,研究了物理场间的耦合关系,并对一直沿用的多物理场耦合关系提出了新的观点与看法.以此为基础,研究获得了气动力/热与结构热响应多场耦合问题的数据流程,提出了针对该耦合问题特有的时间-空间耦合概念,并对其耦合策略与方法进行了深入探讨,为进一步开展相关计算研究工作奠定了理论基础.
关键词:
多场耦合
,
耦合关系
,
耦合策略
,
耦合方法
夏法锋
,
史魏然
,
马春阳
,
李洋
,
焦金龙
人工晶体学报
采用多场耦合电沉积方法,在钻井泥浆泵活塞表面制备Ni-TiN纳米镀层.利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、摩擦磨损试验机对Ni-TiN纳米镀层微观组织结构和耐磨性能进行研究.XRD分析表明,在钻井泥浆泵活塞试样表面存在金属镍晶粒和TiN粒子.当复合镀液中TiN粒子为6g/L时,Ni-TiN纳米镀层中镍晶粒和TiN粒子的平均粒径分别为65.5 nm和38.6 nm.AFM分析表明,当TiN粒子浓度为6g/L时,镀层表面镍晶的平均粒径最小,其均方根表面粗糙度(RMS)为44.077 nm.摩擦磨损实验测试表明,当复合镀液中TiN粒子为6g/L时,Ni-TiN纳米镀层的磨损量和摩擦系数都最小,其最小磨损量和摩擦系数分别为34.7 mg和0.44.
关键词:
钻井泥浆泵
,
多场耦合
,
电沉积
,
Ni-TiN纳米镀层
,
微观组织
李帅
,
闫焉服
,
赵永猛
,
许媛媛
材料热处理学报
基于自制多场耦合装置,研究了Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu钎焊接头在多场耦合时效过程中界面金属间化合物(IMC)的显微组织变化和生长行为.结果表明,在相同的时效时间内,时效温度越高,界面IMC生长越快.当钎焊接头在85、125和150℃多场耦合时效时,IMC的形貌由扇贝状转变为较平整的层状.在多场耦合时效过程中,在Cu6 Sn5层中发现了白色的Ag3 Sn颗粒,而且普遍出现在Cu6Sn5凹陷处.界面IMC的生长厚度与时效时间的平方根成线性关系,其生长受扩散机制影响.多场耦合时效降低了界面IMC的激活能,整个IMC层的激活能为49 kJ/mol.
关键词:
多场耦合
,
显微组织
,
界面IMC
,
激活能
黄其忠
,
任明法
,
陈浩然
,
张忠伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.077
作为一种低成本的先进工艺,软模工艺因其膨胀压力的可控性受到了工程界的重视.在满足不同结构要求的前提下,工艺参数选择的合理性是降低复合材料网格结构残余应力,提高网格结构性能的关键.本文对软模工艺过程进行了数值仿真,并通过分析复合材料网格软模成型工艺中温度和压力的变化规律,旨在研究不同工艺参数对复合材料网格结构中肋骨固化压力的影响,为复合材料网格结构的低成本生产提供依据.
关键词:
软模成型工艺
,
共固化工艺
,
复合材料网格结构
,
多场耦合
黄其忠
,
任明法
,
陈浩然
,
张驰群
复合材料学报
基于ANSYS软件开发了用于模拟复合材料固化过程中温度-固化度耦合场变化程序,并分别采用二维和三维有限元模型对复合材料先进正交网格结构的软模辅助共同化工艺过程进行了数值仿真.计算结果分析表明:二维有限元模型不考虑网格结构肋骨交叉点的影响,能以较大时间步长进行共固化工艺的数值模拟,且分析结果具有较高的精度;三维精细有限元模型可考虑肋骨交叉点在共固化工艺中对复合材料先进网格结构内温度-固化度耦合场的影响;肋骨交叉点附近的温度场明显高于结构的其他部位.
关键词:
共固化工艺
,
先进网格
,
复合材料结构
,
多场耦合
,
低成本制造
边国军
,
齐乐华
,
宋永善
,
张卫红
,
李贺军
复合材料学报
根据热梯度化学气相渗透（CVI）工艺制备C/C复合材料的特点,建立了均相与非均相反应的多场耦合数学模型。以2D炭毡为预制体,天然气为前驱体,炉压为100 kPa的工艺条件下,通过计算获得了预制体致密化过程中密度的演变规律;分析了沉积温度及气体流量对致密化的影响,获得了合理的沉积温度和气体流量范围。致密化100 h后,预制体整体密度的计算值与实验值基本一致,径向密度分布的模拟值与实验值呈相同的变化规律,验证了模型的可靠性和模拟的预测能力。
关键词:
C/C复合材料
,
热梯度CVI
,
致密化
,
数值模拟
,
多场耦合
舒小平
复合材料学报
基于对压电复合材料层合结构弱界面弹性场、电场、温度场的宏观和细观尺度分析,构建了四种界面力-电-热模型,分别为非耦合型、耦合型和混合型。依据这些界面模型,得到了柱面弯曲简支压电复合材料层板的力-电-热多场耦合解。结果表明,损伤界面的多场耦合物理描述介于宏观和细观尺度之间,需要多尺度考虑,且基于不同尺度的描述也可获得相似的规律。在热载和力载下,不同的界面模型对弹性场影响趋同、差异甚小,而对电场和温度场,四种模型的影响各异、但规律相似;在电载作用下,不同的界面模型无论对弹性场还是电场,都有显著的影响。
关键词:
压电材料
,
复合材料
,
层板
,
脱层
,
多尺度
,
多场耦合
