物理场

摘要： 在物理教学过程中,培养学生良好的思维品质是重要的一环。本文作者通过构建物理“场”,培养学生的物理思维,通过问题“场”,用提出问题的方式发展学生的思维深刻性;通过想象“场”,引导学生进行想象,扩充学生的思维广阔性;通过思辨“场”,激活学生的思维批判性;发散“场”,点燃学生的思维创新性;实践“场”,提升学生的思维应用性。教师借此进行培养中学生思维品质的有效教学。

摘要： 鱼糜制品(鱼丸、鱼糕、蟹肉棒等)因为其健康营养、方便快捷等特点而深受消费者欢迎,具有广阔的市场前景。鱼糜制品是基于鱼糜肌原纤维蛋白的胶凝性能所形成的弹性凝胶体,其加工工序包括斩拌、加热、添加外源物等。因此,鱼糜肌原纤维蛋白在典型加工条件下发生结构以及功能特性的变化会影响鱼糜制品的品质。本文主要综述了鱼糜肌原纤维蛋白在物理场(加热、斩拌)、化学场(pH值、离子强度)、生物场(酶、微生物)等典型加工条件下的结构及功能特性变化规律及调控方法,以期为进一步发展鱼糜制品加工业提供理论依据。

摘要： 以磁流体动力学为理论基础建立了电热化学炮同轴浮动电极式表面放电等离子体发生器物理场的数学模型,利用ANSYS FLUENT耦合准瞬态求解方法完成数值模拟,得到了等离子体电弧电势、磁感应强度、速度、温度等物理场的分布;通过后处理显示了每个浮动电极可能遭受的洛伦兹力,所得洛伦兹力用于分析同轴浮动电极式表面放电等离子体发生器受到的最大力矩以及力学特性;仿真并对比多种不同尺寸下同轴浮动电极式表面放电等离子体发生器的物理场,定性分析了物理场与不同尺寸的规律,选定了一种较优尺寸,为该等离子体发生器力学特性分析和设计提供参考和依据。

摘要： 炉底沉淀对大型铝电解槽稳定运行影响显著。本文基于氧化铝溶解行为分析,结合电解槽工艺参数和电解槽物理场特性,系统阐述了电解槽炉底沉淀的成因和在电解槽中的分布特点,以及对阴极腐蚀形貌的影响,并指出了解决思路,对大型电解槽稳定运行具有借鉴意义。

摘要： 厌氧氨氧化工艺作为一种经济高效的新型生物脱氮技术,近年来受到了极大的关注。然而厌氧氨氧化菌世代周期长、对生存环境敏感、容易受抑制等诸多问题导致厌氧氨氧化工艺启动时间长及运行稳定性差,限制了其在实际废水处理中的应用。有效的厌氧氨氧化强化措施有望解决这一问题。介绍了国内外关于厌氧氨氧化强化途径的研究进展,重点评述了无机碳、铁元素、物理场(如电场、磁场、超声波等)在强化厌氧氨氧化菌生长代谢、加速厌氧氨氧化工艺启动以及提升工艺脱氮效能方面的可行性及潜在机理。分析认为,有关铁元素强化厌氧氨氧化技术的研究最为广泛且最具工程应用价值。最后,对未来强化厌氧氨氧化工艺的研究方向进行了展望,以期为厌氧氨氧化菌的快速培养和厌氧氨氧化工艺的实际应用提供参考。

摘要： 作为一种"元理论",场域理论可以用来解释多个学科领域的问题,信息化教-学领域的问题也毫不例外.依据考夫卡(Kurt Koffka)场域理论,文章构造了信息化教-学场域模型,将"心理场"与"物理场"的交互关系进一步具体化,讨论了"心理场"的动力机制对"物理场"的影响,从而透视信息化教-学场域中的各方交互关系,揭示交互关系的内涵,旨在为开放教育环境下的信息化教与学的方式变革和质量提升提供策略,认为开放教育环境已经具备了创设多样化教-学场域的充分必要条件.文章的创新之处在于,运用场域分析的视野来研究、探讨信息化教-学环境下的交互关系,这在过往的研究中是独树一帜的.

摘要： 为切实提升电气工程类研究生对电力设备物理场状态的分析、评估和研判能力,本课程组从课程目标、理论体系、实训案例、考核方式等多个方面着手,策划开发了研究生"电力设备物理场分析"课程,并在教学实施中取得了较为满意的效果,为电气工程类研究生课程体系的改进完善,乃至培养质量的持续提高,提供了优良的参考范例。

摘要： 利用基于有限体积法的Ansys Fluent软件对多道次垂直区熔In-1％Sn(质量分数)合金过程进行数值模拟,研究了熔区移动速率对熔体温度场、流场以及溶质场的影响.结果表明:在保持恒定加热温度(310°C)条件下,随着熔区移动速率从25μm/s降低至10μm/s,稳定阶段熔区高度从26 mm增加至30 mm,Sn元素大多富集在合金棒材顶端近壁侧区域,顶端负偏析区的形成源于反向双涡流熔体流动.In-1％Sn合金棒材经12道次区熔后,从底部开始85％高度区域内Sn元素分离比率从15.3％提高至27.8％,表明垂直区熔法在高纯铟提纯中具有较好的应用前景.

摘要： 在日常电机产品开发设计过程中,经常遇到各类非机械结构原因引起的电机电磁噪声,本文结合常规设计开发手段,介绍了一种运用ANSYS Workbench仿真软件的多个功能模块,通过电磁场与结构等物理场相互耦合运算分析和解决噪音的方法和经验.

摘要： 抗性淀粉(resistant starch,RS)3～5是结构重组的功能改性淀粉,作为一种新型膳食纤维,具有预防结肠癌、降低胆固醇水平、调节血糖代谢、促进Ca2+、Fe3+矿物质吸收等功能.根据微结构调控策略制备食用安全的RS及其衍生功能食品的意义重大.基于物理场作用,辅以化学或酶法处理可以提高RS制备效率、降低外源试剂引入风险、简化操作流程,具有"绿色、安全、高效"的特点.因此,本文阐述了温度场、压力场、剪切场、超声场、电场、电磁场等单物理场(single physical field,SPF)效应以及多物理场(multi-physical fields,MPFs)耦合作用在RS3～5形成过程中的促进与协同机理.探讨SPF和MPFs场能的施加(场强叠加、场能分布、场域参数等)对RS产物性质和结构的影响,并总结RS3～5在食品、医药等领域的应用与创新.

摘要： 结晶器电磁搅拌技术通过在结晶器外部施加交变电磁场控制铸坯初始凝固过程.系统研究电磁搅拌作用下结晶器内钢液的磁场、流场、温度场,有助于深入了解结晶器电磁搅拌的作用机理.本研究以某钢厂直径为250mm连铸高碳钢圆坯结晶器为研究对象,通过顺序耦合法耦合多物理场,模拟分析电磁搅拌对结晶器内速度和温度分布的影响.

摘要： 振动电极的意义在于更有效的实现电极和熔融渣液之间的相对运动、增加传热能力,这是降低能耗、提高凝固质量的有效方法.实验与理论计算表明,通过采用振动电极,可以有效提高相对运动速度,并且振动电极方法容易实现工程化,具有较强的实用性.本文主要研究竖直振动与水平振动的电极对电渣重熔过程的影响,通过计算不同频率与振幅下的水平振动情况下的物理场的分布,来确定频率、振幅等工艺参数对电渣重熔过程的影响.结果表明:振动电极可以有效提高电极与熔融渣液之间的相对运动,从而增加了渣池的传热能力,增大熔速.增加振动频率、增大振动幅度,都能够有效增大电极与熔融渣液之间的相对运动,从而使液滴变小,渣池中平均温度梯度降低,熔池趋于浅平,渣池温度变的相对均匀,有利于凝固.

摘要： 电磁法和地震法联合勘探是地球物理勘探技术发展方向,地震方法能够较高精度圈定地质构造圈闭,但难以有效识别圈闭是否含油,而电磁方法通过电阻率和极化率等信息能够较好地评估地震圈闭是否含油气,两者联合能够更好地为油气勘探开发决策服务.目前,采用地震、电磁还都是独立的采集站和独立作业方式,电磁一地震联合采集已经见诸于相关文献,其思路是电磁、地震传感器一体化的采集站,不能根据探测目标调整传感器的种类和作业方式,难以满足不同探测目标的勘探需求,灵活性差.

摘要： 本项目以近空间高超声速飞行器为应用背景,围绕高超声速热气动弹性分析的热-力解耦基础;高超声速非定常气动力理论验证;高超声速气动弹性风洞实验基础等3个基础科学问题开展研究工作.力争在翼面、热防护结构的气动/结构耦合动力学建模方法;高超声速飞行器结构不确定性、非线性因素对结构动力学特性的影响规律;高超声速多场耦合动力学高效计算方法;高超声速气动弹性风洞实验方法及技术等4个方面取得突破.揭示多物理场耦合作用机理及强弱关系,揭示多种因素对高超声速飞行器气动弹性特性影响规律,发展集风洞实验、数值计算和理论分析为一体的综合研究手段.

摘要： 多物理精细尺度耦合模拟是先进反应堆安全分析的重要趋势, 可提供更加精确结果释放裕量,提高反应堆的经济性.基于开源计算流体力学(CFD)库OpenFOAM,研究了开发精细网格物理-热工耦合平台的方法和可行性.热工水力计算方面,对OpenFOAM求解器进行测试分析,得到适用于压水堆热工水力计算的求解器;中子物理方面,开发了基于OpenFOAM的中子扩散方程的求解器.并对热工和物理求解器分别进行了算例验证,结果表明:采用的热工和物理求解器能得到符合热工水力与中子物理规律的精细尺度物理场,为进一步研究和开发多物理精细尺度数值模拟平台打下了基础.

摘要： 常规铸造条件下,镁合金凝固组织为发达、粗大的枝晶,铸件的强度和塑性均较低,影响其使用性能.所以,组织细化对于提高镁合金铸件的力学性能极为重要.本文着重综述了外场孕育法细化晶粒方法,如机械振动、机械搅拌、电流、超声波和磁场等方法对镁合金微观组织的影响.

摘要： 计算固体力学在过去的十多年中被广泛地运用于各个行业,并形成了CAE产业的主要构成部分.本文回顾了非线性分析、非金属材料的计算分析以及多物理场分析等各个侧面,试图归纳现代CAE分析在汽车、航空、高科技、工业设备制造等不同产业中应用的共性问题,并在此基础上对今后的发展作展望.

摘要： 本文提出了一种包含了CFD方法、GMDH算法和NSGA-Ⅱ的混合策略，用于Cz法晶体生长建模及工艺参数优化。通过CFD得到了大量的实验样本；通过GMDH型神经网络算法辨识出目标函数固液界面形变量h和缺陷评价准则V/G的多项式模型。

摘要： 本文提出了一种包含了CFD方法、GMDH算法和NSGA-Ⅱ的混合策略，用于Cz法晶体生长建模及工艺参数优化。通过CFD得到了大量的实验样本；通过GMDH型神经网络算法辨识出目标函数固液界面形变量h和缺陷评价准则V/G的多项式模型。

摘要： 本文提出了一种包含了CFD方法、GMDH算法和NSGA-Ⅱ的混合策略，用于Cz法晶体生长建模及工艺参数优化。通过CFD得到了大量的实验样本；通过GMDH型神经网络算法辨识出目标函数固液界面形变量h和缺陷评价准则V/G的多项式模型。

摘要： 本发明公开了一种用于多盘干式制动器多物理场综合作用下的温度场仿真分析方法，首先从多盘干式制动器的机构及运动原理入手，建立了制动器的三维模型。其次根据流体场和制动器结构之间的互补性，建立了流体毛坯模型，并进行修改和删减，获得了最终的流体模型。然后计算流体域和固体域边界条件，进行热流耦合分析，得到了整体制动器的温度分布规律。最后开展了热固耦合分析，获得了温度场对制动器结构变形参数。本发明能够实现多盘干式制动器多物理场综合作用下的温度场仿真分析，比以往的单独温度场分析更加准确可靠，采用分区求解、边界耦合的方法优化了各物理场间的信息流向，使仿真更加简单、操作方便以及大大缩短了耗时。

摘要： 本发明公开了一种基于多物理场框架的堆芯物理‑热工耦合模拟方法，能够将非基于多物理场框架开发的中子物理程序和热工水力程序集成到框架中，实现其在多物理场框架驱动下的物理‑热工耦合计算。步骤如下：1、在中子物理程序和热工水力程序中对堆芯和计算时间设置；2、在多物理场框架中建立堆芯网格；3、使用多物理场框架调用中子物理程序进行稳态计算，传递计算得到的功率；4、使用多物理场框架调用热工水力程序进行稳态计算，传递计算得到的热工水力参数；5、重复步骤3到步骤4直至燃料温度收敛；6、调用中子物理程序进行瞬态中子物理计算；7、调用热工水力程序进行瞬态热工水力计算；8、重复步骤6到步骤7完成所有时段的计算。

摘要： 本发明提出了一种流场耦合相场的确定多相烧结的形貌和物理场的方法，主要包括烧结相场模型的建立以及算法的提出，具体步骤如下：构建描述多相烧结过程的多项式型自由能；构建Navier‑Stokes方程、Cahn‑Hillard方程与Allen‑Cahn方程耦合的多相烧结相场模型；对Navier‑Stokes方程、Cahn‑Hillard方程与Allen‑Cahn方程构造空间差分格式和时间差分格式进行有限差分的求解；利用SIMPLE算法编写程序得到耦合模型的数值解；输出保守型相场、速度场变量、压强场变量模拟结果。本发明模型将相场理论与流场Navier‑Stokes方程耦合起来，能够定量分析烧结过程中形貌演化和速度场变化方式，为模拟颗粒重排、熔体渗透等烧结过程奠定了技术基础。

摘要： 本发明涉及磁光测试系统领域，具体为一种室温强场磁光电多物理场低温扫描成像系统。本发明利用磁体、低温恒温器、常温扫描位移台和常温物镜，在实现超强磁场、极低温和真空极端测量条件下，无需使用条件苛刻且昂贵的低温真空物镜和低温扫描位移台，仅需常规的常温扫描位移台和常温物镜即可实现极端条件测试以及控温定点测试。本发明通过设置不同设备参数以及控制光谱仪、探测器与光弹调制器可实现磁场、电场、光场和微波的同时激励下的拉曼、荧光、磁光克尔、磁圆二色谱、线二色谱、双折射等扫描成像测试。有效解决了行业磁光特性研究不能达到对样品低温、多常温外场联用调控测试样品磁、光、电性质；降低了实验研究成本以及技术设备难度。

摘要： 本发明涉及一种基于多物理场耦合仿真优化的涡轮叶片非均匀温度场调试方法，步骤为：(1)建立涡轮叶片三维模型，根据涡轮叶片温度考核要求，确定叶片外壁工作温度范围；(2)对电磁线圈进行参数化建模，分析线圈几何参数灵敏度，选取设计变量；(3)对设计变量抽样，计算每组抽样点下叶片考核截面考核点的外壁温度，重复计算，由全部抽样点及模拟结果生成代理模型；(4)在满足考核点温度范围要求的参数组内选取与危险点考核温度误差最小的参数组，作为电磁线圈设计参数；(5)利用步骤(4)参数通过3D打印技术制作电磁线圈。本发明节省大量试验成本、提高试验操作安全性、提高试验效率。

摘要： 本发明公开了一种基于多物理场耦合的电抗器温度场计算方法，首先，建立电抗器三维仿真模型；然后，基于场‑路耦合的电磁学理论，采用有限元法求取电抗器各层电流，计算各层绕组损耗，进而计算出电抗器单位体积热密度；最后，基于流体‑温度耦合的传热理论，以电抗器单位体积热密度作为热源施加参数，采用有限体积法求解电抗器温度分布。本发明计算的电抗器温度场分布为电抗器的结构性能优化、温度的在线监测提供了理论依据。

摘要： 本发明公开了一种用于多盘干式制动器多物理场综合作用下的温度场仿真分析方法，首先从多盘干式制动器的机构及运动原理入手，建立了制动器的三维模型。其次根据流体场和制动器结构之间的互补性，建立了流体毛坯模型，并进行修改和删减，获得了最终的流体模型。然后计算流体域和固体域边界条件，进行热流耦合分析，得到了整体制动器的温度分布规律。最后开展了热固耦合分析，获得了温度场对制动器结构变形参数。本发明能够实现多盘干式制动器多物理场综合作用下的温度场仿真分析，比以往的单独温度场分析更加准确可靠，采用分区求解、边界耦合的方法优化了各物理场间的信息流向，使仿真更加简单、操作方便以及大大缩短了耗时。

摘要： 本发明公开了一种基于多物理场框架的堆芯物理‑热工耦合模拟方法，能够将非基于多物理场框架开发的中子物理程序和热工水力程序集成到框架中，实现其在多物理场框架驱动下的物理‑热工耦合计算。步骤如下：1、在中子物理程序和热工水力程序中对堆芯和计算时间设置；2、在多物理场框架中建立堆芯网格；3、使用多物理场框架调用中子物理程序进行稳态计算，传递计算得到的功率；4、使用多物理场框架调用热工水力程序进行稳态计算，传递计算得到的热工水力参数；5、重复步骤3到步骤4直至燃料温度收敛；6、调用中子物理程序进行瞬态中子物理计算；7、调用热工水力程序进行瞬态热工水力计算；8、重复步骤6到步骤7完成所有时段的计算。

摘要： 本申请提供的一种多物理场试验箱及多物理场叠加防雷和电磁兼容试验系统，通过将输出线和采集线均制作成两段式接线，并在出线孔处引出多组接线端子，将多物理场试验箱内部所有需要注入或采集的端子均引接到多物理场试验箱外部，注入或采集端子可依据端子类型的不同选择相应的引线，本申请在多物理场试验箱外就可完成对输出信号的采集，切换端子连接关系时在多物理场试验箱外部也可完成切换，注入和采集端子都可能需要经常更换连接关系，提高了多物理场叠加防雷和电磁兼容试验的试验效率和安全性。

摘要： 一种多维度‑多物理场裂隙性黄土潜蚀机理物理模型实验装置，包括数据和影像采集系统、试验系统及供水系统，供水系统向试验系统注水，试验系统根据实验设计改变土体模型厚度及裂隙开度，数据和影像采集系统对试验过程数据进行采集、观察及记录；通过试验系统中模型厚度，可以堆填出二维、三维等不同空间维度的模型，在二维维度的基础上，通过加大模型厚度，进而实现揭示符合实际三维维度裂隙黄土潜蚀机理的目的；通过埋设相应的传感器可以监测裂隙性黄土潜蚀过程中水分场、应力场和渗流场等多物理场的变化规律；通过在模型箱上的网格线和摄像机，可以全程记录裂隙黄土潜蚀全过程，弥补了以往模型实验不能观测潜蚀过程的缺憾；操作便利，耐用可靠，尤其适用于裂隙性黄土潜蚀机理的物理模拟。