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。
热模拟在集成电路(IC)设计中至关重要,尤其是在向3D体系结构的转移时。随着晶体管密度的增加,散热成为一个重大挑战,导致热点和热梯度可以降低芯片性能,可靠性和寿命。因此,芯片设计期间的热分析是必不可少的任务[1]。传统的热分析方法,例如有限元方法(FEM),具有很高的精度。但是,这些计算方法需要3D体系结构的大量记忆,时间,设计和细粒度模拟。紧凑的热模型(CTM)提供了更有效的替代方案。虽然CTMS显着降低了计算要求,但它们依赖于数值求解器。这使CTMS计算对于具有动态工作负载或经常更改设计的应用程序上的计算昂贵。机器学习的最新进展(ML)具有热模拟的替代方法。mL模型可以直接预测温度分布,与数值求解器相比,提供了很大的加速。但是,现有的ML方法受到关键限制。这些模型需要大型数据集进行培训,依靠复杂的体系结构,例如卷积神经网络(CNN)或图形神经网络(GNN),并且常常缺乏对新平面图或不重新训练的电源分布的适应性[2]。这项工作通过设计与CTMS集成的轻量级ML框架来解决这些限制。我们的方法利用热传导方程的线性性质,使用线性回归开发一个简单的,物理知情的模型。通过将问题的物理学直接嵌入ML框架中,我们最大程度地减少了对大型
背景。日冕环是太阳高层大气的基本构成要素,在极紫外和 X 射线中可见。了解日冕环如何产生能量、构造和演化是理解恒星日冕的关键。目的。我们在此研究光球磁对流如何产生加热日冕环的能量,并将其传输到高层大气中,以及日冕磁环的内部结构如何形成。方法。在 3D 磁流体动力学模型中,我们使用 MURaM 代码研究了一个孤立的日冕环,其两个足点都位于对流区内的浅层中。为了解决其内部结构,我们将计算域限制为一个矩形框,其中包含一个日冕环作为拉直的磁通量管。考虑了场对准热传导、光球层和色球层的灰辐射传输以及日冕中的光学薄辐射损失。足点被允许与周围的颗粒物自洽地相互作用。结果。环被坡印廷通量加热,该通量是通过光球中单个磁场浓度的小尺度运动自洽产生的。由于足点运动,大气上层形成了湍流。我们几乎看不到来自给定足点的不同光球浓度的磁通量管大规模编织加热的迹象。合成发射,就像大气成像组件或 X 射线望远镜所观察到的那样,揭示了响应加热事件而形成的瞬态亮线。总体而言,我们的模型粗略地再现了在日冕环(子结构)内观察到的等离子体的性质和演化。结论。利用这个模型,我们可以建立一个连贯的图像,展示加热太阳表面附近高层大气的能量通量是如何产生的,以及这个过程是如何驱动和控制日冕环的加热和动态的。
电子邮件地址:ekpum@delsu.edu.ng 摘要 本文讨论了微电子应用中的热传导。 使用 ANSYS 有限元设计软件设计模型,使用 Design Expert 软件进行响应面法 (RSM) 分析。 分析的成分包括散热器底座 (HSB) 厚度、热界面材料 (TIM) 厚度和芯片厚度。 我们生成了一个实验设计,该实验设计包含 15 个中心复合设计 (CCD),针对这些因素的编码水平(低 (-) 和高 (+))。 将热流施加到芯片,同时将对流系数施加到散热器。 使用温度解来计算 15 次 CCD 实验运行的热阻响应。 RSM 研究的结果提出了 HSB 厚度、TIM 厚度和芯片厚度的最佳(最小化分析)组合分别为 3.5 mm、0.04 mm 和 0.75 mm。而由提出的最佳参数可以实现 0.31052 K/W 的最佳平均热阻。 关键词:RSM;CCD;热阻;温度;微电子学 1. 引言 尽管人们越来越关注微电子设备的热管理,但它仍然是一个挑战。大多数关于微电子设备热量管理的研究都集中在散热器上 [1-4]。然而,了解电子封装中热量的传导和管理方式对于组装过程中使用的组件的开发至关重要。有效散发电子设备热量的方法之一是确保组装过程中使用的组件具有正确的规格和质量。这可以通过确保基于工程规范对所使用的组件进行优化来实现。优化设计规范的方法有很多,但很多研究人员 [5-8] 已经使用响应面法 (RSM) 和其他优化方法来优化不同应用的组件。 Oghenejoboh [9] 采用响应面法分析了西瓜皮活性炭对合成废水中镍(II)离子的生物吸附。研究
光学干扰过滤器用于现代光学元件的大多数区域,因为它们允许修改高精度光学系统中光传播和运输的参数:反射,传输,吸收,吸收,相位和极化,脉冲持续时间,脉冲持续时间等[1-4]。因此,这些光学特性是由波长,入射角和极化的函数控制的。例如,今天,我们合成和制造了许多光学功能,例如抗反射器,极化器和束分式拆分器,二分色过滤器,镜像和窄带过滤器,多PIC过滤器,高和低通滤波器,高通滤波器,逆滤波器,逆滤波器,chir滤波器和其他滤镜。合成(或设计或反问题)技术从数学和算法的角度取得了很大发展,到现在可以将任何任意光学(强度)函数与多层合构成的点。同时,制造技术已经发生了很大的发展,因此现在可以生产几百个薄层不同材料的过滤器,每一层的厚度从几nm到几百nm不等。某些问题自然保持开放,例如(除其他)相位和宽带特性,大块和微材料以及非光学特性。用于旗舰应用,例如引力波[5,6]或陀螺仪的镜子,而空间光学器件,当前的挑战是打破PPM屏障,即确保通过吸收和散射造成的总损失少于入射通量的100万。尽管假想索引(几个10-6)和多层组件中的低粗糙度(nm的一部分),但尚未达到这种艺术状态。应注意,这些损失也与组件的激光通量抗性直接相关,具体取决于照明状态[7]。在最低的光学损失的最后背景下,这项工作已经进行了。在所需的精度水平上,我们需要分析吸收机制的细节,考虑到这种吸收被转移到热传导,对流和辐射的过程中。对这种光诱导的热辐射的分析[8-10]至关重要:首先,它使我们能够追踪非常低的吸收水平(目前难以测量10-6以下),这可以允许确定
1机械工程系,穆罕默迪亚·马吉兰大学。Mayjend Bambang Soegeng KM 5 Mertoyudan,Magelang,Jawa Tengah,印度尼西亚2冶金研究中心,Brin GD.720。KST B.J.Habibie,Puspiptek地区,Serpong,Tangerang Selatan,Banten,Indonesia电子邮件:raha006@brin.go.id; habibi@unimma.ac.id摘要一个快速冷却过程对于保持车辆的最佳工作温度至关重要,这直接影响其效率。腐蚀是使用水基流体的冷却系统中的持续且必然的破坏。当前的挑战是探索不仅表现出极好的耐腐蚀性,而且具有优异的热传导性能以提高车辆效率的水性流体。这项研究研究了以其腐蚀性抑制特性而闻名的石墨烯掺入乙二醇/水溶液中,以评估其在AL6061材料上的保护效果。一系列分析方法,包括光发射光谱(OES),PH,电导率,傅立叶转换红外光谱(FTIR)和极化技术,用于评估各个浓度和不同环境温度下氧化石墨烯的腐蚀抑制性能。结果显示,随着氧化石墨烯浓度的增加,pH值和电导率降低。FTIR分析证实了在AL6061表面的保护层的形成。对浸入乙二醇/水混合物的AL6061样品对氧化石墨烯浓度为0、0.03%,0.05%和0.10%进行了腐蚀速率评估。在冷却系统中添加氧化石墨烯时的腐蚀速率显着降低:在30°C下,速率降低至4.620、3.308、2.565和1.006 mpy;在40°C,最高为4,728、2,541、1,503和1,270 mpy;在50°C时,最高为5.629、1.146、2.947和1.441 MPY,相应的氧化石墨烯浓度分别为0.03%,0.05%和0.1%。实验数据证实,氧化石墨烯有效降低了乙烯甘油/水混合物中Al6061的腐蚀速率。该研究得出的结论是,将氧化石墨烯用作腐蚀抑制剂明显提高了Al6061在乙烯乙二醇/水中的耐药性和性能,氧化石墨烯通过生理过程有助于这种保护机制。关键字:乙二醇,氧化石墨烯,冷却系统,AL 6061,腐蚀抑制剂
总课时:52 课程成果: 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方法求解微分方程 CO4:在工程问题中实施分析和计算技术 矩阵的数学运算、线性方程组、一致性、向量空间、线性相关和独立性、基和维数、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。与该项目相关的案例研究: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、固体材料的热传导、扩散的相场解(Allen Cahn 1D 解)、具有 Lennard-Jones 势的两个或多个分子相互作用的解等。参考文献:[1] Lay, DC, Lay, SR 和 McDonald, JJ,2016 年,《线性代数及其应用》。Pearson,美国。[2] Kreyszig, E.,2011 年,《高等工程数学》,Wiley,印度。[3] Simmons, GF,2011 年,《微分方程及其应用和历史记录》,McGraw Hill,美国。[4] Sneddon,印第安纳州,2006 年,《偏微分方程元素》,多佛,美国。 [5] Rao, KS,2010 年,《偏微分方程简介》,Prentice-Hall,印度。[6] Butcher, JC,2003 年,《常微分方程的数值方法》,Wiley,美国。[7] Thomas, JW,2013 年,《数值偏微分方程:有限差分法》,Springer,瑞士。[8] Versteeg, HK 和 Malalasekera, W.,2007 年,《计算流体力学简介:有限体积》
Göker,Ü.D.、Singh, J.、Nutku, F. 和 Priyal, M.,“21-23 个太阳活动周期中太阳表面指数的统计分析”,塞尔维亚天文学杂志(已接受出版;2017 年 8 月 30 日)。 Göker, Ü.D.、Gigolashvili, M. Sh.和 Kapanadze, N.,“21-23 个太阳活动周期中某些色球发射线的太阳光谱辐照度变化”,塞尔维亚天文学杂志,194,71(2017 年)。 Vu četić, M.M.、Dobardžić, A.、Pavlović, M.、Pannuti、T.G.、Petrov、N.、Göker、Ü. D.、Ercan、E.N.,“使用窄带 [SII] 和 H 滤波器对附近星系 IC342 进行光学观测。II- 探测到 16 个光学识别的超新星遗迹候选体”,塞尔维亚天文学杂志,191,67(2015 年)。 Göker,Ü.D.,“基于 0.01 < z ≤ 1.55 处 Ia 型超新星发现和暗能量演化的宇宙学模型”,科学研究与研究杂志,1(6),95(2014 年)。 Pavlović, M.、Urošević, D.、Vuković, B.、Arbutina, B. 和 Göker, Ü. D. ,“银河系超新星遗迹的射电表面亮度与直径关系:样本选择和具有各种拟合偏移的稳健分析”,天体物理学杂志增刊系列,204,4(2013 年)。 Göker, Ü. D. , “太阳日冕磁环电流片中冲击波的磁流体动力学研究”,新天文学,17,130(2012 年)。 Göker, Ü. D. , “日冕中热传导和粘度的重要性以及电流片中单流体和双流体结构的磁流体动力学方程的比较”,太阳和地圈,3 (1),52(2008 年)。 Göker, Ü. D. 和 Taş, G., “食双星:DE Canis Venatici (RX J1326.9+4532) 的光度分析”,IAU Colloq. 会议记录240 关于双星当代天体物理学中的关键工具和测试,240,128(2006 年),捷克共和国布拉格。 Taş, G., Sipahi, E., Dal, H. A., Göker, Ü. D. , Tığrak, E., Yiğen, S., Özdağcan, O., Topçu, A. T., Güngör, C., Çelik, S. 和 Evren, S.,“某些食双星的最小时间”,IAU Inform。Bull.Var.Stars , 5548 , 1 (2004)。引用:我的论文被引用了 37 次(来源是“哈佛大学天体物理数据系统-ADS”)P同行评审会议论文集
设备,采用非平衡分子动力学方法来研究工作温度,界面大小,缺陷密度和缺陷类型对氮化碳/石墨烯/钻石异种结构的界面导热率的影响。此外,计算各种条件下的声子状态密度和声子参与率,以分析界面热传导机制。结果表明,界面热电导随温度升高而增加,突出了异质性固有的自我调节热量耗散能力。随着温度从100升的增加,单层石墨烯结构的界面热电导增加了2.1倍。这归因于随着温度升高的重叠因子的增加,从而增强了界面之间的声子耦合,从而导致界面导热率增加。此外,在研究中发现,增加氮化岩和石墨烯的层数会导致界面热电导量减少。当氮化壳层的数量从10增加到26时,界面的导热率降低了75%。随着层数增加而减小的重叠因子归因于接口之间的声子振动的匹配减少,从而导致较低的热传递效率。同样,当石墨烯层的数量从1增加到5时,界面热电导率降低了74%。石墨烯层的增加导致低频声子减少,从而降低了界面的导热率。此外,多层石墨烯可增强声子定位,加剧了界面导热的降低。发现引入四种类型的空缺缺陷会影响界面的导电电导。钻石碳原子缺陷导致其界面导热率增加,而镀凝剂,氮和石墨烯碳原子的缺陷导致其界面导热降低。随着缺陷浓度从0增加到10%,由于缺陷散射,钻石碳原子缺陷增加了界面热电导率,增加了40%,这增加了低频声子模式的数量,并扩大了界面热传递的通道,从而提高了界面热电导率。石墨烯中的缺陷加强了石墨烯声子定位的程度,因此导致界面导热率降低。胆汁和氮缺陷都加强了氮化炮的声子定位,阻碍了声子传输通道。此外,与氮缺陷相比,甘露缺陷会引起更严重的声子定位,因此导致界面的界面热电导率较低。这项研究提供了制造高度可靠的氮化炮设备以及广泛使用氮化壳异质结构的参考。
匹兹堡大学通过基于扫描分解的基于扫描模拟的反馈 - 馈线控制执行摘要摘要大大降低了激光粉池床融合添加剂制造的融化池和微观结构的变化:管理当地几次对激光粉末床融合(L-PBF)添加剂生产性能的影响是最高核心的一项优先级。因此,该程序的目的是开发一种基于仿真的反馈馈电控制方法,以维持整个L-PBF部分的熔体池和微观结构的一致性。特定的研究目标包括:(1)基于通过不同过程参数产生的测量熔体池维度开发经过实验验证的计算流体动力学(CFD)模型; (2)开发有效的混合CFD和FEM(有限元方法)模型,以模拟多轨,多层方案; (3)开发基于迭代模拟的反馈 - 馈线控制模型。该项目中的重点材料是基于镍的合金inconel 718,它广泛用于高温核应用中,例如核反应堆核心和热交换器。拟议的研究旨在解决核能社区中L-PBF进程的资格和更广泛采用的关键障碍。核芯和热交换器等核应用通常包含不同尺寸的几何特征,这会导致熔体池和微观结构在整个零件过程中差异很大。拟议研究中的关键创新是开发了混合CFD-FEM模拟模型,该模型为此基于反馈 - 反馈控制方法。通过使用准确的扫描分辨过程模拟,通过调整过程参数(激光功率和扫描速度)来最佳控制熔体池尺寸,预计熔体池和微观结构将在整个复杂部分中更加一致。通过减少新的L-PBF产品开发中昂贵的实验数量,可以以较低的成本进行熔体池和微观结构一致性的巨大改进,以更有效地执行资格。大多数L-PBF热过程模拟模型使用CFD或FEM;但是,前者是准确的,但在计算上非常昂贵,而后者是有效的,但不足以捕获熔体池的尺寸和温度,而随着局部几何形状的变化。在拟议的CIFEM(CFD施加的FEM)过程仿真模型中,瞬态热场是根据高保真CFD模拟计算的,并通过深度学习来推断。这些温度值是根据局部热环境所包含熔体池的局部FEM区域施加的,而其他地方的热传导则由FEM求解。开发的基于CIFEM的工艺模拟预计将是基于CFD的模拟效率的30-50倍,同时保持熔体池和温度场的预测准确性。使用CIFEM模型最佳地控制局部过程参数,预计熔体池尺寸的变化将减少50-70%,从而导致更一致的微观结构。因此,该项目将解决社区中的基本优先事项之一,并有助于促进更广泛的L-PBF程序在安全至关重要的核应用中。首席调查员:Albert C. TO,Albertto@pitt.edu