微柱体对微通道热沉综合性能影响的数值分析 被引量：10

1

作者 冯振飞 罗小平 +2 位作者 郭峰 李海燕 王兆涛 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期122-128,共7页

为强化微通道热沉的传热性能,设计一种内置微柱体的微通道热沉,并采用数值方法研究微柱体对微通道热沉内流体流动、传热及综合性能的影响。分析了进口雷诺数、微柱体的错位量对内置微柱体微通道热沉(微柱通道)的压降、热阻和努塞尔数的... 为强化微通道热沉的传热性能,设计一种内置微柱体的微通道热沉,并采用数值方法研究微柱体对微通道热沉内流体流动、传热及综合性能的影响。分析了进口雷诺数、微柱体的错位量对内置微柱体微通道热沉(微柱通道)的压降、热阻和努塞尔数的影响,并与光滑微通道热沉(光滑通道)进行对比。采用热阻与泵功的关系、熵产原则及性能评价准则对微通道热沉的综合性能进行评价。结果表明,微柱通道压降和努塞尔数随雷诺数增大而增大,热阻反而减小;在研究的雷诺数范围内,微柱通道压降比光滑通道的平均高84.3%,热阻平均低27.8%,而努塞尔数平均高54.5%;有错位量的微柱通道热阻比无错位量的平均低8.9%,而努塞尔数平均高12.6%;微柱通道综合性能优于光滑通道,且有错位量的微柱通道更优。 展开更多

关键词 微通道 微柱体 数值模拟 流动 传热

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Cu系纳米金属多层膜微柱体的形变与损伤及其尺寸效应 被引量：2

2

作者 孙军 张金钰 +1 位作者 吴凯 刘刚 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1249-1258,共10页

纳米金属多层膜材料已成为目前高性能微元器件以及互连结构的核心材料体系,其服役过程中的变形损伤与断裂是导致系统失效的关键因素.以本课题组近年来的研究结果为基础,结合当前国内外有关金属多层膜微柱体塑性变形行为研究的最新进展,... 纳米金属多层膜材料已成为目前高性能微元器件以及互连结构的核心材料体系,其服役过程中的变形损伤与断裂是导致系统失效的关键因素.以本课题组近年来的研究结果为基础,结合当前国内外有关金属多层膜微柱体塑性变形行为研究的最新进展,阐述了金属多层膜微柱体微观结构-尺寸约束-服役性能三者之间的关联性,揭示了金属多层膜微柱体变形模式与损伤的内在规律,归纳了晶体/晶体与晶体/非晶两类层状结构材料加工硬化/软化行为的微观机理,并对纳米金属多层膜研究的发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 纳米金属多层膜 微柱体 塑性变形 形变损伤 尺寸效应

原文传递

微弧火花沉积制备不锈钢柱状微结构表面 被引量：1

3

作者 王维夫 谢剑舟 +2 位作者 张步康 阮文豪 韩超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期159-164,共6页

目的探索新型表面微结构的制备方法。方法采用微弧火花沉积工艺在304不锈钢基体表面,制备出了奇特的"柱状"微结构表面,并使用扫描电镜、光学显微镜、硬度计等对该微柱体的表面形貌、截面特征和显微硬度等进行了初步分析。结... 目的探索新型表面微结构的制备方法。方法采用微弧火花沉积工艺在304不锈钢基体表面,制备出了奇特的"柱状"微结构表面,并使用扫描电镜、光学显微镜、硬度计等对该微柱体的表面形貌、截面特征和显微硬度等进行了初步分析。结果微柱体呈近似有规律的分立状分布,微柱体间距约为0.8~1.2 mm,直径约为300~500μm。微柱体为堆叠状生长,有典型的分层特征,微柱体之间存在生长中的竞争性行为。从微柱体截面来看,单个脉冲沉积薄层的典型厚度大约为15~20μm,微柱体中单个沉积子薄层一般呈中间厚、两侧薄的类透镜状形态。微柱体的平均硬度约为320HV左右,略低于结合界面附近的基体硬度(~340HV)。结论微弧火花沉积的单点、高频率的技术特性是形成此类表面的重要因素,放电沉积中的竞争性机制是导致微柱体成形的直接原因。 展开更多

关键词 微弧火花沉积 表面微结构 不锈钢 微柱体 机制

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基于应变梯度晶体塑性理论的金属微柱轴向压缩有限元分析 被引量：1

4

作者 张旭 屈腾飞 +1 位作者 尚福林 代宇 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1768-1774,共7页

微压缩实验研究发现,随着微柱直径减小,以剪切带形式表征的非均匀塑性变形会愈加明显。为了考察应变梯度对微柱塑性行为的影响,构建了一种适用于切线模量算法的低阶应变梯度理论模型。该模型提出了包含塑性应变与应变梯度的塑性硬化模... 微压缩实验研究发现,随着微柱直径减小,以剪切带形式表征的非均匀塑性变形会愈加明显。为了考察应变梯度对微柱塑性行为的影响,构建了一种适用于切线模量算法的低阶应变梯度理论模型。该模型提出了包含塑性应变与应变梯度的塑性硬化模量表达式,建立了应变梯度增量与剪切应变增量之间的线性显式关系。通过对上述模型进行有限元实现,模拟了Ni单晶微柱的轴向压缩过程,并将预测结果与一种基于向前欧拉算法的低阶应变梯度塑性模型计算结果进行了比较,检验了理论模型的合理性与算法的可靠性。研究表明,Ni微柱在轴向压缩过程中产生的应变梯度,能够较为显著地提高塑性变形过程中的应变硬化率。 展开更多

关键词 微柱体 晶体塑性 应变梯度 有限元 理论模型

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不同夹具下薄膜的微观结构特性与其所处位置的关系

5

作者 张伟 苌强国 赵恒谦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期273-278,共6页

本文从光学薄膜的微柱体结构出发,根据正切规则,对常用夹具下不同位置处的薄膜生长情况进行了分析与讨论,导出了固定平面、旋转平面、固定球面与旋转球面等四种夹具下薄膜微柱体的生长公式,并用计算机进行了模拟,直观地给出了相应的微... 本文从光学薄膜的微柱体结构出发,根据正切规则,对常用夹具下不同位置处的薄膜生长情况进行了分析与讨论,导出了固定平面、旋转平面、固定球面与旋转球面等四种夹具下薄膜微柱体的生长公式,并用计算机进行了模拟,直观地给出了相应的微观结构模型示意图,从而得知:旋转球面夹具下得到的微观结构为最佳。 展开更多

关键词 夹具 薄膜生长 微观结构 微柱体

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IN718单晶微柱体锯齿状变形的晶体塑性分析

6

作者 张旭 祝明昊 +1 位作者 张万瑞 尚福林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期46-50,共5页

为较为准确可靠地预测IN718合金服役于各种复杂工况下的力学响应,开展了位移控制条件下微米尺寸IN718合金单晶锯齿状变形行为的理论建模研究工作.首先,基于微压缩测试的实验观察,建立了能够较为真实反映位移控制下晶体材料变形的"... 为较为准确可靠地预测IN718合金服役于各种复杂工况下的力学响应,开展了位移控制条件下微米尺寸IN718合金单晶锯齿状变形行为的理论建模研究工作.首先,基于微压缩测试的实验观察,建立了能够较为真实反映位移控制下晶体材料变形的"变形块-弹簧"力学分析模型.进而,通过分析晶体材料锯齿状变形行为中的应变强化、流动法则、加卸载准则以及应变突变判据等建模要素,构建了描述该行为的连续化晶体塑性本构理论模型之后,应用该模型分别研究了单滑移与双滑移取向的IN718合金单晶微柱体的轴向压缩响应,并与对应微压缩实验结果进行了比较.研究结果表明,基于上述理论模型预测的IN718单晶柱体轴向力学响应出现了加载、卸载以及应变突变3种变形方式,呈现出明显的锯齿状变形行为,与对应实验测试结果具有很好的吻合性.基于连续介质框架构建的微尺度锯齿状塑性本构模型,可为经典的连续化晶体塑性理论在亚微米尺度领域的发展提供有力理论支撑. 展开更多

关键词 IN718合金 微柱体 单晶 锯齿状行为 晶体塑性

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电化学腐蚀法加工微圆柱体 被引量：12

7

作者 王明环 朱荻 张朝阳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期128-132,共5页

基于电化学腐蚀原理加工微机械加工中使用的微圆柱体,对微细圆柱体成形的机理进行详细的分析。通过对腐蚀过程进行理论建模,利用对电压和腐蚀时间的控制来决定腐蚀后微圆柱体成形的形状以及圆柱体直径尺寸大小。同时,对影响微圆柱体成... 基于电化学腐蚀原理加工微机械加工中使用的微圆柱体,对微细圆柱体成形的机理进行详细的分析。通过对腐蚀过程进行理论建模,利用对电压和腐蚀时间的控制来决定腐蚀后微圆柱体成形的形状以及圆柱体直径尺寸大小。同时,对影响微圆柱体成形的试验参数进行详细的分析,如对电压的控制、电流的变化、电解液浓度的影响、腐蚀时间决定的微圆柱体直径大小等,最后得出微圆柱体成形的规律。理论模型计算结果与试验结果进行比较,证明了理论建模的正确性。利用此种方法试验加工出总长1 180μm,前端较细处长300 μm,直径6μm的钨微细圆柱体结构,长径比达到50:1,并可以在微细加工作为工具电极使用。 展开更多

关键词 电化学 蚀微圆柱体 微细加工

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小圆柱圆度误差的线性扫描拼接方法研究

8

作者 丁国 郭胜 +2 位作者 朱敬华 李鹏 王前 《宇航计测技术》 CSCD 2024年第4期44-50,共7页

提出了一种替代传统旋转扫描法的小型圆柱体圆度测量新方法,即线性扫描拼接法。该方法采用表面轮廓仪将固定于专用工装上的小圆柱在不同的角度位置进行线性扫描,采取径向及圆周方向拼接成一系列圆弧轮廓,不需要将圆柱体与旋转基准对准,... 提出了一种替代传统旋转扫描法的小型圆柱体圆度测量新方法,即线性扫描拼接法。该方法采用表面轮廓仪将固定于专用工装上的小圆柱在不同的角度位置进行线性扫描,采取径向及圆周方向拼接成一系列圆弧轮廓,不需要将圆柱体与旋转基准对准,便实现小/微圆柱体的圆度测量。阐述了新方法的原理,基于新方法构建了圆度测量机,进行试验和不确定度分析验证了该方法的有效性,并使用传统圆度测量仪对试验结果进行了比较。 展开更多

关键词 圆度测量 小/微圆柱体 线性扫描拼接 圆弧轮廓 参考圆

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电火花沉积加工微细结构的研究 被引量：2

9

作者 金柏冬 王振龙 +2 位作者 彭子龙 魏振文 赵万生 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期89-92,共4页

论述了一种新的微细电火花加工方法.先确定微细电火花沉积加工工艺参数的选取原则,然后使用铜、钢和钨为电极,在空气介质中沉积出直径0.19 mm、高7.35 mm的微小圆柱体,又通过仅仅改变极性进行有选择性的去除加工.在此基础上提出单圆柱... 论述了一种新的微细电火花加工方法.先确定微细电火花沉积加工工艺参数的选取原则,然后使用铜、钢和钨为电极,在空气介质中沉积出直径0.19 mm、高7.35 mm的微小圆柱体,又通过仅仅改变极性进行有选择性的去除加工.在此基础上提出单圆柱连续沉积策略,得到HIT字符型阵列.实验表明,重力对微细沉积加工的影响微弱,氩气介质有助于提高微圆柱体表面质量.最后的组织结构、能谱和硬度检测等显示,沉积材料致密、坚硬,并呈明显的分层结构. 展开更多

关键词 电火花加工 电火花沉积 微圆柱体 微细结构

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基于能量变化的微尺度金属应变突变准则研究 被引量：1

10

作者 武晨光 张旭 +1 位作者 罗静 尚福林 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期213-224,共12页

微尺度金属在塑性变形过程中呈现出显著的应变突变特性.论文以力加载条件下单晶Ni微米柱体和位移加载下Au纳米柱体为对象,探讨应变突变的判定准则与不同特征阶段的判别条件.首先从经典塑性理论Hill稳定性条件出发,分析微柱体变形过程中... 微尺度金属在塑性变形过程中呈现出显著的应变突变特性.论文以力加载条件下单晶Ni微米柱体和位移加载下Au纳米柱体为对象,探讨应变突变的判定准则与不同特征阶段的判别条件.首先从经典塑性理论Hill稳定性条件出发,分析微柱体变形过程中的动能变化,提出了应变突变发生与结束的判定准则.进一步分析柱体变形过程中的内能变化,结合动能变化的分析结果,给出了微尺度金属不同变形阶段的判别条件.通过与文献中实验与理论结果对比发现,基于动能变化的应变突变判定准则能够判断应变突变的发生与结束,基于能量变化的判别条件可以有效区分微柱体的不同变形阶段.最后对新理论准则的可靠性与适用性进行了讨论. 展开更多

关键词 微纳米柱体 应变突变 力加载 位移加载 能量变化

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连续介质问题 微元柱体模型

11

作者 吴志敏 《物理通报》 2001年第2期14-16,共3页

学生从单个质点的牛顿力学的学习,到连续介质(流体介质、电荷介质等)问题的求解过程中,研究对象的确定从一个具体质点跃迁到无数个抽象的质点所组成的连续介质,学生解决问题时的思维也将同时上升一个台阶.为跨越这个台阶,笔者首先从思... 学生从单个质点的牛顿力学的学习,到连续介质(流体介质、电荷介质等)问题的求解过程中,研究对象的确定从一个具体质点跃迁到无数个抽象的质点所组成的连续介质,学生解决问题时的思维也将同时上升一个台阶.为跨越这个台阶,笔者首先从思维上稚化以贴近学生的实际;其次在具体的教学行为上注重微元柱体法的教学,以突破连续介质问题的求解. 展开更多

关键词 中学物理 连续介质 研究对象 微元柱体模型 教学方法 牛顿力学

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连续介质问题中的微元柱体模型─—浅谈2000年理科综合能力测试第29题的求解

12

作者 吴志敏 《物理教师（高中版）》 2000年第10期43-44,共2页

关键词 连续介质问题 微元柱体模型 2000年 牛顿力学

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