一、Analytical formula of rectangular surface mobility of an infinite plate and the parameters influences（论文文献综述）
杜晓飞[1]（2020）在《嵌有声学黑洞的结构振动与结构声研究》文中进行了进一步梳理声学黑洞（Acoustic Black Hole,ABH）结构在宽频范围内对结构中弯曲波具有聚集和操控效应,并且由于其结构灵活、易实现的特点使声学黑洞结构作为一种新型减振降噪方式成为了当前振动噪声领域的一个非常重要的研究热点。本文综合运用几何声学法、半解析法以及有限元法等数值方法,全面、系统地对一维及二维声学黑洞结构中的弯曲波传播特性、层合声学黑洞梁结构的动力学特性及影响机理、嵌有二维声学黑洞圆板的隔声特性及影响机理、嵌有二维声学黑洞的板结构-声腔耦合特性以及声学黑洞结构在工程中的应用等展开了研究。建立了相应的弯曲波传播及层合ABH梁动力学的理论解析模型以及一系列包含二维ABH结构的声振耦合有限元模型,详细分析了ABH参数及阻尼层对系统动力学特性和声振耦合特性的影响规律,并通过实验验证了相关半解析模型和声振耦合有限元模型的准确性。本文对于丰富当前声学黑洞结构的研究、揭示ABH参数对系统动力学及声振耦合特性的影响机理以及拓展声学黑洞结构在工程上的应用具有重要的理论意义和较高的应用价值。论文完成的主要工作和创新性成果如下:1、采用几何声学近似方法,推导了一维声学黑洞结构中弯曲波的运动控制方程,并基于得出的一维声学黑洞结构中弯曲波运动控制方程求得了考虑阻尼层对系统刚度和质量影响的带有截断的且声学黑洞区域完全覆盖有阻尼层的一维声学黑洞结构中的弯曲波反射系数计算公式,分析了参数变化对弯曲波反射系数的影响。结果表明:当一维声学黑洞结构不粘贴阻尼层时,即使是很小的截断也能使弯曲波的反射系数急剧增大;在一维声学黑洞结构粘贴有全覆盖的阻尼层材料能够明显减小截断对弯曲波反射系数的不利影响且阻尼层厚度越厚,越有利于克服截断对弯曲波聚集效应的不利影响。为更直观地理解ABH结构对弯曲波的聚集效应,本文建立了分析嵌有二维ABH的方板内弯曲波传播的有限元模型,数值计算结果清晰直观地展示了嵌有二维声学黑洞结构的方形板内弯曲波的传播过程以及声学黑洞结构对弯曲波的聚集效应。2、提出了一种新型层合声学黑洞梁结构,其中间层材料为铝,上下层材料为钢,基于半解析法首次建立了带有截断且考虑阻尼层的不同边界条件下层合ABH梁的动力学模型,将一维声学黑洞的结构和动力学分析模型拓展到了复合结构领域。采用墨西哥小波函数拟合层合ABH梁的位移场,通过有限元法和实验验证了所建立的层合ABH梁动力学模型的准确性,基于所建立的层合ABH梁动力学模型,系统地分析了阻尼层厚度、阻尼损耗因子以及层合ABH梁材料变化对系统动力学响应的影响,并采用模态应变能法,计算并分析了阻尼层厚度变化对系统模态损耗因子的影响,揭示了9 k Hz附近,阻尼层厚度达到3 mm时系统振动加速度峰值消失的机理。3、提出了一种嵌有二维声学黑洞的圆板结构,并分析了扩散声场入射条件下二维ABH圆板隔声过程中的声振耦合效应以及板中弯曲波的变化趋势,通过定义无反射声学辐射边界条件的方法建立了一系列分析嵌有二维ABH圆板声学传递损失的声振耦合有限元模型,并建立了测量二维ABH圆板声学传递损失的实验平台,通过实验对不同材料的ABH圆板和均匀厚度板的声学传递损失进行测量计算,验证了所建立的声振耦合模型和ABH圆板声学传递损失分析的准确性。系统地分析了ABH直径、数量以及截断厚度和阻尼层厚度变化对嵌有二维ABH圆板声学传递损失的影响,并讨论了扩散声场激励下阻尼层对ABH圆板隔声性能的影响与机械力激励下阻尼层对系统振动衰减或降低声辐射影响的不同现象。4、推导了固支边界条件下弹性板-矩形声腔声振耦合方程,给出了固支弹性板的振动速度和矩形声腔内的声压的求解方法。建立了嵌有二维声学黑洞结构的弹性板组成的板-声腔耦合有限元模型,基于声模态理论,研究了嵌有二维声学黑洞结构的弹性板组成的板-声腔耦合系统的声腔以及矩形声腔声模态的区别,分析了ABH结构对声腔声模态的影响。计算了两个声振耦合系统声振耦合模态,得到嵌有二维ABH的弹性板组成的板-声腔耦合系统和矩形板-声腔耦合系统的各阶声振耦合频率,比较了二维ABH结构对系统声振耦合模态的影响。计算了嵌有二维ABH结构的弹性板组成的板-声腔耦合系统的声腔以及矩形声腔表面的声压分布,并选取声腔内四个监测点研究二维ABH结构对声腔内声压分布的影响;建立粘贴有阻尼层的二维ABH板-声腔耦合有限元模型并研究了阻尼层对嵌有二维ABH结构的弹性板组成的板-声腔耦合系统声腔内声压的影响。5、探索了声学黑洞结构在风冷式冰箱减振降噪中的应用。通过振动噪声测试得到了压缩机表面、压缩机底脚和对应的支撑板连接处、冰箱背面外壁的振动加速度频谱以及冰箱背面外壁辐射声1/3倍频程频谱,并运用相干性理论分析确定了引起冰箱箱体结构辐射噪声的主要振动源。建立了嵌入二维声学黑洞结构且在ABH区域覆盖有阻尼层的的压缩机支撑板有限元模型,通过振动模态和响应分析并设定监测点研究了二维ABH和阻尼层的综合作用对冰箱关键部件振动特性的影响。结果表明,二维ABH结构和阻尼层能够抑制压缩机产生的1390.6 Hz、2087.5 Hz、2260.9 Hz下的振动由支撑板向冰箱箱体进行传递,进而可以抑制1250 Hz、2000 Hz、2500 Hz频率下冰箱背面外壁辐射声。
陈佳[2]（2019）在《考虑化学反应的弹-粘塑性材料热-电-化-力耦合理论建模分析》文中研究说明材料在多重耦合机制中有着各不相同的动力学演化过程,探讨考虑化学反应的多物理场作用对于解决能源、制造、医药和其他领域的实际问题具有积极意义和指导作用。弹-粘塑性材料研究作为固体力学中一种性质复杂、内容广泛的研究方向备受关注,其特点是可以退化成任一弹性、粘性或塑性效应的组合。为了深入认识材料在化学过程影响下的行为,本文基于连续介质理论,开展了考虑化学反应的弹-粘塑性材料热-电-化-力耦合理论建模分析,具体完成了以下工作:首先,本文建立了电化学活性弹-粘塑性材料有限变形的耦合理论框架。选取受到传热-传质-反应-大变形的开放系统连续体作为研究对象,运动学中将变形梯度乘法分解为弹性变形和非弹性变形,将电位移分解为可逆和不可逆部分,引入了用化学反应进度描述的粘塑性变形率;从三类守恒方程、Clausius-Duhem不等式到第一类本构关系,我们将第二类Piola-kirchhoff应力、电化学势、熵、电场强度、化学亲和势和其他内变量与弹性应变、总扩散浓度、温度、可逆电位移、化学反应进度以及其他影响因素联系起来,使用线性唯象关系分别给出了各场相应的演化动力学方程;特别针对本文主要关注的扩散和反应动力学过程,使用了Nernst-Planck电扩散方程,给出更新至Lagrange描述的可逆反应、准级反应、平行反应和连续反应演化方程;最后给出了本文算例相应的初始条件和边界条件以便后续求解。上述理论优势在于能同时涉及能量转换-物质变化-电子/离子传输,可以描述电化学反应-扩散-电流-热流-应力-变形等耦合情况并帮助实现弹-粘塑性材料耦合场模拟。其次,以处于固体和理想流体间的粘弹性软材料为研究对象进行建模,分析了外部通电的水凝胶吸收-准级反应-大变形的情况。为了更准确理解扩散吸收和准级反应的相互作用,本文将体积比变化区分为扩散引起和反应引起两部分之和,将总扩散吸收物质浓度区分为已反应和未反应两部分之和;在电扩散动力学方程中将总吸收浓度修正为吸收未反应的浓度,在反应动力学方程中认为准级反应只与吸收未反应的浓度相关,与水凝胶中固体浓度大小无关;通过求解力的平衡状态方程、反应稳态状态方程得到了两个稳态问题的解,通过考虑时间尺度为先扩散、后反应,计算出水凝胶受拉的瞬态问题,通过同时求解力平衡、扩散演化和反应演化方程,引入特征时间比的概念,展现了扩散时间尺度和反应时间尺度所占权重不同对水凝胶变形的影响。再次,以具有塑性变形伴随粘性效应特点的弹-粘塑性金属材料为研究对象进行建模,分别分析了固体氧化物燃料电池阳极镍的退化-平行反应-小变形情况以及全固态锂电池固体电解质在放电过程中嵌锂-可逆反应-大变形的情况。前者结合了连续介质损伤力学理论,通过引入一个表征退化程度的内变量,与单位反应进度的氧化生长以相应关系组合成了表征退化-反应的状态量,忽略反应的逆反应进行,本文对无应力/恒定应力作用的氧化生长进行了求解,发现力对反应程度和反应时间有抑制作用;后者将界面反应问题简化为一维瞬态变形问题,同理使用了特征时间比,展现了扩散时间尺度和反应时间尺度相应权重状态,得到了锂嵌入固体电解质垂直方向上的拉伸比,电化学势、嵌锂体积比和化学膨胀体积比随扩散主导、反应主导或是扩散-反应竞争过程的演化规律,提出了利于电池供能的制造思路。最后,本文提出的广义热-电-化-力耦合大变形理论框架,不仅限适用于文中给出的水凝胶、固体氧化物燃料电池和全固态锂电池的建模分析,还可适用于其他考虑化学反应的粘弹性软材料、弹-粘塑性金属材料多场耦合问题。本文主要通过引入新的独立状态变量、特征时间比等概念,求解了与力相关的本构和针对扩散-反应-变形过程的稳态/瞬态算例模型。
马帅杰[3]（2018）在《压电半导体三点弯曲模型数值分析》文中研究指明随着科学技术的发展和世界环境问题的日益严峻,汽车工业正朝着电动化,智能化和轻量化方向发展。新一代半导体材料GaN、ZnO等具有宽禁带、高击穿电场、高迁移率等优点,正逐渐代替传统半导体材料运用到新能源汽车的电力驱动部分。同时,由于这类材料兼具压电性能,还可以制作成各种传感器和触发器应用到汽车的电子控制系统。但对压电半导体力、电耦合性能的研究还相对较少,其使用过程中的可靠性缺乏理论指导。三点弯曲试验是研究材料强度和断裂问题的一种基本方法。为了与相关试验相对应,本文以压电半导体Ga N为研究对象,建立三点弯曲模型,运用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics,并结合半导体和压电材料的相关知识,对压电半导体的强度及其断裂问题进行数值仿真分析,主要工作如下:1.基于压电半导体严格的控制方程、本构方程和边界条件,通过数值仿真得到不同极化方向时介质内应力、电位移和电流密度随外加载荷的变化规律。非线性本构方程与线性化处理的本构方程相应的结果进行对比,分析线性化处理带来的影响。考虑半导体器件在实际应用过程中与金属接触形成的边界问题,研究欧姆接触和肖特基接触两种电边界条件对抗弯强度的影响。2.在本构方程线性化条件下,研究不同极化方向时裂纹尖端应力、电位移和电流强度因子随外加载荷的变化规律,结合数值结果用最小二乘法拟合得到三种强度因子的表达式。对比线性和非线性方程计算结果之间的差异。运用J积分分析非线性断裂问题,给出压电半导体的局部J积分Jl,并研究Jl随外加载荷的变化规律。
胡开明[4]（2017）在《微纳米机械谐振器表面效应作用机制与动力学特性研究》文中研究指明微纳机电系统是机械、力学、微电子、化学等多学科交叉的前沿性研究领域,在机械电子、信息通讯、航空航天、生物医学与能源环境等领域有着重要应用价值。微机电系统的日趋成熟和纳米技术的迅猛发展为机械动力学与振动学科提出了前所未有的巨大挑战,同时也带来了全新的机遇。高性能微纳米机械谐振器作为微纳机电系统的核心功能器件,其设计对动力学理论与分析方法提出了新的挑战:机械结构固有表面效应、吸附诱导的表面效应、表面作用力等表面效应显着,工作环境复杂等。为此,本文在微纳米机械谐振器表面效应的力学模型表征、表面效应的作用机制以及其对器件动力学性能的影响规律、表面吸附作用下实验检测机理与方法等方面开展了系统的研究,主要研究工作如下:针对微纳米机械谐振器中结构固有的表面效应问题,本文提出了表征机械结构固有表面效应的修正连续介质力学模型和半连续介质力学模型。首先,提出了一种考虑表面层厚度的纳米机械结构固有表面效应的修正core-shell模型,揭示了表面层厚度对器件结构动力学特性的影响规律。与已有实验数据对比验证了该修正core-shell模型的合理性;与不考虑表面层厚度的表面效应模型对比,论证了当纳米线谐振器直径小于100 nm时考虑表面层厚度的必要性。其次,基于上述修正core-shell模型,进一步发展了表面弛豫和重构作用下表面效应的半连续介质力学模型,该模型能从原子层面揭示固有表面效应的形成机理,且其本构关系满足表面平衡条件。采用分子静力学方法建立了表面弛豫和重构现象的力学模型,得到了表面效应的连续介质力学模型与原子晶格模型之间的关联关系,推导了半连续介质力模型的本构关系,并与已有实验数据和理论结果对比验证了模型的有效性。结果表明:表面弹性和表面密度主要取决于表面弛豫,表面残余应力主要取决于表面重构。本文还将上述修正core-shell模型用于评估光热诱导的过渡性表面层等效杨氏模量和等效厚度,从理论和实验上研究了光热诱致的表面不稳定现象的形成机理,揭示了当宽度增大时表面褶皱从一维有序平行褶皱过渡到二维无序褶皱的力学成因,为基于表面褶皱的无显影光刻技术提供可能性。在上述微纳米机械谐振结构固有表面效应的表征模型基础上,本文研究了表面效应的作用机制以及其对谐振器动力学性能的影响规律。首先,基于非局部弹性理论,提出了纳米机械谐振器内模态耦合非线性效应的理论模型,分析了非局部效应对张力诱导的内模态耦合强度作用机制、模态耦合对双固支梁式谐振器吸合特性和谐振频率的调节作用。结果表明:当尺度减小时,第一阶面内与面外方向模态之间的耦合强度显着增大,其物理成因是非局部弹性理论的引入使机械模态之间能量转移更易产生。其次,研究了表面效应对纳米机械谐振器复合型裂纹扩展与其动力学特性的影响规律,揭示了表面效应与复合型裂纹扩展的内在关联关系,分析了表面效应作用下纳米裂纹梁的动力学特性。提出了斜边缘裂纹效应的概念,阐明了表面效应和复合型边缘裂纹扩展的固有关系;将表面残余应力引入到裂纹尖端力场中,推导了I型和II型边缘裂纹的应力强度因子和相应柔度系数的解析表达式;提出了一种纳米裂纹梁修正的连续介质动力学模型。结果表明:由于残余表面应力改变了复合型裂纹的断裂韧性,故裂纹引起的附加柔度系数关于残余表面应力对称分布,且当?0（27）-10 N/m,表面残余应力可延缓复合型裂纹的扩展。针对表面吸附诱导的表面效应,本文进行了表面吸附作用下为微纳米机械谐振式传感器的传感机理与实验研究。首先,基于修正Langmuir吸附动力学模型,提出了一种微米机械传感器的慢时变参数动力学模型,揭示了流体环境作用下吸附诱导的表面效应对微机械谐振传感器非线性时变参激振动特性的影响规律,研究了原位实时检测的机理与延时特性。通过引入分析物浓度慢时变特征修正了Langmuir吸附动力学模型,建立了表面吸附与结构固有表面效应耦合作用下微机械谐振传感器的慢时变参数动力学模型,分析了吸附诱导的表面效应形成机理与吸附诱导的传感器频率偏移特性。其次,研究了分子吸附下悬浮式多层石墨烯传感器的非线性吸合动力学特性。引入残余built-in应变和双向边缘效应,发展了一种机电耦合动力学模型来描述石墨烯传感器的吸合行为。与已有实验数据对比验证了该模型,讨论了悬浮式多层石墨烯传感器吸合电压的调节方法,比较了石墨烯传感器的断裂和吸合两种失效形式,推导了zigzag型和armchair型石墨烯传感器的临界轴向预应力。再次,本文还针对石墨烯气体传感器的选择性检测原理,分别从理论建模、密度泛函理论仿真和实验测试等方面研究了石墨烯固体表面的吸附动力学特性。采用基于DFT的第一性原理仿真方法计算了气体分子在石墨烯表面的吸附能、电荷转移和吸附平衡距离。基于吸附诱导的非线性刚度弹簧假设,还提出了单气体分子与石墨烯表面之间的吸附非线性刚度模型,计算了不同气体与石墨烯表面的相互作用势能函数。进一步地,对气体在石墨烯表面的吸附动力学特性进行了实验研究,测量了不同气体在石墨烯表面的吸附时间常数,验证了本文吸附非线性刚度模型的合理性。
逯彦红[5]（2017）在《基于多孔介质的动力电池散热系统研究》文中研究指明电动汽车动力电池的性能受温度影响严重,现有的电池散热技术均存在各自不同的局限性。而开口多孔介质比表面积大、重量轻,且能强化流体湍动、增强散热效果、使温度分布更均匀。本文综合考虑电动汽车动力电池的散热需求和多孔介质强化传热的特性,提出基于多孔介质的动力电池散热模式。首先对多孔介质内流动和传热的机理进行研究,进而对基于多孔介质的动力电池散热系统的设计关键因素进行确定,并对该系统散热性能的影响因素进行分析和研究。主要取得的研究成果如下:1.多孔介质内传热机理研究。推导出多孔介质内导热过程的温度分布表达式和边界层内强迫对流换热过程的Nu数表达式;根据Brinkman-Darcy扩展模型和局部非热平衡模型,分别推导平板通道内填充多孔介质与未填充时的无量纲流速和无量纲温度的解析解,以及两种情况下的Nu数表达式,并分析了Darcy数、Bi数、有效导热系数比k和孔隙率ε等各无量纲参数对传热过程的影响规律。2.多孔介质窄间隙竖直通道内流动与传热机理的数值模拟研究。通过分析多孔介质窄间隙竖直通道内的流速分布规律,拟合出流动阻力准则方程;通过分析通道宽高比、入口速度、多孔介质孔隙率等对通道壁面温度、对流换热系数以及Nu数的影响规律,拟合出传热特性准则方程;通过（火用）传递理论,分析多孔介质窄间隙竖直通道内的对流换热（火用）传递特性,建立（火用）传递方程;推导出由于温差传热得到的传（火用）努塞尔数NueT和由于流动阻力损失的传（火用）努塞尔数NueP的表达式;定义了（火用）临界雷诺数,并求得本研究工况下的（火用）临界雷诺数为2147.5。3.多孔介质窄间隙竖直通道内传热规律的实验研究。自行搭建实验平台,设计实验流程,均匀布置测温点,测量窄间隙竖直空通道和多孔介质窄间隙竖直通道在不同入口速度、不同热流密度、不同多孔材料填充等情况下各个测温点的温度值,进而求得各情况下的对流换热系数和平均Nu数。对直接测量的实验数据和间接数据进行直接测量误差分析和间接测量误差分析;采用廉价的铁刨花材料和泡沫铜研究不同固体材质、不同体积孔隙率对传热过程的影响;比较和分析不同入口速度、不同热流密度等情况下多孔介质窄间隙竖直通道和空通道的壁面温度的差异。4.多孔介质在动力电池散热系统中的应用研究。建立基于多孔介质的动力电池散热系统的设计流程,对系统中的关键因素进行确定,并对系统散热效果的影响因素进行分析。对散热系统的温度设计目标、多孔介质填充长度、孔隙率以及箱体材料分别进行研究;对入口速度、环境温度以及车辆行驶速度的影响进行分析;比较不同出入风口的位置、数量和形状时的速度分布均匀性指标和温度分布均匀性指标;根据电池排列方式和电池与箱体之间的距离的分析和研究,提出箱体结构优化的方案。综上,本文结合理论推导、数值模拟与实验研究的方法,融合多孔介质内流动传热领域和机械设计领域,对电池散热系统的分析以及系统中涉及的流动和传热过程进行研究。研究结果和方法能为多孔介质内的流动和传热机理的揭示、电池散热系统的设计与应用提供理论指导和参考。
邓梓龙[6]（2017）在《分形树状微通道中流体流动特性研究》文中研究表明分形树状网络结构,如人体呼吸循环系统、植物躯干、河流流道网络等,广泛存在于自然界中。该结构可实现流系统从点到面（体）或从面（体）到点的物质输运和能量传递的空间优化,为很多工程输运问题的优化提供了很好的启示。目前分形树状网络已逐渐应用于微系统（如微电子器件冷却、微反应器、微流控等）流道结构优化。由于分形树状网络的复杂性及微系统流体流动的尺度效应,开展分形树状网络中流体动力学行为的微观机制研究,具有重要的应用前景和科学意义。目前,针对分形树状网络输运系统研究还主要集中在单相流领域,其通道结构优化通常基于经典的Murray定律展开。对于微尺度输运系统涉及的分形树状微通道内稀薄气体流动以及液滴/气泡多相流动的研究还较为缺乏。在微尺度条件下,分形树状网络内气体流动受气体稀薄效应和多尺度效应的耦合作用,Murray定律能否定量描述气体流动最优分叉结构特征有待进一步考证。另外,在微尺度多相流动中,表面张力将取代惯性力而成为主导作用力,分形树状网络内液滴/气泡多相流动遵循何种作用机制也有待进一步阐明。为此,本文采用理论建模、数值模拟和可视化实验等方法,针对分形树状微通道内流体（包括单相流动与多相流动）流动特性及其作用机理进行了深入研究:建立了分形树状微通道内稀薄气体流动模型,数值模拟研究了分形树状微通道中气体流动过程的多尺度特性和空间优化规律;建立了分形树状微通道单元结构一T型通道内的液滴流动模型,数值模拟研究了液滴运动行为特性及其机理,详细分析了各参数（毛细数、粘度比以及通道宽度比）对该过程的影响,随后开展了分形树状微通道网络内液滴/气泡流动破裂的理论分析、数值模拟以及实验研究,重点阐明了不对称因素对分形树状网络系统内液滴/气泡流动破裂特性的影响规律。概括起来,本文的研究内容及获得的主要研究结论如下:（1）开展分形树状网络稀薄气体流动特性的数值模拟研究。建立了分形树状微通道内稀薄气体流动模型并采用格子Boltzmann方法进行数值求解,研究了分形树状微通道内稀薄气体流动特性及其空间优化规律,重点分析了分形树状网络中气体流动的稀薄效应和多尺度效应。研究结果表明:（a）在分形树状微通道内,稀薄效应和多尺度效应对气体流动特性有着重要影响;（b）随着通道级数增加,各级通道中克努森数（Kn）单调上升,气体流动的相对滑移长度随之增加,泊肃叶数（Po）随之减小;（c）当气体克努森数为0.022时（处于滑移区）,分形树状微通道的最优宽度分形维数为1.8,偏离了宏观情况Murray定律给出的最优值2;（d）随着气体Kn增加,稀薄效应越显着,分形树状微通道的几何最优规律偏离Murray定律最优值也越大。（2）数值研究了 T型微通道内液滴运动的流体动力学行为。采用基于相场的多相格子Boltzmann方法,建立了分形树状网络单元结构一T型微通道内液滴流动模型,数值研究了液滴破裂及不破裂工况的流体力学特性,定量分析了液滴形变驱动力与阻碍力间的相互关系,详细阐述了液滴形貌的时空演化,重点讨论了“隧道效应”带来的剪切作用和液滴内部涡流影响液滴破裂过程的内在机制,深入揭示了各种工况参数（如毛细数、液滴尺寸、粘度比以及通道宽度比）对T型微通道中液滴动力学行为的影响规律。研究结果表明:（a）在对称T型微通道中,液滴分叉流动存在阻塞破裂、隧道破裂和不破裂三种流型;（b）进入T型微通道后,液滴变形驱动力为上游压力,阻碍力为液滴尾部界面张力,这两个作用力之间呈正相关关系;在液滴不破裂流型中,上游压力和液滴尾部界面张力会逐渐达到平衡,液滴将处于准稳态停止拉伸形变;（c）液滴破裂及不破裂过程中的无量纲几何特征参数（如液滴颈部厚度、液滴前端运动距离和隧道宽度）演化规律证明,液滴与壁面之间隧道的出现,是不破裂工况的前提,“隧道效应”减缓了液滴形变速率甚至导致液滴不再破裂;其本质原因是由于液滴内部形成的涡流影响了形变,当液滴内涡流的涡量值超出某一临界值,液滴将不再破裂;（d）提高液滴粘度或减小子通道宽度,可以降低液滴内涡流强度,从而使得液滴更易破裂;（e）不同工况参数（如不同离散相与连续相粘度比和T型通道宽度比）情况下,以液滴尺寸和毛细数为轴变量的液滴破裂-不破裂相图可用满足幂律关系式lo/w=3βCab的临界线划分不同流型。（3）基于相场的多相格子Boltzmann方法以及液-液塞状流动理论分析方法共同研究了分形树状微通道内液滴流动破裂动力学行为。探讨了分形树状微通道内液滴流动破裂特性,揭示了多液滴流动工况中液滴间相互影响机理,重点讨论了不对称因素对分形树状网络系统内液滴流动破裂特性的影响特性。研究结果表明:（a）单个液滴流经T型分叉发生形变时,液滴对整个流场的流动起到一定的阻碍作用,液滴破裂后子液滴尾部的回缩对整个流场起到加速驱动作用;（b）当连续液滴在分形树状微通道内对称流动破裂时,液滴运动呈现明显的周期性规律,每一个液滴的运动轨迹均完全相同,此时液滴流经各级T型分叉时的阻碍作用以及加速作用对称叠加持平,液滴间的影响几乎可以忽略;（c）当分形树状微通道出口压力产生波动时,T型分叉处液滴破裂不再完全对称,液滴流经各级分叉处的阻碍作用和加速作用不对称叠加耦合影响,液滴破裂分配系数有可能偏离理论预测值,偏离程度取决于液滴在破裂过程挤压（squeezing）阶段的被影响程度;（d）分形网络中液滴生成均匀性主要取决于无量纲参数A1（第0级通道的连续相压降与离散相压降之和比上两相界面处压降）和A2（出口压力比上第0级通道的连续相压降与离散相压降之和）,根据人1和人2可得,提高主通道毛细数及连续相液段长度同时增加各级通道长度有利于提升液滴生成的均匀性。（4）开展了分形树状微通道内气泡流动破裂过程的可视化实验研究。设计搭建了微通道内气泡流动破裂的实验系统,采用高速显微系统可视化观测了分形树状网络中气泡演化流型以及分布规律,重点讨论了不对称因素对分形树状网络系统内气泡流动破裂特性的影响规律及其抑制方法。研究结果表明:（a）气泡在分形树状微通道各级分叉处存在六种流型,分别为不破裂流型、对称破裂流型、不对称破裂流型、合并不破裂流型、合并对称破裂流型和合并不对称破裂流型;合并现象的发生是由于相邻气泡间距太近导致,而不破裂与不对称破裂流型是由于流动不对称因素导致;（b）在不对称工况中,随着树状通道级数增加,气泡统计平均直径偏离气泡理论直径,其特殊变异系数随之增加,不对称作用影响愈加明显;（c）提高主通道毛细数、增加连续相液段长度等措施,增加无量纲参数A1能够减小气泡特殊变异系数,有利于分形树状网络生成接近理论设计直径的气泡。以上研究系统地揭示了分形树状微通道内单相稀薄气体流动以及液滴/气泡多相流动特性及其影响机理,相关研究成果为微系统的设计和优化提供有力的理论支撑,是对微尺度流体动力学的重要补充和完善。
袁柏华[7]（2017）在《抑振去耦复合覆盖层的机理研究、材料改性和实验验证》文中研究说明在潜艇的耐压壳外表面敷设抑振去耦复合覆盖层是近年发展起来的潜艇减振降噪新技术,它是由阻尼和去耦覆盖层复合而成的一种集抑振、隔声、去耦于一体的多功能声学覆盖层,通过抑制艇体结构振动,隔离艇体振动向水中传递,阻断表面振动转换为辐射声能,隔离舱室内的机械噪声向水中传递,从而实现降低潜艇水下辐射噪声之目的。然而,其减振降噪机理、低频段抑振性能提升、与之匹配的声学材料研制、机理的实验验证等急需解决的问题有待进一步深入研究。为此,本论文系统性研究了抑振去耦复合覆盖层的减振降噪机理、声学材料改性方法和理论模型的实验验证等内容。首先,基于Kirchhoff弯曲理论、Navier-Cauchy三维弹性理论和Rayleigh声场积分建立点激励经抑振去耦复合覆盖层处理的四边简支矩形板水下声-振耦合理论模型。通过对比单一阻尼、去耦覆盖层和复合覆盖层的声-振特性,分析了复合覆盖层抑制结构振动和降低辐射噪声的机理,数值结果表明,抑振去耦复合覆盖层综合了阻尼覆盖层抑制基板振动能力和去耦覆盖层隔离基板振动向水中传递能力,降噪性能显着优于单一处理的覆盖层。其次,为进一步提高阻尼覆盖层的抑振性能,建立了带扩变层自由阻尼结构的弯曲振动模型。与传统模型相比,该模型考虑了扩变层的剪切变形对阻尼层拉压变形和结构总弯曲刚度的影响,这与实际材料更相符。结果表明:当考虑这些影响后,结构损耗因子表现出随频率增加而逐渐下降,当超过某一临界频率后,结构损耗因子反而小于插入扩变层之前的结构损耗因子;而传统模型的结构损耗因子为定值。本文推导了临界频率的计算公式,数值分析了扩变层的几何参数和材料参数对结构损耗因子和临界频率的影响规律,最后通过实验验证了理论模型的可靠性。第三,为提高声学材料的材料损耗因子和调控其使用温域及频域,通过在橡胶基材中引入两种受阻胺类抗氧剂,制备了三元杂化阻尼材料,并通过控制抗氧剂的用量,实现对材料损耗因子和工作温域的定量化设计。机理研究表明,损耗因子和玻璃化转变温度的提高（或调控）归因于受阻胺类抗氧剂与聚合物基体之间形成可逆的氢键网络。为了拓宽阻尼材料的使用温域,研究了聚合物共混和叠层弱约束结构两种拓宽温域的方法。第四,为提高声学材料的损耗模量和抑振性能,采用芳纶浆粕改性丁腈橡胶基阻尼材料,研究了其纤维取向方向与垂直取向方向的动态力学性能、结构损耗因子、硫化性能、拉伸性能、扫描电镜等,试验比较了芳纶浆粕、芳纶短纤维、无碱玻璃短纤维和碳纤维粉末等4种纤维对阻尼材料动态力学性能的影响。结果表明,相比其它3种纤维,芳纶浆粕改性阻尼材料表现出最优的阻尼耗能性能和最高的模量值,且纤维取向方向阻尼性能显着大于垂直取向方向。这主要归因于芳纶浆粕高比表面积和表面大量超细原纤大幅增加了纤维与基体之间的摩擦、界面间滑移以及位错运动等耗能作用。第五,为提高声学材料的吸声性能,采用石墨烯纳米片改性丁腈橡胶基声学材料,研究了声学材料的动态力学性能、水下吸声性能、差示扫描量热分析、硫化特性和力学强度。结果表明,石墨烯纳米片一方面可显着提高声学材料的储存模量和损耗模量,另一方面可大幅提高其吸声系数,当添加10phr（每100份丁腈橡胶基料添加的质量份数）时,平均吸声系数增加了1倍。这主要归因于石墨烯纳米片的高比表面积、高模量和高导热特性大幅提高了声学材料的声能耗散能力。最后,采用“声学覆盖层激光振动测试系统”实验研究了抑振去耦复合覆盖层的抑振性能和降噪性能,通过理论与实验结果对比验证理论模型的有效性与局限性。结果表明,对于基板和覆盖层的振动特性,理论与试验结果相吻合。对于辐射声场的预报,理论模型较好地反映了同类型覆盖层的辐射声场规律与趋势;但对于例如单一阻尼覆盖层与单一去耦覆盖层等不同类型覆盖层之间的比较,理论与实验结果差异很大,这主要归因于两类材料之间的辐射效率不同导致近场声场差异很大,理论模型只包含远场声辐射,而实验结果既包含部分远场声幅射能量又包含近场声辐射。进一步的研究发现,低刚度的去耦覆盖层的降噪机理不仅是通过抑制或隔离基板振动向其湿面传递,降低湿面的振速;更重要的是因其辐射效率低,从而阻断湿面振动转换为水中辐射声能。对于低刚度的去耦覆盖层,这一机理占主导地位。
程正坤[8]（2017）在《机加工表面形貌对结构疲劳特性的影响研究》文中提出一般情况下,较大的表面粗糙度将导致材料的疲劳强度急剧下降。为定量评估机加工表面形貌对结构疲劳特性的影响,本文围绕着表面形貌应力集中系数、机加工表面形貌疲劳缺口系数、应力驱动作用下的表面不稳定性及疲劳裂纹萌生等几个方面开展研究,具体内容如下:1)提出了复杂表面形貌有限元建模的新方法,依据线弹性力学计算了分形W-M函数构造的表面形貌在不同轮廓截止频率时的应力集中系数,分析了分形参数及轮廓谱矩参数与应力集中系数之间的关系。结果表明表面形貌对应力集中系数的影响与轮廓截止频率密切相关,轮廓二阶谱矩能够反映表面形貌的应力集中程度。2)采用谐波叠加的方式重构了机加工表面形貌,针对20个不同粗糙度等级的机加工表面形貌,定义了表面形貌的截断频率。采用有限元法,计算了机加工表面形貌表面各点的应力集中系数。采用有效应力集中系数来代表机加工表面形貌的总体应力集中程度,分析了特定截断频率下机加工表面形貌各表征参数对有效应力集中系数的影响,结果表明表面形貌斜率参数对有效应力集中系数的影响最为显着。3)分别采用Airy应力函数法和复变函数的边界扰动方法,分析得到了一阶精度下,微扰动谐波叠加表面形貌应力集中系数的解析解,并开展了数字图像相关试验及有限元分析,验证了该解析解的有效性。结果发现当谐波叠加表面形貌表面各点的斜率足够低时,表面各个扰动应力分量均满足叠加原理。4)通过与机加工表面形貌应力集中系数的有限元分析结果对比发现,微扰动谐波叠加表面形貌应力集中系数解析解适用于计算机加工表面形貌表面各点的应力集中系数。基于微扰动谐波叠加表面形貌应力集中系数的解析解,建立了机加工表面形貌应力集中系数的均方根值与表面形貌均方根斜率之间的函数关系式。5)基于微扰动谐波叠加表面形貌的应力场分布,采用临界距离理论中的点法和线法,获得了用于预测机加工表面形貌疲劳缺口系数的解析解。基于临界距离理论中的点法,定义了机加工表面形貌的截断频率。6)基于提出的机加工表面形貌应力集中系数及疲劳缺口系数的解析解,分析了机加工表面形貌轮廓截断频率对应力集中系数及疲劳缺口系数的影响。分析结果表明,机加工表面形貌的最大应力集中系数及有效应力集中系数会随着表面形貌截断频率的提高而提高;然而,当轮廓截断频率达到一定数值以后,机加工表面形貌的最大疲劳缺口系数及有效疲劳缺口系数会逐渐收敛。7)为验证提出的解析解在求解机加工表面形貌应力集中系数及疲劳缺口系数的有效性,针对三个不同的机加工表面形貌开展了有限元分析。结果表明,解析解与有限元解在预测机加工表面形貌应力集中系数方面,二者之间的相对误差在10%之内;基于临界距离理论中的点法,解析解与有限元解在预测机加工表面形貌疲劳缺口系数方面,二者之间的相对误差在15%以内;基于临界距离理论中的线法,解析解与有限元解在预测机加工表面形貌疲劳缺口系数方面,二者之间的相对误差在10%以内。8)考虑了金属材料的表面扩散效应,从线性稳定性分析及有限元分析两个方面,定量评估了高温工况下金属材料在循环载荷作用下的表面演化。线性稳定性分析结果表明,谐波频率高于第一临界频率fcr时,该谐波成分会随着表面演化的过程而逐渐消失;谐波频率低于第一临界频率fcr时,该谐波的幅值会随着表面演化过程而逐渐增加。表面演化最剧烈的谐波成分主要位于关键频率fm附近。有限元分析方面,采用MATLAB编写了表面扩散过程的有限元程序,结合ABAQUS软件实现了机加工表面形貌在应力驱动作用下的表面演化及疲劳裂纹的萌生过程,结果表明表面形貌局部缺口由钝缺口向尖缺口演变,直至演变为尖点型缺口,该缺口预示着疲劳裂纹的萌生。
张玲[9]（2016）在《功能梯度材料板壳结构声振特性分析》文中进行了进一步梳理功能梯度材料是由两种或以上不同性质的材料沿空间通过连续改变组分而形成,具有抗高温、韧性好、强度高等优点,在航天、能源、机械、国防等领域应用广泛。其接结构力学研究已是当今力学研究的一个重要方向。本文系统研究了功能梯度材料板壳结构在空气中的振动与声学特性。本文首先研究了四边简支边界条件下功能梯度矩形板自由振动特性。基于经典薄板理论,忽略剪切变形的影响,假定振型函数求取结构自由振动固有频率。在此基础上,研究功能梯度矩形板受迫振动功率流特性。采用模态叠加法获得矩形板受迫振动响应位移,继而通过可视化方法得到振动功率流强度矢量图和流线图。接着,分别建立有障板与无障板两种条件下功能梯度矩形板声学模型并分析其声辐射特性。根据Rayleigh积分公式获得有障板功能梯度矩形板远场声压,再利用阻抗矩阵求解辐射声功率。利用Green函数推导无障板功能梯度矩形板声压表达式,从而求解其辐射声功率。并将两种条件下功能梯度矩形板声辐射特性进行对比分析,考察障板对结构声辐射的影响。最后讨论了两端简支功能梯度圆柱壳自由振动特性。基于经典薄壳理论,忽略剪切变形的影响,得到壳体自由振动固有频率解。同时考虑内压对壳体自由振动的影响,并且基于内压与壳体固有频率关系提出了预报功能梯度圆柱壳弹性失稳临界压力的方法。
张龙[10]（2015）在《非导电颗粒在脉冲电流烧结初期的热—力—扩散耦合传播和烧结驱动力研究》文中提出快速脉冲电流烧结技术（Pulse Electric Current Sintering,PECS）已广泛用于特种陶瓷、纳米材料、功能梯度材料、超细晶粒材料以及异质复合材料的制备。烧结过程中强脉冲电流直接通过上下压头和石墨模具在粉末试样上形成高温升率（高达2000K/min）,高温度梯度,从而实现快速烧结并致密化。与传统无压和热压烧结相比,具有升温速度快,烧结温度低,烧结时间短,产品晶粒细小、均匀、致密度高等优点。尽管粉末颗粒的快速烧结在现代工程中占举足轻重的地位,但是,时至今日,其烧结机理的探索远未取得与丰硕的应用成果相适应的研究进展。由于非导电粉体中并不存在电流贯穿,其颈部形成和长大的驱动力机制研究便成为需要着重推进的一个热点课题。压缩后的粉末烧结体具有显着细结构或非均匀内结构的特性,在高温升率与高温度梯度下的短时程传热中表现出显着的非Fourier特征。表征非Fourier特征的关键材料参数——热流对温度梯度的滞后时间,目前已得到实验的证实和测试。在非导电粉体烧结机理的探索中,引入包含了考虑非Fourier热传导和非Fick效应的热-力-扩散耦合传播原理的广义热弹性理论框架的必要性和可行性均已成熟。本文以非导电Al2O3粉体为研究对象,以高温升率和高温度梯度作用下计及非Fourier热传导和非Fick效应的热-力-扩散耦合传播问题的分析和讨论为基础,研究脉冲电流烧结初期的烧结驱动力问题。本文的主要工作及研究成果是提出并实施在包含了考虑非Fourier热传导和非Fick效应的热-力-扩散耦合传播原理的广义热弹性理论框架下探索非导电粉体的烧结机理:（1）在考虑非Fourier热传导定律的热力耦合广义热弹性理论框架下,对等径两颗粒烧结模型给出烧结初期热力耦合波传播的数值解,得出在颗粒接触部位产生局部高温,并促进烧结颈部长大的解释。延迟时间决定了热力耦合波传播的存在和接触部位产生局部高温的存在,但对初期烧结温度最大值影响不大。（2）提出颗粒颈部自由表面曲率驱动力在脉冲电流烧结下应计及热-力耦合作用的影响。对等径两颗粒模型,引入L-S（Lord和Shulman）广义热弹性理论,推导脉冲电流烧结初期考虑热应力的空位浓度差表达式,并进一步得到激活能与空位浓度差的关系。对表面扩散、体积扩散、表面和体积耦合扩散机制下的脉冲电流烧结与传统无压和热压烧结浓度差计算对比表明:在烧结初始阶段,考虑了瞬态热应力的影响后,脉冲电流烧结的空位浓度差相比传统热压和无压烧结有3-5倍的提高,使得烧结颈部一直处于高浓度差状态,提高烧结驱动力。空位浓度差和激活能的关系表明,随着烧结过程的进行,烧结颈长大,颈部空位浓度差减小,激活能随着空位浓度差的降低而减小,当空位浓度差减小到某一值时,并在一个很窄的范围内时,激活能迅速减小,但是仍高于传统热压和无压烧结。（3）在前述理论框架下,以含单延迟时间的广义热弹性理论为基础,采用直接有限元方法在空间和时间上离散,开发一套基于GID前后处理的有限元计算程序。与温度传播速度理论值对比,验证了程序的正确性。（4）研究温度梯度对热扩散通量的影响。热扩散作为传统烧结理论中自由表面曲率驱动的一个补充驱动力,对烧结颈部的物质迁移产生较大影响。在脉冲电流烧结情况下,高温度梯度对热扩散的影响尤为显着,远远大于自由表面曲率驱动空位扩散通量。论文以非等径颗粒系统为例,说明了温度梯度引起的热扩散在提供烧结初期颈部物质迁移的驱动力中占主要地位。热扩散通量随着颈部的长大而减小,随着颗粒半径比的增加而减小,说明颗粒越小时烧结越迅速,这与烧结实验结论一致。（5）在热-力-扩散耦合作用下,探究浓度扩散通量对烧结驱动力的影响。在包含了考虑非Fourier热传导和非Fick效应的热-力-扩散耦合传播原理的广义热弹性理论框架下,浓度梯度引起的扩散通量与热扩散通量一起作为脉冲电流烧结初期的额外驱动力。计算结果表明对等径两颗粒系统不论是体积扩散还是耦合扩散,由颈部非均匀温度形成高温度梯度驱动的热扩散通量以及局部浓度梯度驱动的浓度扩散通量对烧结驱动力的影响占主要地位,尤其是在烧结初始阶段后期,能够显着的提高烧结驱动力。
二、Analytical formula of rectangular surface mobility of an infinite plate and the parameters influences（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、Analytical formula of rectangular surface mobility of an infinite plate and the parameters influences（论文提纲范文）
（1）嵌有声学黑洞的结构振动与结构声研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 声学黑洞结构研究现状 |
| 1.2.1 声学黑洞结构波动特性研究现状 |
| 1.2.2 声学黑洞结构振动特性研究现状 |
| 1.2.3 声学黑洞结构声学特性研究现状 |
| 1.2.4 声学黑洞结构在能量回收及其他领域中的应用 |
| 1.3 声学黑洞结构研究现状总结与分析 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 声学黑洞结构中的弯曲波传播 |
| 2.1 弹性板结构中的弯曲波 |
| 2.1.1 弯曲波的理论基础 |
| 2.1.2 波动与振动的关系 |
| 2.2 楔形结构中弯曲波波动方程推导 |
| 2.3 声学黑洞结构中弯曲波反射 |
| 2.3.1 弯曲波反射系数 |
| 2.3.2 声学黑洞及阻尼层参数对弯曲波反射系数的影响 |
| 2.4 声学黑洞结构弯曲波传播数值算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 层合声学黑洞梁的动力学特性及影响机理 |
| 3.1 层合ABH梁的动力学建模 |
| 3.2 用于拟合层合ABH梁位移场的形函数 |
| 3.3 层合ABH梁动力学模型精度验证 |
| 3.4 层合ABH梁的声学黑洞效应 |
| 3.5 阻尼层及梁的中间层对系统动力学特性的影响 |
| 3.5.1 阻尼层对层合ABH梁动力学特性的影响 |
| 3.5.2 中间层对层合ABH梁动力学特性的影响 |
| 3.6 层合ABH梁动力学特性实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 嵌有二维声学黑洞圆板的隔声特性及影响机理 |
| 4.1 嵌有二维声学黑洞的圆板 |
| 4.2 ABH圆板结构的声学传递损失 |
| 4.2.1 透过板传声过程中的弯曲波 |
| 4.2.2 声学传递损失的定义 |
| 4.2.3 板的声学传递损失特性及理论预测 |
| 4.3 ABH圆板声学传递损失的声振耦合建模 |
| 4.3.1 声振耦合理论基础 |
| 4.3.2 ABH圆板声振耦合建模 |
| 4.4 ABH圆板声学传递损失分析 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 ABH几何参数和阻尼层参数对声学传递损失的影响 |
| 4.6.1 声学黑洞直径的影响 |
| 4.6.2 声学黑洞数量的影响 |
| 4.6.3 声学黑洞截断厚度的影响 |
| 4.6.4 阻尼层的影响及机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 嵌有二维声学黑洞的板结构-声腔耦合分析 |
| 5.1 弹性板-声腔耦合模型及耦合方程 |
| 5.2 声模态理论基础 |
| 5.3 嵌有二维声学黑洞板-声腔耦合系统建模 |
| 5.4 嵌有二维声学黑洞板-声腔耦合特性分析 |
| 5.4.1 声腔声模态分析 |
| 5.4.2 二维声学黑洞板-声腔耦合模态分析 |
| 5.4.3 声腔内声学特性分析 |
| 5.5 阻尼层对嵌有二维ABH板-腔耦合系统的声腔内声压的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 声学黑洞结构在工程中的应用 |
| 6.1 风冷式无霜冰箱结构 |
| 6.2 风冷式无霜冰箱关键部件振动噪声测试及分析 |
| 6.2.1 关键部件声振特性测试 |
| 6.2.2 振动噪声相干性测试及分析 |
| 6.3 嵌入声学黑洞结构的冰箱关键部件建模 |
| 6.4 声学黑洞结构对冰箱关键部件振动特性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 研究总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士学位期间研究成果 |
（2）考虑化学反应的弹-粘塑性材料热-电-化-力耦合理论建模分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多场耦合问题的特点和概述 |
| 1.2 粘弹性软材料的研究现状分析 |
| 1.2.1 软材料多场耦合的特殊性 |
| 1.2.2 软材料的研究进展与难点 |
| 1.3 弹-粘塑性金属材料的研究现状分析 |
| 1.3.1 燃料电池的研究进展与难点 |
| 1.3.2 锂电池的研究进展与难点 |
| 1.4 多场耦合问题研究方法概述 |
| 1.4.1 解析方法 |
| 1.4.2 数值方法 |
| 1.4.3 大数据法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 电化学活性材料连续介质耦合理论框架 |
| 2.1 运动学 |
| 2.2 守恒方程 |
| 2.2.1 动量守恒 |
| 2.2.2 质量守恒 |
| 2.2.3 能量守恒 |
| 2.3 熵不等式与能量耗散 |
| 2.4 本构关系 |
| 2.5 线性唯象演化关系 |
| 2.6 动力学关系 |
| 2.6.1 扩散动力学 |
| 2.6.2 反应动力学 |
| 2.7 定解条件 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 扩散-反应-大变形的粘弹性材料建模与分析 |
| 3.1 吸收-准级反应动力学方程 |
| 3.2 粘弹性耦合模型及运动学 |
| 3.3 各向同性软材料自由能函数的构造 |
| 3.4 力化学耦合的本构方程 |
| 3.5 特征时间比 |
| 3.6 等温稳态问题模拟与分析 |
| 3.6.1 水凝胶自由膨胀/收缩的稳态响应 |
| 3.6.2 水凝胶受单轴拉伸荷载的稳态响应 |
| 3.7 等温瞬态问题模拟与分析 |
| 3.7.1 水凝胶自由膨胀/收缩的瞬态响应 |
| 3.7.2 水凝胶受力单轴膨胀/收缩的瞬态响应 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 扩散-反应-变形的弹-粘塑性材料建模与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 固体氧化物燃料电池建模与分析 |
| 4.2.1 引入描述退化能量耗散的内变量 |
| 4.2.2 本构关系和自由能函数的构造 |
| 4.2.3 退化-平行反应动力学方程 |
| 4.2.4 无应力和恒定应力的模拟与分析 |
| 4.3 全固态锂电池建模与分析 |
| 4.3.1 嵌锂-可逆反应动力学方程 |
| 4.3.2 自由能函数的构造和本构方程 |
| 4.3.3 特征时间比 |
| 4.3.4 机械载荷下的模拟与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历、攻读硕士期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）压电半导体三点弯曲模型数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 压电半导体概述 |
| 1.3 压电半导体结构分析研究现状 |
| 1.4 压电半导体断裂分析研究现状 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2 压电半导体三点弯曲模型强度分析 |
| 2.1 基本方程 |
| 2.2 边界条件 |
| 2.2.1 肖特基接触 |
| 2.2.2 欧姆接触 |
| 2.3 数值模型 |
| 2.4 欧姆接触边界条件下数值分析 |
| 2.5 肖特基接触边界条件下数值分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 带单边裂纹的三点弯曲模型断裂分析 |
| 3.1 数值模型 |
| 3.2 本构方程线性化条件下的断裂研究 |
| 3.3 本构方程线性化和非线性条件下数值分析 |
| 3.4 压电半导体J积分 |
| 3.4.1 压电半导体局部J积分 |
| 3.4.2 Jl在断裂分析中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（4）微纳米机械谐振器表面效应作用机制与动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微纳米机械谐振器的表面效应与其动力学研究现状 |
| 1.2.1 微纳米机械谐振器基本特征 |
| 1.2.2 微纳米机械谐振器动力学建模方法 |
| 1.2.3 微纳米机械谐振器表面效应 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 1.3.1 研究目标、研究内容和关键问题 |
| 1.3.2 研究思路 |
| 1.4 本文的结构纲要 |
| 第二章 微纳米机械谐振器表面层厚度效应的模型表征研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米机械谐振器表面效应的修正CORE-SHELL模型 |
| 2.2.1 固有表面效应的形成机理分析 |
| 2.2.2 修正core-shell模型 |
| 2.2.3 动力学建模与分析 |
| 2.2.4 结果分析 |
| 2.2.5 小结 |
| 2.3 纳米梁式谐振器表面效应的半连续介质模型 |
| 2.3.1 表面效应的半连续介质模型 |
| 2.3.2 振动分析 |
| 2.3.3 结果讨论 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 光热诱致表面不稳定现象的模型表征与机理分析 |
| 2.4.1 光热诱致的表面不稳定现象 |
| 2.4.2 实验制备与修正core-shell模型 |
| 2.4.3 有限边界表面褶皱建模 |
| 2.4.4 结果分析与讨论 |
| 2.4.5 小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纳米机械谐振器张力诱导内模态耦合非线性效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非局部弹性理论 |
| 3.3 微纳米机械谐振器模态耦合现象 |
| 3.3.1 模态耦合形成机理 |
| 3.3.2 张力诱导的内机械模态耦合研究现状 |
| 3.4 动力学建模、求解与验证 |
| 3.4.1 理论建模 |
| 3.4.2 模型求解 |
| 3.4.3 模型验证 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 模态耦合强度 |
| 3.5.2 吸合电压 |
| 3.5.3 谐振频率调节 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 表面效应作用下纳米机械谐振器裂纹扩展机理及其动力学特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微纳米机械谐振器裂纹扩展现象 |
| 4.2.1 能量释放率断裂理论 |
| 4.2.2 微纳米机械谐振器裂纹扩展建模方法 |
| 4.3 表面效应作用下纳米机械谐振器裂纹扩展机理 |
| 4.4 动力学建模、求解与验证 |
| 4.4.1 斜边缘裂纹效应 |
| 4.4.2 振动分析 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 模型对比和验证 |
| 4.5.2 局部柔度系数 |
| 4.5.3 横向振动 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 吸附诱导表面效应作用下微机械谐振传感器动力学特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于微纳米机械谐振器的原位实时检测技术 |
| 5.2.1 MEMS/NEMS传感器特征 |
| 5.2.2 无标记生物化学检测技术 |
| 5.2.3 原位实时无标记检测技术 |
| 5.3 修正吸附动力学模型 |
| 5.4 慢时变参激动力学建模、求解与验证 |
| 5.4.1 分子作用势 |
| 5.4.2 动力学模型 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 模型的对比和验证 |
| 5.5.2 吸附诱导的表面效应 |
| 5.5.3 吸附诱导的静变形 |
| 5.5.4 谐振频率偏移 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 表面吸附作用下石墨烯谐振式传感器的传感机理和实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 石墨烯传感器研究现状 |
| 6.2.1 光驱动式石墨烯谐振传感器 |
| 6.2.2 静电驱动的石墨烯谐振式传感器 |
| 6.2.3 石墨烯谐振式传感器的动力学特性 |
| 6.3 悬浮式石墨烯传感器非线性吸合效应 |
| 6.3.1 多层石墨烯传感器机电耦合动力学模型 |
| 6.3.2 断裂失效分析 |
| 6.3.3 模型求解与分析 |
| 6.3.4 结果与讨论 |
| 6.3.5 小结 |
| 6.4 石墨烯固体表面吸附动力学特征研究分析 |
| 6.4.1 气体分子在固体表面的吸附能 |
| 6.4.2 非线性吸附动力学特征 |
| 6.4.3 实验测试与结果分析 |
| 6.4.4 小结 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）基于多孔介质的动力电池散热系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电动汽车的发展趋势及动力电池散热研究的重要性 |
| 1.1.1 国家大力发展新能源汽车的趋势 |
| 1.1.2 电动汽车动力电池散热研究的重要性 |
| 1.2 电动汽车动力电池散热方式研究现状 |
| 1.2.1 空冷 |
| 1.2.2 液冷 |
| 1.2.3 相变散热 |
| 1.2.4 热管散热 |
| 1.2.5 本研究领域存在的问题 |
| 1.3 多孔介质及其内部流动与传热研究现状 |
| 1.3.1 多孔介质的定义与分类 |
| 1.3.2 多孔介质内流动与传热研究现状 |
| 1.3.3 多孔介质内流动与传热研究中存在的问题 |
| 1.4 本文的目的、意义和研究内容 |
| 1.4.1 本文的目的与意义 |
| 1.4.2 本文的主要研究内容 |
| 第二章 多孔介质散热机理研究 |
| 2.1 多孔介质及其内部流动与传热研究方法 |
| 2.1.1 多孔介质结构参数与性能参数 |
| 2.1.2 多孔介质内流动与传热研究方法 |
| 2.2 多孔介质内流体流动与传热控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 能量守恒方程 |
| 2.2.3 运动方程 |
| 2.3 多孔介质内导热与对流换热机理研究 |
| 2.3.1 多孔介质内的导热过程 |
| 2.3.2 多孔介质边界层内强迫对流换热过程 |
| 2.4 平板通道内流体流速分布解析解与分析 |
| 2.4.1 平板通道内填充多孔介质 |
| 2.4.2 平板通道内未填充多孔介质 |
| 2.4.3 速度分布特征与速度边界层厚度 |
| 2.5 平板通道内温度分布解析解与分析 |
| 2.5.1 平板通道内填充多孔介质 |
| 2.5.2 平板通道内未填充多孔介质 |
| 2.5.3 平板通道内填充和未填充多孔介质时的温度分布与比较 |
| 2.5.4 局部非热平衡程度的影响因素分析 |
| 2.5.5 Nu数的影响因素分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多孔介质窄间隙竖直通道内流动与传热数值分析 |
| 3.1 数值计算模型的选取 |
| 3.2 物理模型与网格划分 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.3 基于计算流体力学软件的多孔介质模型 |
| 3.4 流动特性分析 |
| 3.4.1 径向速度分布 |
| 3.4.2 通道过流断面上速度分布 |
| 3.4.3 阻力特性分析 |
| 3.4.4 阻力特性准则方程拟合 |
| 3.5 强化传热特性分析 |
| 3.5.1 通道内不同位置的空气温度分布 |
| 3.5.2 入口段效应 |
| 3.5.3 入口温度的影响 |
| 3.5.4 间隙宽度对散热效果的影响 |
| 3.5.5 入口速度的影响 |
| 3.5.6 多孔介质孔隙率对散热效果的影响 |
| 3.5.7 传热特性准则方程拟合 |
| 3.6 ?分析 |
| 3.6.1 ?与?分析的意义 |
| 3.6.2 对流换热?传递基本方程 |
| 3.6.3 多孔介质窄间隙竖直通道内对流换热?传递特性 |
| 3.6.4 多孔介质窄间隙竖直通道内对流换热?传递分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 多孔介质窄间隙竖直通道内的散热实验研究 |
| 4.1 实验目的和内容 |
| 4.2 实验系统的整体设计流程 |
| 4.3 实验主要设备与材料 |
| 4.3.1 主要设备与测量工具 |
| 4.3.2 风道设计 |
| 4.3.3 多孔介质及孔隙率 |
| 4.4 温度测量系统的标定与测温点布置 |
| 4.4.1 温度测量系统的标定 |
| 4.4.2 测温点布置 |
| 4.5 传热分析 |
| 4.6 误差分析与实验准确性验证 |
| 4.6.1 直接测量误差 |
| 4.6.2 间接测量误差 |
| 4.6.3 实验准确性验证 |
| 4.7 实验结果分析 |
| 4.7.1 填充与未填充时壁面温度的比较 |
| 4.7.2 入口风速对壁面温度的影响 |
| 4.7.3 间距宽度的影响 |
| 4.7.4 热流密度的影响 |
| 4.7.5 通道内填充铁质多孔材料与泡沫铜的区别 |
| 4.7.6 通道内填充不同量的铁质多孔材料对散热效果的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于多孔介质的动力电池散热系统分析 |
| 5.1 电动汽车电源系统的结构与功能 |
| 5.2 动力电池的主要性能参数 |
| 5.2.1 荷电状态SOC |
| 5.2.2 充放电倍率C |
| 5.2.3 额定容量Ah |
| 5.3 锂离子电池的内部结构与工作原理 |
| 5.3.1 锂离子电池的内部结构 |
| 5.3.2 工作原理 |
| 5.3.3 单体锂电池的生热机理 |
| 5.4 动力电池散热系统设计流程 |
| 5.5 温度对电池性能的影响以及散热系统的温度设计目标 |
| 5.6 动力电池的散热方式以及散热理论分析 |
| 5.6.1 散热方式与冷却介质的确定 |
| 5.6.2 锂离子动力电池散热理论分析 |
| 5.7 电池散热系统的关键要素研究 |
| 5.7.1 多孔介质骨架材质的选择 |
| 5.7.2 多孔介质孔隙率的选择 |
| 5.7.3 多孔介质填充长度的确定 |
| 5.7.4 箱体材质的选择 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 动力电池散热系统的影响因素研究 |
| 6.1 不同环境温度下电池温度场分布 |
| 6.2 不同入口风速下电池温度场分布 |
| 6.3 电动汽车行驶速度与电池模块温度场的关系 |
| 6.3.1 空气外掠电池箱的对流换热分析 |
| 6.3.2 空气外掠与强迫对流组合换热分析 |
| 6.4 出入风口数量与分布的影响 |
| 6.4.1 出入风口数量的影响 |
| 6.4.2 出入风口位置的影响 |
| 6.4.3 出入风口当量直径的影响 |
| 6.4.4 不同出入口时的速度均匀性γ和温度均匀性CV |
| 6.5 电池排列方式对散热效果的影响 |
| 6.6 电池与箱体间距的影响 |
| 6.6.1 电池与箱体间距对电池箱内速度场的影响 |
| 6.6.2 结构改进方案与改进前后效果对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 本文主要工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 下一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生期间主要研究成果 |
（6）分形树状微通道中流体流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 分形几何简介 |
| 1.2.1 分形几何 |
| 1.2.2 分形维数 |
| 1.3 分形树状输运系统概述 |
| 1.3.1 自然界中的分形树状输运系统 |
| 1.3.2 分形树状网络的工程应用 |
| 1.4 分形树状网络内流体流动的研究现状 |
| 1.4.1 分形树状网络单相流动研究 |
| 1.4.2 分形树状网络多相流动研究 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 1.6 本章小节 |
| 第二章 分形树状微通道内气体流动研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分形树状网络构建 |
| 2.3 分形树状微通道内气体流动的格子Boltzmann方法研究 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 边界条件 |
| 2.3.3 模型验证 |
| 2.4 分形树状微通道内气体流动特性 |
| 2.4.1 速度与压力分布 |
| 2.4.2 多尺度效应 |
| 2.5 树状网络微通道结构优化 |
| 2.5.1 T型微通道结构优化 |
| 2.5.2 分形树状微通道结构优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 T型微通道内液滴破裂特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 相场方法简介 |
| 3.2.2 基于相场的格子Boltzmann多相模型 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 模型验证 |
| 3.3 T型微通道内液滴运动特性分析 |
| 3.3.1 液滴运动不同流型的压力分布情况以及形变特性 |
| 3.3.2 剪切作用和漩涡对液滴形变的影响 |
| 3.3.3 T型微通道内液滴运动相图 |
| 3.4 T型微通道内液滴破裂影响因素分析 |
| 3.4.1 毛细数的影响 |
| 3.4.2 粘度比的影响 |
| 3.4.3 宽度比的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 分形树状微通道内液滴破裂特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分形树状微通道结构设计 |
| 4.3 分形树状微通道内液-液塞状流动的理论分析 |
| 4.3.1 微通道内液-液两相塞状流压降 |
| 4.3.2 分形树状微通道内液-液两相塞状流压降 |
| 4.4 分形树状微通道内液滴流动破裂的数值模拟与理论研究 |
| 4.4.1 对称工况下液滴破裂特性 |
| 4.4.2 不对称工况下液滴破裂特性 |
| 4.4.3 树状通道生成液滴单分散性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分形树状微通道中气泡流动破裂行为实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分形树状微通道制作 |
| 5.2.1 分形树状微通道构建 |
| 5.2.2 分形树状微通道制作工艺 |
| 5.3 实验系统与方法 |
| 5.3.1 分形树状微通道中气泡流动破裂实验系统 |
| 5.3.2 实验方法与步骤 |
| 5.4 实验结果与讨论 |
| 5.4.1 各级分叉处气泡典型流型 |
| 5.4.2 气泡流动破裂过程分析 |
| 5.4.3 气泡流动破裂影响因素分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的主要学术成果 |
（7）抑振去耦复合覆盖层的机理研究、材料改性和实验验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 抑振去耦复合覆盖层研究现状 |
| 1.2.2 带扩变层阻尼结构研究现状 |
| 1.2.3 阻尼材料研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 抑振去耦复合覆盖层机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论模型 |
| 2.2.1 模型概述 |
| 2.2.2 基板与阻尼层的运动方程 |
| 2.2.3 去耦层运动方程 |
| 2.2.4 流体中的声场方程 |
| 2.2.5 方程求解 |
| 2.2.6 声振特性表征方法 |
| 2.3 理论模型的有效性验证 |
| 2.3.1 单一阻尼覆盖层模型的有效性验证 |
| 2.3.2 单一去耦覆盖层模型的有效性验证 |
| 2.4 数值计算与降噪机理分析 |
| 2.4.1 数值计算的材料参数和几何参数 |
| 2.4.2 单一阻尼覆盖层 |
| 2.4.3 单一去耦覆盖层 |
| 2.4.4 抑振去耦复合覆盖层 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 带扩变层阻尼结构理论模型与实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 带扩变层阻尼结构的弯曲运动方程 |
| 3.3 带扩变层阻尼结构的结构损耗因子 |
| 3.4 带扩变层阻尼结构的临界频率 |
| 3.5 数值分析 |
| 3.5.1 数值计算方法及主要参数 |
| 3.5.2 不同理论模型的比较分析 |
| 3.5.3 扩变层的主要参数对结构损耗因子和临界频率的影响分析 |
| 3.6 试验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高阻尼宽温域阻尼材料改性方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有机杂化阻尼改性机理及现存缺陷 |
| 4.3 损耗因子峰值与玻璃化转变温域的调控研究 |
| 4.3.1 基材与有机分子的选择 |
| 4.3.2 样件制备及性能测试 |
| 4.3.3 结果及分析 |
| 4.4 有机杂化阻尼改性稳定性研究 |
| 4.5 拓宽有效阻尼温域研究 |
| 4.5.1 聚合物共混拓宽温域 |
| 4.5.2 叠层弱约束结构拓宽温域 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 芳纶浆粕改性阻尼材料性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 制样 |
| 5.2.1 原材料 |
| 5.2.2 实验样件制备 |
| 5.3 性能测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 动态热机械分析(DMA) |
| 5.4.2 差示扫描量热法(DSC) |
| 5.4.3 自由阻尼结构梁振动阻尼性能 |
| 5.4.4 硫化特性 |
| 5.4.5 拉伸性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 石墨烯纳米片改性水下声学材料性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验 |
| 6.2.1 原材料 |
| 6.2.2 实验样件制备 |
| 6.2.3 性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 动态热机械分析(DMA) |
| 6.3.2 水下声学性能 |
| 6.3.3 差示扫描量热法(DSC) |
| 6.3.4 硫化特性 |
| 6.3.5 力学强度 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 抑振去耦复合覆盖层实验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 测试方法 |
| 7.2.1 测试原理 |
| 7.2.2 测试装置 |
| 7.2.3 激励信号及数据采集及分析 |
| 7.2.4 水中振速的修正 |
| 7.3 抑振去耦复合覆盖层实验研究 |
| 7.3.1 试验样品 |
| 7.3.2 理论与试验结果的比较 |
| 7.3.3 单一处理的覆盖层 |
| 7.3.4 抑振去耦复合覆盖层 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A1 基板与阻尼层复合板的中性面位置及复合刚度推导 |
| 附录 A2 去耦层辐射阻抗的求解过程 |
| 附录 A3 等式(2-44)中矩阵块的表达式 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文、科研项目和取得的科研成果 |
（8）机加工表面形貌对结构疲劳特性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 疲劳机理概述 |
| 1.2.1 疲劳裂纹的萌生 |
| 1.2.2 疲劳裂纹的扩展 |
| 1.3 工程结构的疲劳设计概述 |
| 1.4 机加工表面完整性对疲劳特性影响的研究综述 |
| 1.4.1 表面完整性 |
| 1.4.2 表面形貌的表征 |
| 1.4.3 机加工表面完整性各影响因素对疲劳特性影响的试验研究 |
| 1.4.4 机加工表面完整性对疲劳特性影响的定量评估 |
| 1.5 机加工表面完整性对疲劳特性的影响研究所存在的问题 |
| 1.6 本文主要工作 |
| 第2章 表面形貌对应力集中系数的影响 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 分形W-M函数 |
| 2.3 表面形貌对应力集中系数的影响 |
| 2.3.1 分形表面形貌对应力集中系数的影响 |
| 2.3.2 机加工表面形貌对应力集中系数的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 微扰动表面形貌的应力场分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于Airy应力函数法的微扰动表面形貌的应力场分析 |
| 3.2.1 微扰动余弦型表面形貌应力场分析 |
| 3.2.2 微扰动谐波叠加表面形貌应力场分析 |
| 3.3 基于复变函数的边界扰动方法的微扰动表面形貌的应力场分析 |
| 3.3.1 边界扰动方法 |
| 3.3.2 微扰动谐波叠加表面形貌应力场分析 |
| 3.4 微扰动谐波叠加表面形貌应力集中系数的试验验证 |
| 3.4.1 试样及试验装置 |
| 3.4.2 试验程序 |
| 3.4.3 结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机加工表面形貌的应力集中系数及疲劳缺口系数 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 机加工表面形貌的应力集中系数及表征 |
| 4.2.1 机加工表面形貌的应力集中系数 |
| 4.2.2 机加工表面形貌应力集中系数的表征 |
| 4.3 机加工表面形貌的疲劳缺口系数 |
| 4.3.1 临界距离理论简介 |
| 4.3.2 临界距离理论求解谐波叠加表面形貌的疲劳缺口系数 |
| 4.3.3 机加工表面形貌的疲劳缺口系数预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 应力驱动作用下的表面不稳定性及疲劳裂纹萌生研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 表面形貌线性稳定性分析 |
| 5.2.1 系统的自由能 |
| 5.2.2 疲劳载荷驱动作用下机加工表面形貌的线性稳定性分析 |
| 5.3 有限元方法分析应力驱动作用下的表面演化 |
| 5.3.1 理论框架 |
| 5.3.2 表面扩散过程的有限元实现 |
| 5.3.3 疲劳载荷驱动作用下机加工表面形貌的演化及裂纹的萌生 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录:半无限大板内受一点力作用下表面各点的应力 |
（9）功能梯度材料板壳结构声振特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.3 本文研究内容及章节内容 |
| 2 功能梯度材料矩形板振动特性分析 |
| 2.1 功能梯度材料物理性能表征 |
| 2.2 功能梯度材料矩形板自由振动理论分析 |
| 2.3 功能梯度材料矩形板有限元仿真分析 |
| 2.4 功能梯度材料矩形板自由振动数值计算及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 功能梯度材料矩形板结构振动功率流分析 |
| 3.1 功能梯度材料矩形板受迫振动理论分析 |
| 3.2 振动功率流概念 |
| 3.3 功能梯度材料矩形板板振动功率流数值计算及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 功能梯度材料矩形板声辐射特性分析 |
| 4.1 有障板功能梯度材料矩形板声辐射特性分析 |
| 4.2 无障板功能梯度材料矩形板声辐射特性分析 |
| 4.3 障板对功能梯度材料矩形板声辐射特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 功能梯度材料圆柱壳振动特性分析 |
| 5.1 功能梯度材料圆柱壳自由振动理论分析 |
| 5.2 功能梯度材料圆柱壳自由振动数值计算及分析 |
| 5.3 内压作用下功能梯度材料圆柱壳自由振动特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者攻读硕士期间发表的论文和参与的研究项目 |
（10）非导电颗粒在脉冲电流烧结初期的热—力—扩散耦合传播和烧结驱动力研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 烧结基本理论 |
| 1.3.2 脉冲电流烧结机理研究现状 |
| 1.3.3 广义热弹性和广义热弹性扩散理论研究现状 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 2 考虑非Fourier定律的热力耦合传播及数值仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热力耦合控制方程 |
| 2.3 烧结体温度场模拟 |
| 2.4 颗粒系统温度场模拟 |
| 2.4.1 有限元方程建立 |
| 2.4.2 两颗粒模型及结果讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 烧结初期波效应产生的温度和应力对烧结驱动力的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 等径两颗粒模型 |
| 3.3 热应力对空位浓度差的影响 |
| 3.3.1 对空位浓度差的修正 |
| 3.3.2 数值计算及结果讨论 |
| 3.3.3 本节小结 |
| 3.4 空位浓度差对烧结激活能的影响 |
| 3.4.1 颈长率对激活能的影响 |
| 3.4.2 空位浓度差对激活能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 颗粒几何参数与温度梯度对烧结驱动力的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非等径两颗粒模型 |
| 4.3 温温度梯度对热扩散驱动力的影响 |
| 4.4 计算结果和讨论 |
| 4.4.1 温度场和空位扩散通量 |
| 4.4.2 热扩散通量 |
| 4.4.3 本节小结 |
| 4.5 非等径三颗粒模型 |
| 4.5.1 三颗粒模型及计算结果 |
| 4.5.2 与非等径两颗粒模型比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 热-力-扩散耦合关系下浓度扩散通量对烧结驱动力的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非Fick定律与广义热弹性扩散理论 |
| 5.2.1 Fick定律与非Fick定律 |
| 5.2.2 广义热弹性扩散理论 |
| 5.3 等径两颗粒三维模型计算 |
| 5.3.1 温度场和浓度场分布 |
| 5.3.2 体积扩散机制下的扩散通量 |
| 5.3.3 耦合扩散机制下的扩散通量 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 非等径两颗模型计算 |
| 5.4.1 温度场和浓度场分布 |
| 5.4.2 扩散通量 |
| 5.4.3 与等径两颗粒结果比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B作者在攻读学位期间参加的学术会议 |
| C作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
四、Analytical formula of rectangular surface mobility of an infinite plate and the parameters influences（论文参考文献）
- [1]嵌有声学黑洞的结构振动与结构声研究[D]. 杜晓飞. 东南大学, 2020(02)
- [2]考虑化学反应的弹-粘塑性材料热-电-化-力耦合理论建模分析[D]. 陈佳. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [3]压电半导体三点弯曲模型数值分析[D]. 马帅杰. 郑州大学, 2018(01)
- [4]微纳米机械谐振器表面效应作用机制与动力学特性研究[D]. 胡开明. 上海交通大学, 2017(05)
- [5]基于多孔介质的动力电池散热系统研究[D]. 逯彦红. 河北工业大学, 2017(01)
- [6]分形树状微通道中流体流动特性研究[D]. 邓梓龙. 东南大学, 2017(12)
- [7]抑振去耦复合覆盖层的机理研究、材料改性和实验验证[D]. 袁柏华. 上海交通大学, 2017(08)
- [8]机加工表面形貌对结构疲劳特性的影响研究[D]. 程正坤. 北京理工大学, 2017(02)
- [9]功能梯度材料板壳结构声振特性分析[D]. 张玲. 华中科技大学, 2016(01)
- [10]非导电颗粒在脉冲电流烧结初期的热—力—扩散耦合传播和烧结驱动力研究[D]. 张龙. 重庆大学, 2015(07)