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热超构材料学:唯一性定理初探
1
作者
黄吉平
庄鹏飞
《现代应用物理》
2024年第5期1-10,共10页
人工智能、热超构材料和唯一性定理之间的关系主要体现在利用先进的计算方法设计和优化前沿的热超构材料,从而实现对热流的精确控制。在这个过程中,人工智能成为了一个强大的工具,有助于解决复杂的结构设计难题。同时,唯一性定理为这些...
人工智能、热超构材料和唯一性定理之间的关系主要体现在利用先进的计算方法设计和优化前沿的热超构材料,从而实现对热流的精确控制。在这个过程中,人工智能成为了一个强大的工具,有助于解决复杂的结构设计难题。同时,唯一性定理为这些解决方案的可靠性和稳定性提供了理论基础。当这些要素被无缝集成,再加上现有的变换理论及其扩展理论(其中唯一性定理也扮演着关键角色)时,一门新的学科——热超构材料学开始崭露头角。热超构材料学可以视为经典热力学的一个应用分支,其与经典热力学的基础领域相对应。在这个应用学科中,唯一性定理占据着基础和关键地位。对热超构材料学中的唯一性定理与经典热力学的四大基本定律之间的比较分析具有启发性。二者都遵循普遍性、独立性、一致性、解释和预测能力、实验验证和简洁性等关键标准。然而,唯一性定理更像是一种数学方法,而不是物理定律。本文旨在重新审视热超构材料学的基本理论架构,并彰显唯一性定理在人工智能时代的不可替代性。
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关键词
热超构材料学
人工智能
唯一性定理
经典热力学
变换热学
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职称材料
漫谈理论热学
2
作者
黄吉平
《物理》
CAS
北大核心
2020年第8期493-496,共4页
文章简要介绍了理论热学,一个理论物理(统计物理)中的新兴研究方向,其以变换热学及其扩展理论为理论架构,用于设计热超构材料,实现任意操控热流的目的,为工程技术应用服务。不同于传统热力学侧重于自然系统中热现象的被动描述,理论热学...
文章简要介绍了理论热学,一个理论物理(统计物理)中的新兴研究方向,其以变换热学及其扩展理论为理论架构,用于设计热超构材料,实现任意操控热流的目的,为工程技术应用服务。不同于传统热力学侧重于自然系统中热现象的被动描述,理论热学侧重于人工系统中热现象的主动控制。
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关键词
理论热学
变换热学
热传导
热对流
热辐射
热超构材料
特征长度
原文传递
基于热超构材料的能量收集与热电转换特性
被引量：
1
3
作者
李一鸣
王鑫
+2 位作者
李昊
杜宪
孙鹏
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第20期267-276,共10页
针对温差发电器的局限性,利用热超构材料的热场调控特性,提出了将温差发电器与二维扇形热超构材料能量收集结构进行集成,从而改善温差发电器的热电转换效率.基于有限元多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics研究了不同材料对能量收集结...
针对温差发电器的局限性,利用热超构材料的热场调控特性,提出了将温差发电器与二维扇形热超构材料能量收集结构进行集成,从而改善温差发电器的热电转换效率.基于有限元多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics研究了不同材料对能量收集结构热场调控性能的影响,确定材料后对其进行热电性能仿真,仿真结果表明,能量收集结构可实现热流的有效调控,在同一仿真条件下能量收集中心的温度梯度相比自然材料提高了8倍.对不同尺寸温差发电器发电量进行研究,在此基础上综合考虑加工精度和测试难度,完成了能量收集结构3维建模及加工制造.搭建实验测试系统,使用热成像仪观测能量收集结构的温度分布,测试实验结果显示该能量收集结构可以有效调控热场,在相同冷热源条件下相比自然材料结构可以将温差发电器的工作效率提高3.2倍,对推动温差发电技术更加迅速地发展具有一定的现实意义.
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关键词
温差发电器
热超构材料
热场调控
热能收集
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职称材料
基于夹杂思想的圆柱形热幻像器件的研究
4
作者
王占
夏舸
荣里
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2023年第6期78-82,共5页
针对通过变换热力学理论设计的热超材料难以制备的问题,将细观力学的中性夹杂思想引入对热流传递路径的控制中,设计出圆柱形热幻像器件,并讨论了幻觉材料的导热系数与半径之间的关系。数值仿真和实验结果表明:通过在原始目标A外涂覆一...
针对通过变换热力学理论设计的热超材料难以制备的问题,将细观力学的中性夹杂思想引入对热流传递路径的控制中,设计出圆柱形热幻像器件,并讨论了幻觉材料的导热系数与半径之间的关系。数值仿真和实验结果表明:通过在原始目标A外涂覆一层设计的幻觉材料,就可以使得探测器从外部探测出幻像目标B的热特征,从而达到很好的干扰作用。该研究为利用热超材料实现目标隐身提供了一种新的可行方法,同时也大大降低了材料的制备难度。
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关键词
热超材料
热幻像器件
夹杂思想
热隐身
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职称材料
题名
热超构材料学:唯一性定理初探
1
作者
黄吉平
庄鹏飞
机构
复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室
出处
《现代应用物理》
2024年第5期1-10,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(12035004,12320101004)。
文摘
人工智能、热超构材料和唯一性定理之间的关系主要体现在利用先进的计算方法设计和优化前沿的热超构材料,从而实现对热流的精确控制。在这个过程中,人工智能成为了一个强大的工具,有助于解决复杂的结构设计难题。同时,唯一性定理为这些解决方案的可靠性和稳定性提供了理论基础。当这些要素被无缝集成,再加上现有的变换理论及其扩展理论(其中唯一性定理也扮演着关键角色)时,一门新的学科——热超构材料学开始崭露头角。热超构材料学可以视为经典热力学的一个应用分支,其与经典热力学的基础领域相对应。在这个应用学科中,唯一性定理占据着基础和关键地位。对热超构材料学中的唯一性定理与经典热力学的四大基本定律之间的比较分析具有启发性。二者都遵循普遍性、独立性、一致性、解释和预测能力、实验验证和简洁性等关键标准。然而,唯一性定理更像是一种数学方法,而不是物理定律。本文旨在重新审视热超构材料学的基本理论架构,并彰显唯一性定理在人工智能时代的不可替代性。
关键词
热超构材料学
人工智能
唯一性定理
经典热力学
变换热学
Keywords
thermal
metamaterials
artificial
intelligence(AI)
uniqueness
theorem
classical
thermodynamics
transformation
thermotics
分类号
O56 [理学—原子与分子物理]
O59 [理学—物理]
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职称材料
题名
漫谈理论热学
2
作者
黄吉平
机构
复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室
出处
《物理》
CAS
北大核心
2020年第8期493-496,共4页
基金
国家杰出青年科学基金(批准号:11725521)资助项目。
文摘
文章简要介绍了理论热学,一个理论物理(统计物理)中的新兴研究方向,其以变换热学及其扩展理论为理论架构,用于设计热超构材料,实现任意操控热流的目的,为工程技术应用服务。不同于传统热力学侧重于自然系统中热现象的被动描述,理论热学侧重于人工系统中热现象的主动控制。
关键词
理论热学
变换热学
热传导
热对流
热辐射
热超构材料
特征长度
Keywords
theoretical
thermotics
transformation
thermotics
thermal
conduction
thermal
convection
thermal
radiation
thermal
metamaterials
characteristic
length
分类号
O414 [理学—理论物理]
原文传递
题名
基于热超构材料的能量收集与热电转换特性
被引量：
1
3
作者
李一鸣
王鑫
李昊
杜宪
孙鹏
机构
内蒙古大学电子信息工程学院
内蒙古大学交通学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第20期267-276,共10页
基金
国家级大学生创新创业训练计划(批准号:202110126036)资助的课题。
文摘
针对温差发电器的局限性,利用热超构材料的热场调控特性,提出了将温差发电器与二维扇形热超构材料能量收集结构进行集成,从而改善温差发电器的热电转换效率.基于有限元多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics研究了不同材料对能量收集结构热场调控性能的影响,确定材料后对其进行热电性能仿真,仿真结果表明,能量收集结构可实现热流的有效调控,在同一仿真条件下能量收集中心的温度梯度相比自然材料提高了8倍.对不同尺寸温差发电器发电量进行研究,在此基础上综合考虑加工精度和测试难度,完成了能量收集结构3维建模及加工制造.搭建实验测试系统,使用热成像仪观测能量收集结构的温度分布,测试实验结果显示该能量收集结构可以有效调控热场,在相同冷热源条件下相比自然材料结构可以将温差发电器的工作效率提高3.2倍,对推动温差发电技术更加迅速地发展具有一定的现实意义.
关键词
温差发电器
热超构材料
热场调控
热能收集
Keywords
thermoelectric
generator
thermal
metamaterials
thermal
field
regulation
heat
energy
harvesting
分类号
TM913 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
基于夹杂思想的圆柱形热幻像器件的研究
4
作者
王占
夏舸
荣里
机构
海军工程大学舰船综合试验训练基地
海军工程大学动力工程学院
出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2023年第6期78-82,共5页
基金
海军工程大学自主立项基金资助项目(2022502020)。
文摘
针对通过变换热力学理论设计的热超材料难以制备的问题,将细观力学的中性夹杂思想引入对热流传递路径的控制中,设计出圆柱形热幻像器件,并讨论了幻觉材料的导热系数与半径之间的关系。数值仿真和实验结果表明:通过在原始目标A外涂覆一层设计的幻觉材料,就可以使得探测器从外部探测出幻像目标B的热特征,从而达到很好的干扰作用。该研究为利用热超材料实现目标隐身提供了一种新的可行方法,同时也大大降低了材料的制备难度。
关键词
热超材料
热幻像器件
夹杂思想
热隐身
Keywords
thermal
metamateri
al
thermal
illusion
device
inclusion
theory
thermal
stealth
分类号
TK12 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热超构材料学:唯一性定理初探
黄吉平
庄鹏飞
《现代应用物理》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
漫谈理论热学
黄吉平
《物理》
CAS
北大核心
2020
0
原文传递
3
基于热超构材料的能量收集与热电转换特性
李一鸣
王鑫
李昊
杜宪
孙鹏
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
4
基于夹杂思想的圆柱形热幻像器件的研究
王占
夏舸
荣里
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
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