【摘 要】
：
相场方法在介观尺度范围内为复合材料的微观结构演化过程提供了一种有效的分析工具,填补了原子尺度微观模拟和宏观尺度模拟之间的跨度。本文首先综述了相场模型的理论基础,具体包括序参量选取原则、自由能泛函构建思路、相场动力学方程求解方法等。然后,介绍了相场模拟方法在复合绝缘材料本征构效关系、击穿演化机制、材料结构设计中的应用进展,并归纳出开展相场模拟有待深入研究的几个关键问题。分析指出,相场模拟可为复合绝缘材料的介电行为研究提供基础的方法论和半定量的解析手段,但目前仍缺乏涵盖不同建模尺度的统一仿真框架体系。
【机 构】
：
新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目(51929701)。
论文部分内容阅读
相场方法在介观尺度范围内为复合材料的微观结构演化过程提供了一种有效的分析工具,填补了原子尺度微观模拟和宏观尺度模拟之间的跨度。本文首先综述了相场模型的理论基础,具体包括序参量选取原则、自由能泛函构建思路、相场动力学方程求解方法等。然后,介绍了相场模拟方法在复合绝缘材料本征构效关系、击穿演化机制、材料结构设计中的应用进展,并归纳出开展相场模拟有待深入研究的几个关键问题。分析指出,相场模拟可为复合绝缘材料的介电行为研究提供基础的方法论和半定量的解析手段,但目前仍缺乏涵盖不同建模尺度的统一仿真框架体系。
其他文献
文章介绍了CAP1400核电汽轮机低压外缸结构特点、技术要求、工作状态,针对工件尺寸大、重量重、刚性差、变形大、合缸精度高、密封要求严等加工难点,设计了先进、实用的加工及装配技术方案,提出了保证制造精度的工艺措施。
在某大型低压隔板的制造过程中,中分面间隙检查与修配工序采用了工艺悬挂销支撑的工位。由于该级次隔板的重心位置与挂销位置差异较大,因此,在对其进行中分面间隙检测时,悬挂销承受较大扭矩,出现隔板偏转现象,进而导致隔板中分面间隙超差。同时,隔板稳定性较差,也使得操作过程存在安全风险。本文从有限元分析的角度,对该级次隔板在中分面间隙检测时出现的现象进行了分析、论证,并提出相应的解决方法。
以Mar M247合金实心叶片为研究对象,采用光学显微镜和电子显微镜对热节部位的异常组织进行检测分析,确认了异常组织的形貌特征、位置分布及产生原因。结合数值模拟改进浇注系统,增加底注内浇口,给异常组织部位提供充足的补缩,保持补缩通道通畅,并使用型壳减薄或者其他增强冷却的工艺措施。结果表明,异常组织部位冷却稍快的工艺,异常组织区域有变小趋势,排除了热等压压合疏松或缩孔产生的异常组织,异常组织的产生主要是由于凝固后期合金液凝固缓慢及补缩通道阻塞,发生严重的凝固偏析,通过合理的浇注系统设计和冷却措施可以减弱或者
介绍了欧洲、日本及美国针对700℃等级超超临界燃煤机组用镍基高温合金的研究情况,以AD700所选用的617合金及在焊接方面取得了突破性进展的740改进型合金(740H)为例介绍了镍基高温合金的焊接研究进展。617具有良好的焊接性能,但其管件焊缝在现场挂炉试验中出现了裂纹,其改进型合金617B的性能有待进一步研究。740H具有良好的高温性能,在焊接试验中表现出良好的抗液化裂纹能力。用282焊丝或740H焊丝均能获得740H的良好接头,但未达到ASME第IX卷的相关要求,针对740H的焊丝有待进一步研究。
换流变压器在实际运行中承受交直流复合电压,其绕组内部含有较高的谐波分量。谐波电流会影响换流变压器内部磁场从而产生谐波损耗。对此,本文搭建了400 kV换流变压器三维电磁瞬态仿真模型,对换流变压器谐波对于损耗的影响进行了研究,并通过对比试验数据验证模型的可靠性。以含谐波分量的电流作为激励,本文分别将各次谐波叠加在基波电流上进行了损耗计算。通过对比各次谐波电流叠加基波电流作为激励时换流变压器铁心、绕组以及结构件的损耗分布,总结了谐波对于换流变压器内部损耗的影响机理。
为了研究具有不同电气性能的熔接头在直流下运行的电场分布,本文以10 kV交流交联聚乙烯(XLPE)电缆熔接头为例,通过有限元仿真软件建立熔接头电场和温度场耦合仿真模型,得到了当恢复绝缘且具有不同直流电导率时熔接头的直流电场分布。结果表明:当恢复绝缘的直流电导率大于本体绝缘时,熔接头直流运行时的最大场强位于反应力锥处。随着绝缘温差的增大,反应力锥场强逐渐减小而应力锥场强逐渐增大。反应力锥坡度越小,其电场强度越大,但熔接头恢复绝缘与本体绝缘的结合性更好。
为减少水下无人航行器的出力,本文创造性地提出搭乘海流的方法,并在此基础上,以航速-功率曲线为耦合变量,建立了一种内部能量管理层和外部路径规划层协同的水下无人航行器能耗优化策略。内部能量管理层根据等效氢耗理论为2套燃料电堆和蓄电池分配输出功率,使得水下无人航行器在不同需求功率下的等效瞬时氢耗最小。外部路径规划层考虑搭乘海流的可能性,使用A*算法选择搭乘海流的切入点和切出点,同时优化航速,使得水下无人航行器在起始点之间航行需要的等效氢耗最小。仿真结果表明,为充分利用海流的流场,水下无人航行器选择性地搭乘海流;
文章介绍了某百万半转速核电机组轴系振动周期性波动故障的分析处理。通过收集机组的振动数据与关联参数,总结出机组的振动特征;从振动机理分析与机组振动特征相符的可能原因,再通过试验排查,确认轴系振动周期性波动是由于电机密封瓦卡涉导致的莫顿效应引起。大修期间对电机密封瓦检查及修复,彻底解决了机组轴振周期性波动故障。文章对同类故障的诊断处理具有参考意义。
文章描述了某型燃气机发电机组轴振异常变化的过程及其基本特征,分析了振动故障产生的机理,研究结论表明该异常振动故障是由于SSS离合器安装原因造成。总结了外伸端活动性失衡的振动特性,分析了外伸端失衡对跨内振动的影响特点,对分析、处理及预防同类型故障具有一定的借鉴意义。
温升和载流量是电缆运行的重要参数,而金属护套环流是影响电缆温升及载流量的关键因素。在综合现有电缆金属护套环流计算理论及电缆温度场和载流量数值计算模型与计算方法的基础上,本文建立了电缆温度场和载流量计算的有限元模型。该模型充分考虑了实际电缆沟工程敷设工况。在此基础上,分析并计算了金属护套环流影响下的典型电缆温度场,讨论了维持三相电缆线芯(或金属护套)最高温度不变前提下金属护套环流影响下的线芯载流量,研究了不同大小环流对电缆温度场和载流量的定量影响规律。结果表明:金属护套环流的增大将导致电缆温度升高,线芯载流