一、关于洛仑兹力中v的讨论(论文文献综述)
张大洪[1](2021)在《“带电粒子的运动”专题知识包》文中研究说明一、带电粒子在电场中的运动问题带电粒子在电场(匀强电场、非匀强电场)中的平衡与加速:应当抓住粒子的受力与运动特点,利用动力学规律求解或者利用动能定理求解.1.粒子的重力不计,其只在匀强电场力作用下的变速直线运动
莫文阳[2](2021)在《高中生磁场解题思维障碍与解决策略》文中进行了进一步梳理物理问题解决能力是全方面培养学生物理学科核心素养工作的重要组成部分,物理问题解决能力对于学生自身的发展和在未来社会发展有着重要影响。本文主要从高中生磁场解题思维障碍存在情况及其形成成因、高中生磁场解题思维障碍应对策略三个方面展开研究,试图一窥高中生学习磁场相关知识并利用其解决物理问题的过程中科学思维核心素养的形成情况。首先,通过对普通高中课程标准的梳理,归纳出磁场章节的主要知识点和科学思维核心素养的要求水平,确定本文研究的现实基础。在乔际平和邢红军教授对物理学习思维障碍的分类、SOLO分类理论的理论基础上,结合相关文献编制了《高中磁场解题思维障碍调查问卷一》和《高中磁场解题思维障碍调查问卷二》,发放给被测对象填写后收集数据,对得到的数据进行信度、效度和数学统计分析,了解被测对象磁场解题思维障碍的存在情况。基于SOLO分类理论,从被测对象的问卷填写情况和日常物理练习情况出发,对被测对象磁场解题思维障碍的形成原因进行分析,得出结论:调查对象出现磁场解题思维障碍时表现出的相应思维结构层次大部分处于多点结构层次及以下层次,还未达到关联结构层以及抽象拓展结构层次。可以在SOLO分类理论和优化学生思维结构提升其思维结构层次的思想基础之上,针对问卷调查分析以及日常教学分析结果中被测对象磁场解题思维障碍的特点,相应地制定出帮助学生解决磁场解题思维障碍的策略。从磁场解题思维障碍成因分析中,被测对象特定思维障碍的具体形成原因、表现出思维障碍时其思维结构的缺陷出发,基于SOLO分类理论有针对性地提出消除各种磁场解题思维障碍的解决策略例如,对于知识的负迁移思维障碍中出现的学生无法根据解题线索准确提取素材,只接触到某一素材就快速收敛导致错误的现象,有针对性地提出了绘制知识网络,挖掘素材的相互关系的解决策略,帮助学生正确梳理线索、素材以及相互关系,提高思维结构层次。最后,通过提出切实培养学生优良的思维品质和优化习题课教学的方法,从多个角度、多个层次寻找解决高中磁场解题思维障碍的解决策略。
方婧红[3](2020)在《InxGa1-xSb空间晶体生长机理分析及地面晶体生长研究》文中研究表明InxGa1-xSb三元合金半导体晶体作为一种新型的半导体材料,具有晶格常数和吸收波长可调节的特性,其晶格常数和吸收波长可以分别在6.096~6.479?和1.7~6.8μm的范围内变化,该波长范围属于在红外区域,可以应用于红外光电探测器,以及红外区域的能量转化等,具有广泛的应用范围。但由于重力条件下的浮力对流、偏析以及成分过冷等问题,InxGa1-xSb晶体难以在重力条件下稳定生长形成组分均匀的大尺寸。关于重力对于InxGa1-xSb晶体生长的影响,本课题组联合日本JAXA利用实践十号返回式卫星进行了为期65小时的InxGa1-xSb晶体生长,并进行了地面对照试验。本文就实践十号返回式卫星的实验结果进行了分析及进一步探索,并对于有关成分过冷的问题,自行改装搭建了晶体生长平台,采用更为先进、稳定的激光作为热源,验证激光浮区法对于InxGa1-xSb晶体生长的影响。主要结论如下:1.空间微重力环境是良好的晶体生长环境,在微重力的条件下,浮力对流对于晶体生长的影响减小到最小,对比地面正常重力条件下的InxGa1-xSb晶体可以发现,微重力条件下,晶体的初始固液界面平稳,近似于平面,晶体生长开始后,其中的晶粒排列迅速趋向整齐并逐渐长大。微重力条件下生长的InxGa1-xSb晶体缺陷少,完整性好,晶体尺寸更大,生长速度更快,且元素分布更均匀;2.采用激光加热可以更好地控制熔区形状,且更简化的加热平台可以预留出更多的空间用于各种辅助设备的安装,如可以增加测温仪检测晶体生长温度,增加热像仪检测熔区内温度分布,以及其他原位检测手段。3.通过激光浮区法生长的晶体,由于不与容器壁接触,减少了由于体积膨胀造成的挤压带来的应力,因此所生长的晶体其缺陷大大减少。在晶体生长过程中对原料棒及熔区进行的温度测试表明熔区边界处保持了良好的温度梯度,而在熔区内部较好的保持了温度的稳定与均匀性。经X射线衍射分析、劳厄斑点分析等,可以证明在重力条件下也可以制得质量良好的InxGa1-xSb(x=0.03)晶体。由于晶体生长过程中析出固相与液相成分偏差较大,目前InxGa1-xSb晶体制备的难点依然在于高In含量的掺杂。探索稳定的晶体生长工艺,减少晶体在生长过程中熔区的不稳定性,以及精确地控制晶体生长界面的温度以维持晶体成分均匀性将是今后工作的重点突破方向。
陶弢[4](2021)在《磁化背景气体塑造天体外流的实验室研究》文中指出宇宙空间中,广泛存在着磁场与等离子体的相互作用。低强度磁场可以改变能量或物质的输运系数,高强度的磁场则影响等离子体的动力学演化。但受限于观测能力,天体磁化等离子体的定量研究有很大难度。脉冲功率技术的发展,使得目前在实验室内可以产生参数可控的高能量密度磁化等离子体。结合磁流体力学方程组本征的标度变换不变性,可以在实验室内定量的研究天体尺度的磁化等离子体演化。本论文采用辐射磁流体模拟和物理实验手段,结合理论分析,系统研究了激光烧蚀产生的等离子体流与磁化背景气体的相互作用,目的是定量研究一系列处于磁化背景中准直天体外流的形成机制。模拟和实验研究中,利用纳秒激光烧蚀铝或硅固体靶产生初始各向同性外流,外加磁场方向平行于出流对称轴、背景中充氦气来模拟天体磁化背景。数值模拟研究采用三维辐射磁流体程序,全面考虑了激光能量沉积、真实物态方程、辐射输运和非理想耗散项。我们采用平顶长脉冲激光产生稳态外流,模拟中激光光强I=1012-1013 W/cm2、磁场强度B=0-60Tesla、背景气体覆盖从真空状态至ρ=10-6g/cm3的密度范围。实验研究中采用7ns脉宽、527nm波长、620mJ能量的的Nd:YAG激光束,利用脉冲磁场装置产生8T的背景磁场,靶室内充氦气改变背景气体密度;采用光学干涉、光学自发光成像等诊断技术测量磁化背景中等离子体的演化。借助于数值模拟,我们发现:尽管磁化背景气体始终处于磁压远远大于热压的磁准直参数状态,改变背景气体密度或磁场强度,激光烧蚀产生的初始大角度高速等离子体外流在磁化背景气体中的流体行为仍会发生显着变化。固定磁场强度、背景气体密度较低时,烧蚀物横越磁场的运动被抑制,形成长轴沿磁场的抗磁椭球形腔,后续来流被腔壁折射汇聚,通过腔体顶部锥形激波转换为沿磁场长距离传输的准直射流(well-collimated jet)。固定磁场强度、稍微增加背景气体密度时,射流被阻挡、头部形成含密度鼓包的节状射流(knotty jet)。背景气体密度高于一定阈值时,射流完全被抑制,原锥形激波位置被一弓形激波取代,这时候外流表现为椭球形腔结构(less-collimated lobe)。固定背景气体密度,在改变磁场强度时,也会出现类似的变化规律,外流从低磁场强度时的椭球形腔逐渐变化为节状射流最终变化为准直射流。细致分析不同参数下的流体行为,我们发现外流的外阿尔芬马赫数和其在磁化背景中驱动起的激波形态决定了外流的形貌。外阿尔芬马赫数Ma<1的亚阿尔芬膨胀激发背景磁声波模,背景各向异性的洛仑兹力可以有效引导大角度外流变化为准直射流;外阿尔芬马赫数介于1<Ma<2之间的超阿尔芬膨胀在磁化背景中激发出有多层结构的“switch-on”磁化激波,激波面中心作用于射流头部,准直射流退化为节状射流;外阿尔芬马赫数Mα>2的超阿尔芬膨胀,背景中激发单层经典弓形波,其速度和结构与无磁场情况一致,背景洛仑兹力变为各向同性结构,射流被完全抑制,只剩下椭球形腔。以上三类情况的转变边界仅与无量纲的外阿尔芬马赫数有关,可以方便地向天文对象推广。我们将外流各种可能形貌均归结到二维分类图中,自变量轴分别由强磁化极限的外阿尔芬马赫数和弱磁化极限的声学马赫数构成,覆盖强磁化、弱磁化、高速外流、低速外流极限的所有五种外流形貌情况:弱磁场弱驱动、声波扰动时的球形膨胀;弱磁场强驱动、爆炸波(blastwave)扰动时的球形腔(spherical lobe);强磁场弱驱动、磁声波扰动时的准直射流;强磁场中等驱动、switch-on激波时的节状射流;强磁场强驱动、单层磁化激波时的椭球形腔(less-collimated lobe)。实验结果重现了数值模拟发现的规律性,逐渐增加背景气体密度时,光学干涉和自发光成像都观测到了受磁场约束的外流从准直射流转换为节状射流最终转化为椭球形腔,形貌转换的磁场和背景气体参数界限也与分类图预测一致。我们将实验外流形貌与三类相关天体对象建立了联系:原恒星射流、行星状星云双极腔体、太阳系弓形激波面:它们均拥有中心膨胀风和高密度磁化星际风背景。文中计算保证了实验与各天文出流的无量纲变换成立,即热传导、磁耗散、辐射致冷效应强度均可忽略,同时给出了给出了标度变换时实验室结果到天体的时空尺度放大系数。特别的,我们的实验在标度变换对应的高密度条件下重现了HH212的节状射流,这可能给天体中节状射流的产生机制提供新的理论模型。通过以上所述的模拟和实验研究,我们得到两个重要结论:一、我们的结果有力地支持了原恒星等天体中纵向磁场准直外流的理论模型,即盘风携带的数十毫高斯磁场足以有效准直包裹在内的核心风;二、准直射流、节状射流和椭球形腔等三种磁化天体外流形貌可以由统一的理论模型解释:亚阿尔芬膨胀时表现为准直射流,1<Ma<2的中等超阿尔芬膨胀时产生节状射流,Ma>2的高超阿尔芬膨胀时产生椭球形腔。这些结果可以解释一系列原恒星和行星状星云形貌的形成机制,也有助于理解太阳风与星际背景分界面的弓形激波结构。
宁强[5](2020)在《Q345R钢K-TIG焊接磁控技术及工艺的研究》文中指出K-TIG焊接技术作为一种高效的焊接技术,近年来在国内得到了快速的发展。K-TIG焊接过程中能够实现中厚板不开坡口一道焊透,单面焊双面成形,焊接效率高,焊缝成形质量好。而在压力容器中应用的Q345R钢,一般都要经过多层多道焊才能焊接完成,这样的焊接方式存在着效率低、成本高等问题。K-TIG焊作为一种高效的焊接方式,其本身所具有的单面焊接双面成形的优点恰好可以弥补传统焊接方式带来的效率低成本高的缺点。本文将K-TIG焊与外加可控电磁场的方式相结合对Q345R钢进行焊接,通过改变电磁场的参数来探究磁场的作用对焊接电弧、焊缝成形、焊接熔池受力以及焊接接头微观组织及力学性能的影响。依据三相交流异步电动机的原理以及通电螺线管产生磁场的原理试制了磁场产生装置,同时对焊接设备也进行了简要的介绍,并制定了不同类型磁场作用下的焊接试验方案。为对不同类型磁场作用下焊接电弧受力及形态变化进行研究。首先从理论上对电弧的受力及形态的变化进行了分析,其次通过高动态相机对电弧形态进行了采集,并结合理论分析对电弧形态变化的原因进行了阐释。试验结果表明:旋转磁场作用时,焊接电弧旋转半径差值随着旋转频率的增加而逐渐增大;纵向磁场作用时,当励磁波形为半波时,电弧半径变化的差值较大,当励磁波形为全波或正弦波时,电弧半径变化的差值并不是很大;当复合磁场作用时,电弧比较稳定,旋转半径变化的差值也不是很大。对磁场作用下焊缝成形以及焊接熔池的受力进行理论分析。试验结果表明:当旋转磁场作用时,焊缝熔宽会随着旋转磁场频率的增加而逐渐增大,熔池会受到向上或者向下的洛伦兹力作用;当纵向磁场作用时,焊缝熔宽在励磁波形为半波时较窄,当励磁波形为全波或正弦波时较宽,熔池受到的洛伦兹力为顺时针或者逆时针方向;当复合磁场作用时,在一定频率范围内焊缝熔宽的变化随复合磁场中旋转磁场频率的增加而减小,熔池所受到的力为上述两种磁场单独作用时的合力。最后对磁场作用下焊接接头的微观组织及力学性能进行研究,结果表明:旋转磁场中当励磁频率为30Hz或40Hz时,焊缝组织中铁素体含量较多,晶粒尺寸较小,分布也比较均匀;纵向磁场作用中,当励磁波形为半波时,焊缝组织中晶粒尺寸较小,焊接接头力学性能也比较好;复合磁场作用中,当励磁参数为半波+10Hz时,所得到的焊接质量是最好的。
陈艳[6](2018)在《由多层次讨论促进学生高水平构建知识网络——以“计算磁流体发电机的电动势”为例》文中认为《运动电荷在磁场中受到的力》的问题与练习中的第4题:计算磁流体发电机的电动势时学生提出:"洛伦兹力的特点是不做功"引发了学生的激烈讨论,触发了与电动势、能量转化、带电粒子在复合场中的复杂运动等方面的相关疑问,针对这些疑问引导学生将问题层次化,具体化,使学生通过多层次讨论提升解决问题能力,促进学生对知识网络进行高水平构建.
秦岭[7](2018)在《大型空心变截面定向晶涡轮叶片多物理场耦合模拟及凝固缺陷形成分析》文中认为镍基高温合金因其具有优异的高温强度、抗疲劳性能、抗高温腐蚀性和高温合金组织稳定性被广泛应用于燃气轮机和航空航天发动机的热端部件,如大型燃气轮机涡轮叶片和高压涡轮叶片等。目前,这类高温合金涡轮叶片通常采用定向凝固的方法进行加工制备,因雀斑、杂晶、缩松等凝固缺陷的存在极大地限制了镍基高温合金在大型燃气轮机叶片制备中的应用前景。而这些凝固缺陷在涡轮叶片中的形成机制与定向凝固过程中的温度场、流场以及溶质场的分布特征和演化规律高度相关。但现阶段就大型燃气轮机空心涡轮叶片凝固过程中的各种物理场之间的耦合交互作用还缺乏深入系统的研究、尚未提出准确的凝固缺陷判据和有效的工艺方案去预测并控制大型涡轮叶片中凝固缺陷的形成。为此,本文以第三代高温合金CMSX-4为研究对象,重点研究了其在定向凝固过程中大型空心涡轮叶片的温度场、流场、溶质场以及电磁场等耦合物理场的分布特征及其演化规律;并提出了考虑动压力项的雀斑形成判据来预测大型燃气轮机空心涡轮叶片中雀斑形成的具体位置。此外,还针对传统工艺中的顽固性问题提出了一系列优化工艺来控制其凝固过程,以期为实现加工制造少或无缺陷的镍基高温合金涡轮叶片提供重要的材料科学基础和工程理论的支撑。取得的主要研究结果如下:揭示了空心涡轮叶片定向凝固全过程中固液界面前沿的温度梯度分布特征和演化规律。模拟结果表明当涡轮叶片倒立凝固时,固液界面由叶身进入榫头位置时,界面前沿的温度梯度由40K/cm突降至11K/cm。此外,固液界面前沿不同位置的温度梯度也存在很大的差别,特别是在叶片榫头位置的几个尖端处,温度梯度对比其他区域明显降低。上述模拟结果与实验对比发现,温度梯度在凝固全程中的突降是形成雀斑、杂晶及缩松等凝固缺陷的主因。建立了预测大型空心涡轮叶片中雀斑缺陷的形成判据。从Darcy定律出发推导出了包含动压力项的雀斑形成判据。其判距临界值会随着合金种类的不同随之发生相应变化:结合实验研究发现在CMSX-4合金中判据临界值为0.85。此外,基于雀斑形成判据预测发现空心涡轮叶片在榫头表面和内部陶芯附近区域的判据数值分别为2.8和1.2,表明这两个位置比其他区域更容易形成雀斑缺陷。提出了用行波磁场来减少甚至消除大型燃气轮机空心涡轮叶片中雀斑缺陷的新工艺,并给出了减少(或消除)雀斑的外加电磁场参数范围。研究结果表明,随着向下方向的行波磁场强度的增加,固液界面前沿的流速呈现先减小后增大的趋势,减小甚至消除涡轮叶片中雀斑缺陷的磁场强度临界范围是0150mT。反之,向上方向的行波磁场仅能加剧固液界面前沿的流动从而导致雀斑缺陷的增加。抽拉速率和热区温度的提升对叶片中的溶质分布有明显影响。研究结果表明,提高定向凝固抽拉速率和热区温度均可以减轻涡轮叶片外部的偏析程度,但是此时涡轮叶片内部陶芯中间区域的偏析程度会加剧。铸件几何形状对固液界面前沿的流动模式以及雀斑分布规律有显着影响。模拟结果发现当凝固刚进行到平台位置时,固液界面前沿的轴向流动强度突增且温度梯度大幅降低,这两个因素同时持续作用会导致雀斑缺陷的形成。在凝固至末期,固液界面前沿的流动模式会由轴向流动向径向流动切换,雀斑缺陷也随之消失。设计了两种非均匀厚度的模壳,并通过控制模壳厚度比值来实现对凝固过程中温度场的控制。研究表明当厚度比为2时,榫头位置的温度梯度由7K/cm显着上升至17K/cm。此外,当厚度比为0.5时,空心涡轮叶片的固液界面形状可以保持平直,并针对局部模壳过厚不易取出的问题进一步提出了一种复合模壳工艺来控制凝固缺陷。另外还设计了一种可多次脱离式隔热板,其活动部分可在铸件几何截面发生突变时自行脱离,使叶片榫头处的固液界面前沿轴向温度梯度获得显着提升,为控制定向凝固过程中局部位置形成的雀斑、杂晶等缺陷提供了新的技术方案。
秦世强[8](2017)在《多晶硅冶金再生过程中碳化硅/氮化硅杂质的分离研究》文中研究说明多晶硅是光伏产业中制造太阳能电池的主要原材料,近年来多晶硅提纯领域得到了广泛的研究和发展。现今多晶硅定向凝固铸锭过程中,通常在石英坩埚表面涂覆一层氮化硅涂层以避免石英污染,但熔炼过程氮化硅涂层易脱落、分解甚至过饱和析出从而产生Si3N4颗粒夹杂,因此在得到的多晶硅铸锭四周会不可避免地受到N杂质的污染;同时,定向凝固炉普遍采用石墨加热方式,熔炼过程中石墨挥发使游离C进入硅熔体发生过饱和而析出SiC颗粒。因此在这一工艺过程中,铸锭顶部、底部及四周会被C、N元素污染从而被切割废弃成多晶硅尾料,废除率达到铸锭质量的30%。随着光伏产业对多晶硅需求的不断增长,传统的生产手段每年已经产生数千吨的尾料,并且仍在不断增长。此外,在多晶硅铸锭线锯切割过程中,切割浆料由于含有大量SiC颗粒而使得大量硅粉被废弃。回收铸锭尾料及线锯切割废料对于降低生产成本将起到重要作用。然而,对于多晶硅材料的回收,目前还没有一种成熟高效、可大规模应用的提纯分离技术。寻求晶硅尾料再生制造的有效、高效方式已成为行业亟待解决的关键问题,对硅资源的高效利用及产业的可持续发展具有重要意义。针对现有的多晶硅尾料提纯工艺所存在的不完善及低效的问题,本论文从冶金熔炼技术出发,采用在硅熔体中施加外场及提供化学动力的方式,通过研究C/N的析出物SiC/Si3N4在熔融硅中的迁移机制,为多晶硅尾料回收提供理论基础及高效提纯工艺。本论文采用的技术手段及得到的结论如下:(1)基于硅熔体与SiC/Si3N4颗粒电学性质上的差异,通过电磁感应施加横向物理场,探究了硅熔体及颗粒在洛仑兹力及其对熔体的定向搅拌作用下,颗粒在电磁感应场中的迁移规律。研究表明,施加感应电磁场后,SiC颗粒在硅熔体顶部和底部形成了宏观富集区,其作用机制是熔体定向流动为主,电磁力诱导为辅;在侧边缘形成了微米级的SiC富集层。在SiC单颗粒体系下,颗粒通过Ostwald熟化和准Ostwald熟化两种机制发生了接触与合并,增加线圈电流可促进这一作用。SiC颗粒在熔体中的沉降遵循Stokes定律。颗粒在侧边缘形成富集层是以电磁力诱导为主,熔体定向流动为辅。增加熔炼时间可增加边缘富集层厚度,提高线圈电流可压缩边缘SiC富集层,并同时提高富集层中的颗粒数量。颗粒迁移到熔体边缘区域的迁移速度主要由电磁力大小决定。通过电磁感应场的施加,熔炼45min后分离效率达到85.7%。并且短时间熔炼效率比现有研究最高提高了 20%。增大感应电流会显着提高分离效率,线圈电流在45A时仅熔炼10min分离效率便可达到97.6%。同时实现了电磁感应场对SiC/Si3N4混合颗粒系统的有效分离,得到的最高分离效率为88.3%。最后通过工业规模感应炉设备,实现了电磁感应场对质量达到390kg的多晶硅尾料的颗粒分离作用,分离效率达到了 70.2%。(2)采用在硅中添加易提纯元素Al的方式,研究了 A1与SiC的润湿及界面反应下SiC的吸除机制。同时,初步探究横向电磁场的施加对A1吸除SiC的增强作用。充实杂质颗粒在物理场及化学动力结合下迁移的理论基础。研究表明,随着Al添加量增加,SiC宏观富集区域逐渐向熔体底部迁移,最后形成沉降区,得到的最高分离效率为81.4%。A1含量增加到7.9%时富集区上移,分离效率降低。在非SiC颗粒富集区域的共晶Al中,同时存在未完全分解的SiC颗粒以及A1与SiC反应后的分解产物Al-C二元相。在Al/SiC结合区域,同时存在裂解未开始、裂解中及完全裂解的颗粒相。颗粒在Al/Si体系中的迁移分为三个阶段:A1对SiC的润湿吸附-SiC颗粒群形成及沉降-A1与SiC的双向渐进式界面扩散。提高熔体温度会显着减少SiC颗粒的分解量,并增加Al和C扩散进入共晶硅的扩散系数,从而降低了共晶硅的纯度。但升高温度可降低A1对SiC颗粒的润湿角,促进颗粒群的形成及沉降。电磁感应场与Al添加耦合后,SiC宏观富集区域逐渐迁移到铸锭的顶部中心,并随着熔炼时间增加不断集中缩小,该方式实现了颗粒相的单区域富集,并且分离效率达到88.1%。颗粒在顶部形成三维密排结构,颗粒间界面随着保温时间增加而逐渐消失,保温时间增加到45min后生成大量反应产物A14C3,延长保温时间有利于A1与SiC界面反应的进行。(3)基于电子束熔炼具有的高真空、纵向高温度梯度环境及对熔体流动性的增强作用,通过利用其优势条件,研究了纵向物理场施加过程中,硅中C/N的迁移行为,以及SiC/Si3N4析出物的生长机制及在铸锭中的分布规律。研究表明,电子束熔炼过程中,快速凝固可促进SiC的异质形核。同时高温度梯度使杂质在熔体中碰撞与结合几率提高,促进了颗粒群的形成。瞬时凝固后,大量颗粒悬浮于铸锭中部,但随着熔炼时间增加,悬浮颗粒量显着降低。通过调节凝固速率,缓慢凝固后SiC/Si3N4颗粒发生沉降,实现了该熔炼方式对颗粒的定向分离。并且增加熔炼时间后,C-O复合体不断向气液界面迁移,过程中不断消耗间隙O。最后,基于实验室的研究结果,通过工业规模电子束熔炼设备实现了对400kg多晶硅尾料中SiC/Si3N4颗粒的分离提纯,颗粒相沉积在熔炼坩埚底部的半固态凝壳中,通过倾倒实现了固相颗粒与液态硅熔体的完全分离,在凝固坩埚中得到了无夹杂的多晶硅铸锭,实现了电子束熔炼再生多晶硅尾料的工业应用。
张玉玲[9](2017)在《基于学习进阶的初高中“电和磁”关系的衔接研究》文中指出在高中“电和磁”关系的学习过程中,不少学生认为该部分内容太难,跨度太大。本研究基于学习进阶理论,旨在实现初高中“电和磁”关系的紧密衔接,缩小内容间跨度,帮助学生顺利完成初高中知识过渡,有效解决学生因初高中“电和磁”内容缺乏衔接而产生的学习困难。本研究包含三个部分内容:研究一:初、高中“电和磁”关系的教学内容对比研究。对比初高中“电和磁”关系的概念图以及课程内容标准,可以准确地找出知识间的跨度之处,为进阶水平及终点的确定提供依据。研究二:构建初、高中“电和磁”关系的学习进阶。第一部分:分析初中电磁概念的研究成果,结合对初中物理老师的访谈,便可了解到绝大数初三学生的表现水平,为确定起点水平提供理论支撑;第二部分:分析高中电磁概念的研究成果,可为概念测试卷的编制提供参考,在此基础上,结合SOLO理论,编制关于“电和磁”关系中6个重要概念的测试卷,对高三学生进行测试、分析,探查出学生对6个概念的理解水平以及存在的迷思概念,为划分出细致的“阶”水平提供根据。第三部分:采用纵向研究的方法,围绕电生磁、磁生电两个进阶纬度,构建出关于初高中“电和磁”关系的学习进阶,为初高中“电和磁”关系衔接的教学设计提供理论框架。研究三:基于学习进阶的初高中“电和磁”关系的教学方案研究。以感应电流为例,运用概念转变或概念重组的教学策略,设计出可操作的教学案例,帮助学生解决认知冲突,建立起对感应电流概念的正确理解,实现教学目标。本研究主要得出的主要结论是:第一,学生在初中阶段电磁内容的学习中,所获得前概念可以帮助学生进一步深化对高中“电和磁”关系的认识;第二,采用纵向研究的方法,所构建的初高中“电和磁”关系的学习进阶,可以细致地描述出学生的思维发展路径,寻找出初高中“电和磁”关系的最近衔接点;第三,分析“电和磁”关系的进阶描述,可以明确学生的迷思概念和障碍“阶”,能够帮助教师选取针对性的概念教学策略,设计出符合学生认知发展的教学活动,实现教学内容的层层递进、紧密衔接。
刘海华[10](2018)在《薄壁零件等离子堆焊精确成形控制方法研究》文中认为随着薄壁零件在航天航空、汽车制造等领域的广泛应用,薄壁零件的加工制造工艺成为当前研究热点。但传统加工方法工艺复杂、制造周期长、材料利用率较低,故以堆焊为基础的薄壁零件快速成形技术迅速兴起。但薄壁特征导致熔池“下淌”较为突出,严重影响其成形精度,为解决上述问题,论文结合快速成形原理,采用微束等离子焊接系统,提出利用外加电磁场辅助焊接过程以提高薄壁零件堆焊成形精度的控制策略。论文以304不锈钢零件的堆焊为研究对象,应用COMSOL有限元分析软件建立数学模型,并对其熔池形态及流场特性进行研究。模型使用等效比热容法考虑相变潜热对温度场分布的影响,通过在动量方程中添加体积力体现熔池受力情况。仿真结果表明:薄壁特征导致熔池区域等温线为倒梯形,非熔池区域等温线为水平分布;表面张力是影响熔池流场特性的主要因素,在熔池中心温度高,表面张力较小,熔池边缘温度低,表面张力较大,故表面张力梯度驱使流体沿径向从中心向边缘流动,并在边缘处向下运动,将更多热量带入熔池底部,形成向两侧“下淌”的现象。为探讨影响表面张力变化的关键因素,建立在氩气保护氛围下包含熔滴过渡、熔池自由表面变形及凝固在内的固、液、气三相统一模型。模型采用改进的水平集法捕捉气-液界面自由表面运动变化,通过对流体速度的散度求解,保证气液相体积的守恒。为处理气相区和液相区材料属性急剧变化引起的不收敛问题,引入Heaviside函数对密度、粘度及热导率等进行平滑处理。采用焓孔隙率法描述固-液界面熔化及凝固过程,将固化过程并入了体积力方程中,解决了在气液两相流模型中处理第三相的相转变问题。并对表面张力系数、表面张力温度系数以及接触角进行了详细的分析,确定了各参数对于熔池成形的影响规律。为调控表面张力对熔池“下淌”产生的影响,提出利用非接触力-电涡流力提高堆焊成形精度的方法。该方法将高频正弦交流电通入励磁线圈产生感应磁场,同时此磁场在熔池表面感生电涡流,电涡流受到磁场的作用会产生指向熔池中心的电涡流力,达到抑制熔池向两侧“下淌”的目的。为了得到励磁线圈最佳结构参数和电参数,基于麦克斯韦方程给出高频交变电磁场中熔池表面的涡流密度、磁通密度及电场强度的解析方程,并通过建立高频励磁装置的数学模型,求解出工件表面上磁通密度、涡流密度和电涡流力的分布规律。随后建立了堆焊过程中温度场-流场-外加电磁场多场耦合数学模型,该模型揭示了外加电磁场对熔池流体流动特性的影响规律,通过抵消表面张力的作用,改变了熔池流体漩涡中心位置,使熔池内流体流速分布更加均匀,从而实现对熔池成形的精确控制。搭建了微束等离子堆焊精确成形控制平台并进行了多层堆焊试验。通过对比施加电磁场前后堆焊层形貌的变化,对外加磁通密度与熔宽变化量、余高变化量进行回归分析并建立相应的回归方程,其熔宽变化量满足三次方程,余高变化量满足幂函数方程,从而为外加电涡流力控制成形技术提供理论依据。
二、关于洛仑兹力中v的讨论(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、关于洛仑兹力中v的讨论(论文提纲范文)
(1)“带电粒子的运动”专题知识包(论文提纲范文)
一、带电粒子在电场中的运动问题 |
二、带电粒子在电场(匀强电场、非匀强电场)中的偏转 |
1.带电粒子在匀强电场中的偏转:抓住平抛运动的规律讨论. |
(1)运动特点: |
(2)粒子运动规律的处理方法: |
2.带电离子在交变电场中的运动与偏转问题: |
3.带电粒子在电场中与轨迹相关的问题分析: |
三、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题 |
1.“带电粒子在磁场中的圆周运动”的基本型问题 |
2.“带电粒子在磁场中的圆周运动”的范围型问题 |
3.“带电粒子在磁场中的圆周运动”的极值型问题 |
4.“带电粒子在磁场中的圆周运动”的多解型问题 |
5.“带电粒子在磁场中的圆周运动”的动力学问题 |
四、带电粒子在磁场中的变过程直线运动与极值问题 |
五、带电粒子在复合场(电场、磁场及重力场)中的运动问题分析 |
六、带电粒子在保守场(电场与重力场)中的圆周运动与曲线运动问题 |
七、带电粒子在多种场中的分段运动问题 |
(2)高中生磁场解题思维障碍与解决策略(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究的问题 |
1.3 研究的目的与意义 |
1.3.1 研究的目的 |
1.3.2 研究的意义 |
1.4 研究的过程与方法 |
1.4.1 研究的过程 |
1.4.2 研究的方法 |
第2章 理论综述 |
2.1 研究的理论基础 |
2.1.1 让·皮亚杰的认知发展理论 |
2.1.2 SOLO分类理论 |
2.1.3 维纳归因理论 |
2.1.4 信息加工理论 |
2.2 相关概念的界定 |
2.2.1 物理练习 |
2.2.2 物理思维 |
2.2.3 物理思维障碍 |
2.3 国内外研究现状 |
2.3.1 国外研究现状 |
2.3.2 国内研究现状 |
第3章 高中磁场课程标准梳理与分析 |
3.1 关于高中磁场章节知识点的梳理与分析 |
3.2 关于高中磁场章节科学思维核心素养的梳理与分析 |
第4章 高中生磁场解思维题障碍存在情况调查 |
4.1 问卷的编制与实施 |
4.2 信度与效度分析 |
4.2.1 信度分析 |
4.2.2 效度分析 |
4.3 数据统计及分析 |
4.3.1 学生自身角度 |
4.3.2 问题本身的角度 |
4.3.3 教师教学原因 |
第5章 基于SOLO分类理论的思维障碍成因分析 |
5.1 学生自身的原因 |
5.1.1 知识的负迁移 |
5.1.2 思维的片面化 |
5.1.3 思维定势 |
5.1.4 物理公式数学化 |
5.1.5 前概念的干扰 |
5.1.6 情绪型思维障碍 |
5.2 物理问题本身的原因 |
5.2.1 题目中多余条件的干扰 |
5.2.2 题目中隐藏条件的干扰 |
5.3 小结 |
第6章 基于SOLO分类理论的磁场解题思维障碍解决策略 |
6.1 知识负迁移的解决策略 |
6.1.1 绘制知识网络,挖掘素材的相互关系 |
6.1.2 多角度多层次促进正迁移,深入理解解题素材 |
6.2 思维片面的解决策略 |
6.2.1 习题变式训练,多角度挖掘解题线索与素材 |
6.2.2 完善知识结构,拓展解题素材库 |
6.3 思维定势的解决策略 |
6.3.1 一题多解,增加解题素材收敛方式 |
6.3.2 设置“陷阱”暴露思维定势,迫使学生优化自身思维收敛方式 |
6.4 前概念干扰的解决策略 |
6.5 物理公式数学化的解决策略 |
6.6 隐藏条件产生干扰的解决策略 |
6.6.1 总结常见的隐藏线索,分辨素材的物理本质 |
6.6.2 物理过程可视化,帮助学生挖掘隐藏的解题素材 |
6.7 情绪性思维障碍和题目中多余条件产生干扰的解决策略 |
6.7.1 提高学生的自我效能感 |
6.7.2 增加校园生活的物理氛围,培养学生的学习兴趣 |
第7章 培养学生良好的物理思维品质 |
7.1 培养思维灵活性 |
7.1.1 培养学生思维收敛起点的灵活性 |
7.1.2 培养学生思维收敛过程的灵活性 |
7.2 培养思维深刻性 |
7.2.1 深入挖掘解题线索和素材背后的物理本质 |
7.2.2 讲解与实践并举,培养深刻性思维 |
7.3 培养思维批判性 |
7.3.1 熟悉课本与批判性地使用参考书 |
7.3.2 培养学生批判的胆量 |
7.3.3 组织学生进行批判性的讨论会 |
7.4 培养学生的独创性思维 |
7.4.1 加强自主探究教学 |
7.4.2 培养学生解题思维收敛过程中的独创性“直觉” |
第8章 建构良好的习题教学模式 |
8.1 《安培力中的三力共点问题》习题课教学案例 |
8.2 《用安培力制作一个小电动机》习题课教学案例及分析 |
第9章 总结与展望 |
9.1 总结 |
9.2 不足与展望 |
参考文献 |
附录A 高中磁场问题解决障碍调查问卷一 |
附录B 高中磁场问题解决障碍调查问卷二 |
附录C |
致谢 |
(3)InxGa1-xSb空间晶体生长机理分析及地面晶体生长研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 In_xGa_(1-x)Sb合金半导体 |
1.1.1 晶格常数与禁带宽度 |
1.1.2 In_xGa_(1-x)Sb合金半导体及其应用 |
1.2 晶体材料生长技术 |
1.3 对流与空间晶体生长 |
1.3.1 对流 |
1.3.2 In_xGa_(1-x)Sb空间晶体生长 |
1.4 成分过冷与激光加热 |
1.4.1 分凝与成分过冷 |
1.4.2 激光加热 |
1.5 选题意义 |
第2章 激光浮区法晶体生长平台 |
2.1 腔体 |
2.2 激光加热系统 |
2.3 位置控制系统 |
2.4 实时观察与测量系统 |
第3章 材料制备与表征 |
3.1 实验原料与规格 |
3.2 主要实验设备 |
3.3 样品表征 |
3.3.1 SEM-EBSD |
3.3.2 X射线衍射分析 |
3.3.3 劳厄相机 |
3.3.4 电学性能测试 |
第4章 In_xGa_(1-x)Sb晶体的空间制备及生长机理分析 |
4.1 实践十号In_xGa_(1-x)Sb晶体研究背景 |
4.2 实践十号In_xGa_(1-x)Sb样品制备与表征 |
4.2.1 实践十号In_xGa_(1-x)Sb空间晶体生长前准备工作 |
4.2.2 实践十号In_xGa_(1-x)Sb空间晶体生长 |
4.3 实践十号In_xGa_(1-x)Sb样品实验结果讨论 |
4.3.1 微重力对成分均匀性及晶体生长速度的影响 |
4.3.2 微重力对晶体质量的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb晶体 |
5.1 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb晶体研究背景 |
5.2 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb样品制备与表征 |
5.3 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb样品实验结果讨论 |
5.3.1 多晶原料棒表征结果讨论 |
5.3.2 In_xGa_(1-x)Sb三元晶体生长结果讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)磁化背景气体塑造天体外流的实验室研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 磁化等离子体动力学演化研究 |
1.2 天体物理现象的实验室研究方法 |
1.3 论文主体结构 |
第2章 天体外流研究综述 |
2.1 天体外流的观测和理论模型 |
2.1.1 太阳系磁化弓形激波界面 |
2.1.2 原恒星准直流 |
2.1.3 行星状星云准直流 |
2.1.4 天体相对论性准直流 |
2.2 天体准直外流的实验室研究进展 |
2.2.1 纯流体和辐射效应产生天体准直流 |
2.2.2 磁流体效应产生天体准直流 |
2.2.3 磁场和等离子体界面的槽纹不稳定性 |
2.2.4 磁化激光等离子体中的粒子加速过程 |
第3章 磁流体模拟程序和实验装置介绍 |
3.1 辐射磁流体模拟程序 |
3.1.1 磁流体程序FLASH基本特征 |
3.1.2 非理想磁流体解法器USM |
3.1.3 三温辐射流体解法器3T |
3.1.4 FLASH运行环境要求 |
3.1.5 FLASH编译可执行代码流程 |
3.1.6 真实物性数据库 |
3.1.7 数据后处理 |
3.2 脉冲磁场发生装置 |
3.2.1 装置构成与使用方法 |
3.2.2 线圈内磁场分布 |
3.3 激光等离子体靶场系统 |
3.3.1 激光和靶材 |
3.3.2 靶室系统 |
3.3.3 各子系统时序同步 |
3.4 实验诊断 |
3.4.1 等离子体自发光形貌诊断 |
3.4.2 等离子体密度飞秒干涉诊断 |
3.4.3 其它辅助诊断手段 |
第4章 磁化背景气体中天体外流演化的模拟研究 |
4.1 模拟参数设置 |
4.2 模拟结果:恒定20T纵向磁场、改变背景气体密度 |
4.2.1 20T纵向磁场、真空环境时外流的时空演化 |
4.2.2 20T纵向磁场、改变背景气体密度时外流的时空演化 |
4.3 磁化背景与外流作用物理机制和受力分析 |
4.3.1 等离子体膨胀过程中间断面的分类 |
4.3.2 背景冲压、磁压比例与外阿尔芬马赫数的联系 |
4.3.3 外流和背景受力分析 |
4.4 模拟结果:恒定背景密度、改变纵向磁场强度 |
4.4.1 20T纵向磁场,高低背景气体时外流演化的三维模拟 |
4.5 各类间断面的磁流体理论模型 |
4.5.1 磁流体激波边界条件 |
4.5.2 外流对应的磁流体间断类型 |
4.5.3 间断模式决定外流稳态形貌 |
4.6 总结 |
第5章 磁化背景气体中天体外流演化的实验研究 |
5.1 实验参数设置 |
5.2 实验结果:恒定8T纵向磁场、改变背景气体密度 |
5.2.1 8T纵向磁场、真空环境时外流的时空演化 |
5.2.2 8T纵向磁场、改变背景气体密度时外流的时空演化 |
5.2.3 8T纵向磁场、改变背景气体密度时外流的稳态结构比较 |
5.3 模拟验证 |
5.3.1 自生磁场对靶点附近流场的影响 |
5.3.2 同实验参数,外流形貌的模拟验证 |
5.4 总结 |
第6章 磁化天体外流的实验室结果与天文观测对比 |
6.1 类比原恒星准直流HH212 |
6.1.1 HH212外流形貌和磁场观测 |
6.1.2 实验室验证纵场准直模型稳健性和准直流精细结构 |
6.2 类比行星状星云M2-9 |
6.2.1 M2-9观测形貌和磁场模型 |
6.2.2 实验室重现行星状星云双极腔体 |
6.3 类比日球层结构 |
6.3.1 日球层结构及磁场观测 |
6.3.2 实验室类比日球层形貌 |
6.4 总结 |
第7章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)Q345R钢K-TIG焊接磁控技术及工艺的研究(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 Q345R钢焊接技术的研究现状 |
1.2.1 Q345R钢的基本特点 |
1.2.2 Q345R钢的焊接研究现状 |
1.3 K-TIG焊接技术研究现状 |
1.3.1 K-TIG焊接技术的优点 |
1.3.2 K-TIG焊接技术的缺点 |
1.3.3 焊缝力学性能改善的研究现状 |
1.4 磁场复合作用电弧焊接技术的国内外研究及应用现状 |
1.4.1 磁场作用形式的研究现状 |
1.4.2 旋转磁场作用下的焊接 |
1.4.3 纵向磁场作用下的焊接 |
1.4.4 横向磁场作用下的焊接 |
1.4.5 尖角磁场作用下的焊接 |
1.4.6 磁场作用下对焊接接头组织及力学性能影响的研究现状 |
1.5 课题来源 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 磁控K-TIG焊接励磁装置设计及焊接试验方法 |
2.1 磁场作用下的K-TIG焊接系统 |
2.1.1 K-TIG焊接系统 |
2.1.2 焊接机器人系统 |
2.1.3 视觉传感系统 |
2.2 励磁装置研制 |
2.2.1 磁场装置的励磁原理 |
2.2.2 复合磁场产生装置的研究与设计 |
2.2.3 磁场产生装置的加工及装配 |
2.3 试验材料与试验方案 |
2.3.1 焊接试验材料 |
2.3.2 试验方案 |
2.3.3 焊接操作程序 |
2.4 焊接接头的测试分析 |
2.4.1 焊接接头拉伸性能测试 |
2.4.2 冲击性能测试 |
2.4.3 焊接接头的显微组织观察及分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 不同磁场作用下焊接电弧受力及形态的变化与分析 |
3.1 旋转磁场作用下的电弧运动形态变化及受力分析 |
3.1.1 旋转磁场励磁装置 |
3.1.2 电弧在磁场中的受力性 |
3.1.3 焊接电弧中正负离子运动方向分析 |
3.1.4 旋转磁场作用下焊接电弧中正离子在磁场中的受力分析 |
3.1.5 焊接电弧中自由电子在磁场中的受力分析 |
3.1.6 焊接电弧在磁场中受力变化 |
3.1.7 焊接电弧图像的采集与旋转半径的测量 |
3.2 纵向磁场作用下的电弧运动形态变化及受力分析 |
3.2.1 纵向磁场励磁装置 |
3.2.2 纵向磁场作用下焊接电弧中正离子受力分析 |
3.2.3 纵向磁场作用下焊接电弧中自由电子受力分析 |
3.2.4 纵向磁场作用下焊接电弧图像的采集与半径的测量 |
3.3 复合磁场作用下的电弧运动形态变化及受力分析 |
3.3.1 复合磁场的励磁装置 |
3.3.2 复合磁场中特殊磁场方向 |
3.3.3 复合磁场中纵向磁场向下时焊接电弧中正负离子受力分析 |
3.3.4 复合磁场中纵向磁场向上时焊接电弧中正负离子受力分析 |
3.3.5 焊接电弧在复合磁场作用下形态变化 |
3.4 本章小结 |
第四章 磁场对K-TIG焊接过程的影响及焊接熔池受力的理论分析 |
4.1 旋转磁场对焊缝成形的影响 |
4.1.1 试验方案的制定过程 |
4.1.2 试验结果分析 |
4.2 旋转磁场作用下的焊接试验过程及熔池受力分析 |
4.2.1 试验方案的制定过程 |
4.2.2 试验结果分析 |
4.2.3 旋转磁场作用下焊缝正面熔宽及熔深变化 |
4.2.4 熔池中电流流向分析 |
4.2.5 熔池受力分析 |
4.3 纵向磁场作用焊接试验过程及熔池受力分析 |
4.3.1 焊接试验方案过程及结果分析 |
4.3.2 纵向磁场作用下焊缝正面熔宽及熔深变化 |
4.3.3 纵向磁场作用下熔池受力分析 |
4.4 复合磁场作用下焊接试验过程及熔池受力分析 |
4.4.1 复合磁场作用下的试验过程及结果分析 |
4.4.2 复合磁场作用下焊缝正面熔宽及熔深变化 |
4.4.3 复合磁场作用下焊接熔池受力分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 磁场作用下焊接接头的组织及力学性能 |
5.1 焊接接头结晶区域的划分 |
5.2 不同类型磁场的作用对焊缝组织的影响 |
5.2.1 旋转磁场的作用对焊缝组织的影响 |
5.2.2 纵向磁场的作用对焊缝组织的影响 |
5.2.3 复合磁场的作用对焊缝组织的影响 |
5.3 不同形式的磁场作用对焊缝组织中晶粒尺寸影响 |
5.3.1 母材组织中的晶粒尺寸 |
5.3.2 无磁场作用时焊缝组织中的晶粒尺寸 |
5.3.3 旋转磁场的旋转频率对焊缝组织中晶粒尺寸的影响 |
5.3.4 纵向磁场的旋励磁波形对焊缝组织中晶粒尺寸的影响 |
5.3.5 复合磁场作用对焊缝组织中晶粒尺寸的影响 |
5.4 不同类型磁场对焊缝冲击韧性的影响 |
5.4.1 母材及无磁场作用的K-TIG焊缝冲击韧性试验 |
5.4.2 旋转磁场作用下的焊缝冲击韧性 |
5.4.3 纵向磁场作用下的焊缝冲击韧性 |
5.4.4 复合磁场作用下的焊缝冲击韧性 |
5.5 磁场作用下的焊接接头的拉伸性能 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附表 |
(7)大型空心变截面定向晶涡轮叶片多物理场耦合模拟及凝固缺陷形成分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
论文的主要创新与贡献 |
第1章 绪论 |
1.1 镍基高温合金的研究现状 |
1.1.1 镍基高温合金成分的发展 |
1.1.2 镍基高温合金晶体结构和性能特点 |
1.1.3 镍基高温合金的起源及其发展 |
1.2 镍基高温合金涡轮叶片的制备技术 |
1.2.1 高速凝固法(HRS) |
1.2.2 液态金属冷却法(LMC) |
1.3 凝固数值模拟研究现状 |
1.3.1 元胞自动机法 |
1.3.2 相场法 |
1.3.3 计算流体动力学 |
1.3.4 磁场作用下的多物理场耦合模拟研究 |
1.4 镍基单晶高温合金的凝固组织及缺陷 |
1.4.1 枝晶组织 |
1.4.2 镍基单晶高温合金凝固缺陷 |
1.5 本文研究背景及内容 |
1.5.1 本文的选题背景及意义 |
1.5.2 本文的研究内容 |
第2章 外场作用下定向凝固过程的数学模型 |
2.1 定向凝固数学模型 |
2.2 电磁场数学模型 |
2.3 边界和初始条件 |
2.4 磁场和定向凝固过程耦合求解 |
2.5 本章小结 |
第3章 涡轮叶片定向凝固瞬态温度场数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 实验设备和参数的测定 |
3.2.1 定向凝固设备 |
3.2.2 温度梯度测定 |
3.2.3 镍基高温合金叶片物性参数的测定 |
3.2.4 模壳和陶芯物性参数的测定 |
3.3 定向凝固过程中的数学模型验证 |
3.4 空心涡轮叶片的物理模型及网格 |
3.5 定向凝固过程中的温度场模拟 |
3.5.1 涡轮叶片瞬态温度场和固液界面的全程模拟 |
3.5.2 涡轮叶片固液界面前沿温度梯度模拟 |
3.6 涡轮叶片局部变截面特征样件的温度场模拟分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 涡轮叶片定向凝固瞬态流场和溶质场数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 涡轮叶片定向凝固过程中流场的数值模拟 |
4.3 涡轮叶片多组元溶质场的数值模拟 |
4.3.1 涡轮叶片中不同组元的溶质场模拟 |
4.3.2 涡轮叶片中抽拉速率对溶质场的影响 |
4.3.3 涡轮叶片中热区温度对溶质场的影响 |
4.4 涡轮叶片局部变截面特征样件流场的数值模拟 |
4.5 涡轮叶片局部变截面特征样件多组元溶质场的数值模拟 |
4.5.1 不同截面变比样件溶质场的模拟 |
4.5.2 变截面样件中抽拉速率对溶质场的影响 |
4.5.3 变截面样件中热区温度对溶质分布的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 涡轮叶片中雀斑缺陷的预测 |
5.1 引言 |
5.2 雀斑缺陷判据的推导和验证 |
5.2.1 变截面平台处动压力的变化规律分析 |
5.2.2 建立考虑动压力的雀斑形成判据 |
5.2.3 变截面样件中判据对雀斑缺陷的预测 |
5.2.4 变截面样件中判据对雀斑缺陷的实验验证 |
5.3 基于判据对空心涡轮叶片中雀斑缺陷的预测 |
5.4 本章小结 |
第6章 行波磁场下多物理场模拟和雀斑缺陷控制 |
6.1 引言 |
6.2 行波磁场对物理场和雀斑缺陷的影响 |
6.2.1 行波磁场对圆柱试样中物理场及其雀斑的影响 |
6.2.2 行波磁场对变截面样件中物理场及其雀斑的影响 |
6.3 雀斑判据在行波磁场下对雀斑缺陷的预测及验证 |
6.4 基于判据对行波磁场下叶片雀斑缺陷的控制 |
6.5 本章小结 |
第7章 控制涡轮叶片凝固缺陷的优化工艺分析 |
7.1 引言 |
7.2 模壳优化设计研究 |
7.2.1 非均匀模壳对叶片平台温度梯度的影响 |
7.2.2 非均匀模壳对叶片固液界面的影响 |
7.2.3 复合模壳对平台处杂晶缺陷的影响 |
7.3 变速抽拉优化设计研究 |
7.3.1 抽拉速率对温度梯度的影响 |
7.3.2 抽拉速率对固液界面形状的影响 |
7.3.3 变速抽拉对固液界面的控制 |
7.4 隔热板优化设计研究 |
7.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)多晶硅冶金再生过程中碳化硅/氮化硅杂质的分离研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 光伏产业的发展及对晶体硅材料的需求 |
1.1.1 光伏产业的发展历程 |
1.1.2 光伏产业对晶体硅材料的需求 |
1.2 太阳能电池用硅材料的缺陷、杂质种类及纯度要求 |
1.2.1 太阳能级硅中的杂质及缺陷 |
1.2.2 太阳能级硅的纯度要求 |
1.3 晶硅电池制造过程中SiC/Si_3N_4的来源及危害 |
1.3.1 晶硅电池制造过程 |
1.3.2 晶硅铸锭中SiC/Si_3N_4夹杂物的来源 |
1.3.3 硅中SiC/Si_3N_4对材料性能的影响 |
1.4 分离硅中SiC/Si_3N_4实现硅材料再生的意义 |
1.5 硅材料与SiC/Si_3N_4的分离回收技术现状 |
1.6 本论文的研究目标及内容 |
2 定向凝固环境下SiC/Si_3N_4在硅熔体中的形成及迁移规律 |
2.1 引言 |
2.2 定向凝固炉中的传热与传质 |
2.3 C/N元素在定向凝固场下的分凝及过饱和析出 |
2.3.1 C/N元素在定向凝固场中的分凝行为 |
2.3.2 C/N在定向凝固时的过饱和析出 |
2.3.3 定向凝固场下硅熔体中C/N的相互作用 |
2.4 定向凝固时C/N元素及析出颗粒相的迁移规律及含量控制 |
2.4.1 C/N元素的分布规律及含量控制 |
2.4.2 SiC/Si_3N_4颗粒的运动行为 |
2.4.3 硅尾料中SiC/Si_3N_4颗粒形态分析 |
2.5 本章小结 |
3 电磁感应场对硅中SiC/Si_3N_4的诱导分离作用研究 |
3.1 引言 |
3.2 电磁感应对熔融硅中非金属夹杂去除作用的理论基础 |
3.3 实验 |
3.3.1 实验原料和设备 |
3.3.2 实验方法 |
3.3.3 分析设备和分析方法 |
3.4 熔体流动对硅中SiC颗粒的定向迁移作用规律 |
3.4.1 SiC颗粒宏观富集区的形成及分布规律 |
3.4.2 集肤效应对熔体侧边缘SiC富集层形成的作用规律 |
3.4.3 电磁感应对SiC颗粒的合并生长作用 |
3.4.4 电磁感应熔炼对SiC颗粒的分离效率 |
3.5 线圈电流对SiC迁移的作用规律 |
3.5.1 SiC颗粒宏观富集区的形成及分布规律 |
3.5.2 集肤效应对熔体侧边缘SiC富集层形成的作用规律 |
3.5.3 线圈电流对SiC颗粒的合并生长作用 |
3.5.4 SiC颗粒的分离效率 |
3.5.5 电磁感应场对SiC/Si_3N_4混合颗粒体系的分离作用 |
3.6 电磁感应熔炼再生多晶硅尾料的工业应用研究 |
3.6.1 实验设备及方法 |
3.6.2 颗粒分离效果分析 |
3.7 本章小结 |
4 Al元素添加对硅中SiC的分离作用研究 |
4.1 引言 |
4.2 Al对SiC去除作用的理论基础 |
4.3 实验 |
4.3.1 实验原料和设备 |
4.3.2 实验方法 |
4.3.3 分析设备和分析方法 |
4.4 Al元素添加对SiC去除的作用规律 |
4.4.1 SiC宏观富集区域的分布规律 |
4.4.2 Al-Si合金区域的元素分布规律 |
4.4.3 Al/SiC结合区域颗粒相的分布与分解 |
4.5 温度与Al对SiC颗粒吸除作用的关系 |
4.5.1 SiC宏观富集区域的分布规律 |
4.5.2 Al-Si合金区域的元素分布规律 |
4.5.3 Al/SiC结合区域颗粒相的分布与分解 |
4.6 Al元素添加与电磁感应场耦合对SiC的分离作用探究 |
4.6.1 SiC宏观富集区域的分布规律 |
4.6.2 SiC颗粒的底部沉降及侧边富集层的形成 |
4.6.3 SiC颗粒的分离效率 |
4.7 本章小结 |
5 电子束熔炼对硅中SiC/Si_3N_4的分离作用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 实验原料和设备 |
5.2.2 实验方法及过程 |
5.2.3 分析方法和分析设备 |
5.3 熔炼过程对颗粒相分布的作用规律 |
5.3.1 SiC颗粒的形核及与Si_3N_4颗粒的两相相互作用 |
5.3.2 SiC/Si_3N_4颗粒在硅熔体中的分布规律 |
5.3.3 熔炼过程中O对C迁移的作用 |
5.4 凝固过程对颗粒相分布的作用规律 |
5.4.1 SiC颗粒的形核及与Si_3N_4颗粒的两相相互作用 |
5.4.2 SiC/Si_3N_4颗粒在硅熔体中的分布规律 |
5.4.3 间隙O对游离C和N迁移的作用规律 |
5.5 电子束熔炼再生多晶硅尾料的工业应用研究 |
5.5.1 实验方法 |
5.5.2 颗粒分离效果分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)基于学习进阶的初高中“电和磁”关系的衔接研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
第一节 研究背景 |
一、新课程改革的背景 |
二、教学问题的背景 |
第二节 国内外研究现状 |
一、国外学习进阶的研究现状 |
二、国内学习进阶的研究现状 |
第三节 研究目的和内容 |
一、研究目的 |
二、研究内容 |
第四节 研究方法 |
第五节 研究思路 |
第二章 理论基础 |
第一节 学习进阶理论 |
一、学习进阶的理论基础 |
二、学习进阶的概念界定 |
三、学习进阶的组成要素与特征 |
四、学习进阶的研究方法 |
第二节 概念教学理论 |
一、相关概念的含义和联系 |
二、概念学习的进展模式 |
三、概念转变的教学理论 |
四、 概念重建的教学理论 |
第三章 初、高中“电和磁”关系的教学内容对比研究 |
第一节 研究的内容和目的 |
一、研究内容 |
二、研究目的 |
第二节 对比初、高中“电和磁”关系的概念图 |
第三节 对比初、高中“电和磁”关系的内容要求 |
一、解读电生磁的课标要求,划分层次水平 |
二、解读磁生电的课标要求,划分层次水平 |
第四章 构建初、高中“电和磁”关系的学习进阶研究 |
第一节 研究内容和目的 |
一、研究内容 |
二、研究目的 |
第二节 初中“电和磁”关系的已有概念研究 |
一、初中“电和磁”关系的已有概念研究 |
二、初中“电和磁”关系的学习情况访谈 |
第三节 高中“电和磁”关系的概念测试研究 |
一、高中“电和磁”关系的已有概念研究 |
二、依据SOLO理论的测试卷编制 |
三、依据SOLO理论的测试卷检验 |
四、依据solo理论的概念测试与分析 |
第四节 构建初、高中“电和磁”关系的学习进阶 |
一、确定终点水平 |
二、确定起点水平 |
三、构建进阶水平 |
第五章 基于学习进阶的初高中“电和磁”关系的方案研究 |
第一节 研究内容和目的 |
一、研究内容 |
二、研究目的 |
第二节 构建感应电流的学习进阶 |
第三节 设计感应电流的教学方案 |
第六章 总结与反思 |
第一节 研究结论 |
第二节 研究反思 |
参考文献 |
附录A:正确反映样式及初测数据统计 |
附录B:SOLO理论下“电和磁”关系的概念测试卷 |
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(10)薄壁零件等离子堆焊精确成形控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外堆焊成形技术研究现状 |
1.2.1 焊接快速成形技术研究进展 |
1.2.2 外加电磁场辅助焊接技术 |
1.2.3 焊接过程仿真分析 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 薄壁件堆焊熔池形态及流场特性 |
2.1 薄壁立面堆焊试验 |
2.1.1 单层堆焊 |
2.1.2 多层堆焊 |
2.2 堆焊熔池数学模型建立 |
2.2.1 基本假设 |
2.2.2 控制方程组 |
2.2.3 定解条件 |
2.3 堆焊熔池有限元模型的建立 |
2.4 堆焊熔池形态及流场特性分析 |
2.4.1 温度场仿真 |
2.4.2 熔池的力学模型 |
2.4.3 熔池力学平衡分析 |
2.4.4 熔池温度场与流场耦合分析 |
2.4.5 堆焊试验及验证 |
2.5 熔池内驱动力对流场的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 熔滴过渡及熔池自由表面变形数值分析 |
3.1 液态金属的性质 |
3.2 融滴过渡及自由表面变形的流场仿真 |
3.2.1 自由表面的数学模型 |
3.2.2 考虑自由表面凝固的水平集法控制方程组 |
3.2.3 表面张力简化模型 |
3.3 熔滴估算 |
3.3.1 熔滴温度的估算 |
3.3.2 熔滴直径的估算 |
3.4 两相流水平集物理模型 |
3.5 熔池成形影响因素讨论 |
3.5.1 熔滴及熔池动态演变过程 |
3.5.2 表面张力系数对成形的影响 |
3.5.3 表面张力温度系数对成形的影响 |
3.5.4 接触角对成形的影响 |
3.5.5 试验及验证 |
3.6 本章小结 |
第四章 电涡流力控制熔池成形力学行为分析 |
4.1 电磁场基本理论 |
4.2 外加磁场后的金属流体控制方程 |
4.3 电涡流力控制熔池成形原理分析 |
4.4 电涡流力控制熔池成形力学分析 |
4.5 励磁线圈的结构参数和电参数优化 |
4.5.1 方形线圈物理模型建立 |
4.5.2 磁通密度、感应电流密度及电涡流力分布特性研究 |
4.6 外加磁场对熔池流场分布特性影响分析 |
4.7 外加磁场对融滴过渡及成形影响分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 薄壁件等离子堆焊精确成形试验及分析 |
5.1 试验平台 |
5.2 外加磁场薄壁件堆焊试验 |
5.2.1 外加磁场下薄壁件多层堆焊试验 |
5.2.2 多元线性回归分析 |
5.3 外加磁场薄壁曲面零件堆焊试验 |
5.3.1 等截面曲面零件堆焊试验 |
5.3.2 三段法控制变截面堆焊试验 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、关于洛仑兹力中v的讨论(论文参考文献)
- [1]“带电粒子的运动”专题知识包[J]. 张大洪. 中学生理科应试, 2021(Z1)
- [2]高中生磁场解题思维障碍与解决策略[D]. 莫文阳. 广西师范大学, 2021(09)
- [3]InxGa1-xSb空间晶体生长机理分析及地面晶体生长研究[D]. 方婧红. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(04)
- [4]磁化背景气体塑造天体外流的实验室研究[D]. 陶弢. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [5]Q345R钢K-TIG焊接磁控技术及工艺的研究[D]. 宁强. 华南理工大学, 2020(02)
- [6]由多层次讨论促进学生高水平构建知识网络——以“计算磁流体发电机的电动势”为例[J]. 陈艳. 数理化解题研究, 2018(09)
- [7]大型空心变截面定向晶涡轮叶片多物理场耦合模拟及凝固缺陷形成分析[D]. 秦岭. 西北工业大学, 2018(02)
- [8]多晶硅冶金再生过程中碳化硅/氮化硅杂质的分离研究[D]. 秦世强. 大连理工大学, 2017(09)
- [9]基于学习进阶的初高中“电和磁”关系的衔接研究[D]. 张玉玲. 云南师范大学, 2017(02)
- [10]薄壁零件等离子堆焊精确成形控制方法研究[D]. 刘海华. 天津工业大学, 2018(07)