铅橡胶地震隔离轴承(LRB)已安装在许多必不可少的和关键的结构中,例如医院,大学和桥梁,以便为它们提供延长的时间延长,并具有相当多的能量来减轻强大地面运动的影响。因此,研究这种设备的损坏力学对于理解和准确描述其热机械行为至关重要,因此可以更安全地设计地震隔离结构。迄今为止,LRB的滞后行为已使用1)牛顿力学和经验曲线拟合降解函数进行建模,或者2)热传导理论和理想化的双线性曲线,包括降解效应。使用本质上是现象学或包含一些调整后参数的模型的原因是,牛顿的普遍运动定律缺乏解释系统降解和能量损失的术语。在本文中,统一的力学理论(整合了热力学定律和牛顿力学),用于对LRB的力解散响应进行建模。的确,曲线拟合技术不需要描述其损伤行为,因为使用沿热力学状态指数(TSI)轴的熵产生计算降解。在Abaqus中构建了铅橡胶轴承的有限元模型,在该模型中,实现了用户材料子例程UMAT来定义统一力学理论方程和铅的粘膜塑料本构模型。有限元分析结果与实验测试数据进行了比较。
我们在现象学上制定并在实验上观察到通过人工倾斜多层(ATML)中的热电流重新定位增强了绝热的热电转换。通过交替堆叠具有不同导电性的两种材料,并相对于纵向温度梯度旋转其多层结构,诱导导热性张量中的非分子分量。这种非对角线热传导(ODTC)在绝热条件下产生有限的横向温度梯度,并在绝热条件下产生了seebeck效应诱导的热电器,该温度是由异热横向热电器上置于由外diagonal驱动的热量热电器上的。在这项研究中,我们计算和观察包括热电CO 2 MNGA Heusler合金和BI 2-A SB A TE 3化合物的ATML中的二维温度分布以及所得的横向热电器。通过将倾斜角从0°更改为90°,横向温度梯度显然出现在中间角度,横向热电图在CO 2 MNGA/BI 0.2 MNGA/BI 0.2 SB 1.8 TE 3 te 3 te 3 te的ATML中以45°的倾斜度为45°的ATML,均来自45°的贡献。这种从ODTC得出的混合动作导致横向热电转化率最大降低效率的显着差异从等热极限的3.1%到绝热极限的8.1%。
在从热表面到物体的二维热传导过程中,会遇到热扩散阻力。热扩散和热收缩阻力的相反问题在用于微电子和其他发热设备的热管理的散热器和热扩散器的设计中具有很大的技术相关性。过去在热扩散理论分析方面的大部分工作都是基于具有给定热通量的源。相比之下,等温源问题由于边界条件的混合性质而存在困难,因此只能获得近似解。这项工作推导出从等温源到有限厚度板或圆柱体的稳态热扩散阻力。混合边界条件的处理方式是将其置于空间变化的对流边界条件的形式中,源上的 Biot 数足够大以表示其等温性质。沿着一组足够的线性代数方程推导出该问题的级数解以确定级数系数。结果显示与有限元模拟非常吻合。将结果与先前报告的近似解在近似解的有效参数范围内进行比较。量化了关键无量纲参数对热扩散阻力的影响。结果表明,正如预期的那样,热扩散阻力随着等温热源尺寸的减小而增加。提出了一种具有非常好精度的三阶多项式相关性。这项工作推进了对过去仅报告了近似解的问题的理论理解。这里给出的结果为涉及扩散或收缩的各种实际热管理问题的热设计和优化提供了实用工具。
在过去的十年中,拉曼光谱已被证明是一种强大的光谱方法,有助于了解纳米级复杂而迷人的能量传输世界。人们开发了各种基于拉曼的方法来测量二维材料和其他纳米级结构的热性能。光热拉曼法常用于确定原子级薄材料(如石墨烯和过渡金属二硫属化合物 (TMD))的界面热阻 (R ″ tc ) 和热导率 (k)。[1–4] 该技术同时使用激光加热样品和拉曼信号表征。温度相关的拉曼信号和 3D 热传导模型用于提取热性能测量值。通过焦耳加热的拉曼测温法同样可以探测界面能量传输和热导率;通过用激光加热代替电流加热源,可以使用物理建模和温度相关的拉曼信号来确定 R ″ tc 。 [5,6] 最近,人们设计了另一种综合光热拉曼方法,使用连续波和脉冲激光来测量二维材料的热性能。[7] 该方法通过比较一系列激光光斑尺寸和脉冲持续时间的不同拉曼温度响应来测量单层和多层石墨烯的 k。此外,双激光拉曼测温法和双波长闪光拉曼映射法分别用于测量二维材料和纳米线的热导率。[8,9]
过渡金属二分法因其特性和维度的独特结合而在纳米级的各种应用中进行了研究。对于许多预期的应用,热传导起着重要作用。同时,这些材料通常包含相对较大的点缺陷。在这里,我们对内在和选择外部缺陷对MOS 2和WS 2单层的晶格导热率的影响进行系统分析。我们结合了Boltzmann运输理论和绿色基于功能的T -Matrix方法,以计算散射速率。缺陷配置的力常数是通过回归方法从密度功能理论计算获得的,这使我们能够以中等的计算成本采样相当大的缺陷,并系统地强制执行翻译和旋转声音总和规则。计算出的晶格导热率与MOS 2和WS 2的热传输和缺陷浓度的实验数据定量一致。至关重要的是,这表明可以通过点缺陷的存在来充分解释与晶状体导热率的1 /t温度依赖性的强偏差。我们进一步预测了固有缺陷的散射强度,以减小两种材料中两种材料中序列Vmo≈v= 2s> v = 2s> v s> s AD,而外部(ADATOM)缺陷的散射速率随着质量的增加而降低了外部(ADATOM)缺陷的降低。与较早的工作相比,我们发现固有和外在的正常都是相对较弱的散射体。我们将这种差异归因于翻译和旋转声音总规则的处理,如果没有强制,则可能导致零频率限制的虚假贡献。
机械工程工程数学线性代数:矩阵代数,线性方程系统,特征值和特征向量。微积分:单个变量,极限,连续性和不同性,平均值定理,不确定形式的功能;评估确定和不当积分;双重和三个积分;部分衍生物,总导数,泰勒序列(一个和两个变量),最大值和最小值,傅立叶序列;梯度,差异和卷曲,矢量身份,方向衍生物,线,表面和体积积分,高斯的应用,Stokes和Green定理。微分方程:一阶方程(线性和非线性);具有恒定系数的高阶线性微分方程; Euler-Cauchy方程;初始和边界价值问题;拉普拉斯转变;热,波和拉普拉斯方程的解决方案。复杂变量:分析函数; Cauchy-Riemann方程;库奇的整体定理和整体公式;泰勒和洛朗系列。概率和统计:概率的定义,采样定理,条件概率;卑鄙,中位数,模式和标准偏差;随机变量,二项式,泊松和正常分布。数值方法:线性和非线性代数方程的数值解;通过梯形和辛普森的规则进行集成;微分方程的单步和多步法。应用力学和设计工程机制:自由图和平衡;摩擦及其应用,包括滚动摩擦,Belt-Pulley,刹车,离合器,螺丝千斤顶,楔子,车辆等。;桁架和框架;虚拟工作;平面运动中刚体的运动学和动力学;冲动和动量(线性和角度)以及能量配方;拉格朗日方程。材料力学:应力和应变,弹性常数,泊松比; Mohr的圆圈,用于平面应力和平面应变;薄缸;剪切力和弯矩图;弯曲和剪切应力;剪切中心的概念;梁的挠度;圆形轴的扭转;欧拉的专栏理论;能量方法;热应力;应变仪和玫瑰花结;通过通用测试机对材料进行测试;测试硬度和影响力。机器理论:平面机制的位移,速度和加速度分析;链接的动态分析;凸轮;齿轮和齿轮火车;飞轮和州长;往复和旋转质量的平衡;陀螺仪。振动:单个自由系统的自由和强迫振动,阻尼的效果;振动隔离;谐振;轴的关键速度。机器设计:用于静态和动态加载的设计;失败理论;疲劳强度和S-N图;机器元素的设计原理,例如螺栓,铆接和焊接接头;轴,齿轮,滚动和滑动接触轴承,刹车和离合器,弹簧。流体力学和热科学流体力学:流体特性;流体静态,淹没物体的力,浮动物体的稳定性;质量,动量和能量的控制体积分析;流体加速度;连续性和动量的微分方程;伯努利方程;维度分析;不可压缩的流体,边界层,基本湍流,流过管道,管道损失,弯曲和配件的粘性流动;可压缩流体流量的基础。传热:传热模式;一维热传导,抗性概念和电类比喻,通过鳍的传热;不稳定的热传导,集总参数系统,Heisler的图表;热边界层,自由和强制对流传热中的无量纲参数,扁平板上流动和通过管道的传热相关性,湍流的影响;热交换器性能,LMTD和NTU方法;辐射传热,Stefanboltzmann定律,WIEN的位移定律,黑色和灰色表面,视图因素,辐射网络分析热力学:热力学系统和过程;纯物质的特性,理想和真实气体的行为;零和热力学的第一定律,在各种过程中的工作和热量计算;热力学的第二定律;热力学特性图表和表,可用性和不可逆性;热力学关系。
激光直接驱动 (LDD) 是惯性聚变能 (IFE) 设计最合适的方案之一,因为它可以比间接驱动 [1] 至少多两倍的激光能量耦合到内爆壳层。一旦通过宽带激光技术或激光波长失谐缓解横光束能量转移 (CBET),LDD 中激光与目标的耦合可以进一步增强约 2 倍。LDD 依赖于低 Z 烧蚀材料/等离子体(如聚苯乙烯、铍、碳等)对激光能量的吸收。日冕等离子体中吸收的激光能量主要通过电子热传导传输到烧蚀前沿。该过程的效率被称为内爆的“水效率”,即激光吸收和火箭效率的乘积。内爆舱的动能越大,点火裕度越大,IFE 目标的增益越高。三件事对于通过 LDD 方案实现 IFE 的成功至关重要:(1)。使大部分激光能量被日冕中的烧蚀等离子体吸收;(2)获得最佳的水效率,将尽可能多的激光能量与内爆胶囊的动能耦合,从而提供高烧蚀压力以加速壳体;(3)提高烧蚀速度以稳定瑞利-泰勒不稳定性增长,从而提高胶囊的完整性。有几种研究方向可以实现上述目标。宽带激光等先进激光技术可以解决吸收增加和印记减少等问题 [2]。一种补充途径是目标解决方案,即通过设计和制造先进的烧蚀材料来提供上述成功实现高增益 IFE 目标设计的关键因素。目标解决方案可以解决印记减少和 RT 等问题
CO1:应用矩阵理论和向量微积分的概念。 CO2:开发求解微分方程的分析方法。 CO3:应用有限差分和有限体积法求解微分方程。 CO4:在工程问题中实施分析和计算技术。矩阵线性方程组的数学运算、一致性 - 向量空间、线性相关性和独立性、基础和维度 - 线性变换 - 投影 - 正交矩阵、正定矩阵、特征值和特征向量、矩阵的相似性、对角化、奇异值分解。矢量场、线积分、曲面积分 - 变量变换、格林定理、斯托克斯定理和散度定理。常微分方程 (ODE)、初值问题及其求解技术、二阶常微分方程的通解、齐次和非齐次情况、边界值问题、Sturm-Liouville 问题和 ODE 系统 - 偏微分方程 (PDE)、柯西问题、特征法、二阶 PDE 和分类、边界条件类型、热、波和拉普拉斯方程的公式和解。使用 MATLAB/python 进行 ODE 和 PDE 的数值实现 - ODE:初值问题:一阶和高阶方法、边界值问题、射击方法、数据拟合、最小二乘 - 标量传输方程的一阶和高阶数值方法、热、波和拉普拉斯方程的有限差分方法。与该计划相关的案例研究:地震波的声学模型、非均匀介质中的扩散、两个平板之间的流动发展、焊接问题、固体材料中的热传导、扩散的相场解(Allen Cahn 1D 解)、两个或多个分子与 Lennard-Jones 势相互作用的解等。
提出了数学模型,以检查可变的热物理特性(例如热传导,滑动效应和粘度)对麦克斯韦纳米流体的影响。由于存在纳米颗粒,例如金属,碳化物,氧化物等,导热率迅速增加。基础流体。流量是从停滞的点传递的,经过一张带有滑动条件的拉伸板。还考虑了布朗运动的特征以及嗜热过程。通过相似性变换,从影响流体流动的方程式减少了ODE。MATLAB的内置求解器,即BVP4C,它是实现Lobatto IIIA有限差数值方法的搭配公式,以数值求解这些转换的方程。分析了不同参数对流体运动的变化影响,热量转移以及质量的影响的数值结果的图。这项研究导致了一个重要方面,随着流动中的热导率的加剧,流体的温度会降低,而纳米颗粒在板表面附近的高聚集中会降低。此外,由于麦克斯韦液的松弛,热量和质量转移耗尽的速率。此外,当前数值计算的有效性是通过对热和质量转移速率进行比较与先前的分析结果的比较来确定的,该结果的嗜热和prandtl参数值的几个值。其成果的有效性可以用于纳米科学技术和聚合物行业的发展。关键字:传热;流体粘度可变;滑动效应;可变的导热率; Maxwell Fluid PAC:47.50.-D,47.15.cb,47.11.-J,44.20。+B,65.80.-G,82.60.qr,47.57.ng,82.35.np,83.50,83.50,65.20.-W,83.60.bc,83.60.bc,83.60.dff
摘要:由于特性和维度的独特组合,研究了纳米级的各种应用,研究了过渡金属二分元。对于许多预期的应用,热传导起着重要作用。同时,这些材料通常包含相对较大的点缺陷。在这里,我们对内在和选择外部缺陷对MOS 2和WS 2单层的晶格导热率的影响进行系统分析。我们将Boltzmann传输理论与Green基于功能的T -Matrix方法相结合,以计算散射速率。缺陷配置的力常数是通过回归方法从密度功能理论计算获得的,这使我们能够以中等的计算成本采样相当大的缺陷,并系统地强制执行翻译和旋转声音总和规则。计算出的晶格导热率与MOS 2和WS 2的热传输和缺陷浓度的实验数据定量一致。至关重要的是,这表明在实验上观察到的晶格热导率的1/ t温度依赖性的强偏差可以通过点缺陷的存在来充分说明。我们进一步预测了固有缺陷的散射强度,以减少两种材料中两种材料中序列Vmo≈v2s => V 2S => v 2s> v s> s AD,而外部(ADATOM)缺陷的散射速率随着质量的增加而降低,以使li AD AD aD aD aD aD aD aD> k aD> k AD。与较早的工作相比,我们发现固有和外在的原子质都是相对较弱的散射体。我们将这种差异归因于翻译和旋转声音总规则的处理,如果不执行,则可能导致零频率限制的虚假贡献。