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“三全育人”模式下促进学生全面发展的策略研究

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大学（研究与管理） 2024年第3期 91-94页

作者：沈厚发王稳定黄乐远吴飞钱春梅安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243000

学生发展是教育工作的核心,当前学生面临的发展问题和挑战主要包括学生压力过大、学生思想观念逐渐偏差、学生缺乏自主学习能力、学生职业规划不足以及学生出现心理健康问题等,针对这些问题,可以采取“三全育人”的教育模式来加以改善... 详细信息

学生发展是教育工作的核心,当前学生面临的发展问题和挑战主要包括学生压力过大、学生思想观念逐渐偏差、学生缺乏自主学习能力、学生职业规划不足以及学生出现心理健康问题等,针对这些问题,可以采取“三全育人”的教育模式来加以改善。“三全育人”模式是一种全面发展的育人模式,旨在通过全员全方位全过程的育人方式促进学生全面发展。实现“三全育人”模式下学生全面发展这一目标的主要策略包括教育政策支持、教育改革创新、学科融合发展、教师培训和专业发展、学生个性化发展、家校合作和改善日常教育教学方式方法等。

关键词： “三全育人” 人才培养学生发展

IN718高温合金水平定向凝固和真空电弧重熔过程中“黑斑”形成的多组元数值模拟

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 4076-4084页

作者：李桐沈厚发清华大学材料学院北京100084

建立了多组元两相模型来描述IN718高温合金凝固过程中的宏观/微观传输和“黑斑”形成,并应用动态网格算法模拟真空电弧重熔(VAR)过程中的填充过程。首先,使用热力学计算方法求解液相成分随固相分数的变化,并获得多组元合金的枝晶间液相... 详细信息

建立了多组元两相模型来描述IN718高温合金凝固过程中的宏观/微观传输和“黑斑”形成,并应用动态网格算法模拟真空电弧重熔(VAR)过程中的填充过程。首先,使用热力学计算方法求解液相成分随固相分数的变化,并获得多组元合金的枝晶间液相密度。之后模拟了水平定向凝固工艺下形成的“黑斑”,并与实验结果进行对比,研究其形成机理和影响因素。最后,利用所开发的模型来研究工艺参数对工业规模VAR铸锭中“黑斑”的影响。结果表明,元素组成对凝固过程中液相的密度变化有显著影响,“黑斑”的形成伴随着高热溶质对流强度。“黑斑”的生长方向由液相密度差和凝固界面相对重力方向的角度决定。在VAR过程中,熔池形状受电极熔化速率和冷却速率影响。

关键词：黑斑宏观偏析数值模拟高温合金真空电弧重熔

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糊状区变形及浓度再分布的模拟实验

金属学报 2002年第4期38卷 352-358页

作者：沈厚发 C.Beckermann 清华大学机械系北京100084 Department of Mechanical Engineering The University of Iowa

用丁二腈－丙酮合金实验研究试样变形开始时间、初始厚度及变形量对枝晶变形及溶质再分布的影响．结果表明，枝晶变形满足幂次大于１的能量函数关系：枝晶变形能力主要与变形时糊状区固相分数有关：从糊状区挤出的液相相对浓度与固相分... 详细信息

用丁二腈－丙酮合金实验研究试样变形开始时间、初始厚度及变形量对枝晶变形及溶质再分布的影响．结果表明，枝晶变形满足幂次大于１的能量函数关系：枝晶变形能力主要与变形时糊状区固相分数有关：从糊状区挤出的液相相对浓度与固相分数、变形比率成线性关系

关键词：糊状区变形溶质再分布宏观偏析凝固金属连铸液芯压下

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合金凝固过程的传输模型

金属学报 2002年第1期38卷 35-40页

作者：韩志强沈厚发柳百成清华大学机械工程系北京100084

通过数学推导，对描述合金凝固过程传输现象的连续介质模型（Ｂｅｎｎｏｎ和Ｉｎｃｒｏｐｅｒａ，１９８７），体积平均模型（Ｂｅｃｋｅｒｍａｎｎ和Ｖｉｓｋａｎｔａ，１９８８），Ｐｏｉｒｉｅｒ模型（Ｐｏｉｒｉｅｒ等人，１９９... 详细信息

通过数学推导，对描述合金凝固过程传输现象的连续介质模型（Ｂｅｎｎｏｎ和Ｉｎｃｒｏｐｅｒａ，１９８７），体积平均模型（Ｂｅｃｋｅｒｍａｎｎ和Ｖｉｓｋａｎｔａ，１９８８），Ｐｏｉｒｉｅｒ模型（Ｐｏｉｒｉｅｒ等人，１９９０－１９９１），以及柱状枝晶凝固模型（Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ和Ｂｅｃｋｅｒｍａｎｎ，１９９５）的质量、动量、能量、溶质守恒方程进行了比较结果表明，基于各相密度、导热系数、比热容分别相等且为常数，以及渗透率各向同性、液相粘度为常数的假设，各模型的守恒方程均可以推导出相同的简化方程．

关键词：合金凝固传输现象数学模型

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板坯连铸结晶器流场的格子法模拟

机械工程学报 2006年第9期42卷 154-159页

作者：张小军沈厚发清华大学机械工程系北京100084

给出一种与现有传统数值方法不同的计算流体动力学介观模型。在该模型中,建立描述流体微团运动及碰撞规律的格子Boltzmann方程以及平衡分布函数,并依此求解出流体微团的分布函数,而流场的速度、压力等物理量可直接根据流体微团的分布函... 详细信息

给出一种与现有传统数值方法不同的计算流体动力学介观模型。在该模型中,建立描述流体微团运动及碰撞规律的格子Boltzmann方程以及平衡分布函数,并依此求解出流体微团的分布函数,而流场的速度、压力等物理量可直接根据流体微团的分布函数统计求和而得。在此基础上计算了板坯连铸结晶器中心面内的二维流动,模拟出流场在高雷诺数条件下流动模态随时间的变化过程,得到与试验结果一致的流场结构,较真实地反映高雷诺数条件下结晶器内湍流的有漩性、非对称性及非定常性。结果表明随着流场雷诺数的提高,流动中物理量脉动成分的显著增强,打乱了原有对称性的大涡结构,使得流动呈现非对称性及非定常性。

关键词：格子法连铸结晶器 Navier-Stokes 方程湍流

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连铸结晶器中坯壳生长有限元分析

清华大学学报（自然科学版） 2004年第11期44卷 1448-1451页

作者：王哲沈厚发柳百成清华大学机械工程系北京100084

为了预测结晶器出口铸坯坯壳的厚度与均匀性,考虑气隙对连铸坯的边界换热条件的影响,建立了铸坯传热凝固有限元计算分析的数学模型。采用热通量系数法反映实际的坯壳角部凝固特征现象。在方坯结果验证基础上,通过对新型H型连铸坯凝固过... 详细信息

为了预测结晶器出口铸坯坯壳的厚度与均匀性,考虑气隙对连铸坯的边界换热条件的影响,建立了铸坯传热凝固有限元计算分析的数学模型。采用热通量系数法反映实际的坯壳角部凝固特征现象。在方坯结果验证基础上,通过对新型H型连铸坯凝固过程进行模拟,计算得出了结晶器出口处坯壳的厚度。计算结果表明:H型铸坯坯壳的厚度随着拉速的增加而变小;铸坯在腹板和翼板交接处最薄,应适当增加水量,以保证坯壳在结晶器出口处具有足够的厚度。

关键词：连铸有限单元法 H型连铸坯结晶器气隙

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连铸结晶器内大方坯的热力耦合分析

钢铁 2008年第3期43卷 33-37页

作者：陈永罗歆沈厚发东北大学材料与冶金学院清华大学机械工程系北京100084

针对攀钢大方坯连铸机投产初期铸坯表面角部纵裂缺陷,建立了大方坯连铸结晶器内铜板与铸坯间的热力耦合模型,应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布。在传热模型中,以稳态模型分析结晶器的传热过程,以瞬态模型分... 详细信息

针对攀钢大方坯连铸机投产初期铸坯表面角部纵裂缺陷,建立了大方坯连铸结晶器内铜板与铸坯间的热力耦合模型,应用模型分析了大方坯连铸结晶器内的传热过程和坯壳的应力分布。在传热模型中,以稳态模型分析结晶器的传热过程,以瞬态模型分析铸坯的传热过程;在力学模型中,考虑铸坯和结晶器的接触边界以处理结晶器角部的气隙,以热弹塑性模型分析铸坯的变形和应力场。2种结构的连铸结晶器中大方坯温度场和应力场计算结果表明,结晶器倒角从25 mm×45°变为12 mm×45°时,可改善铸坯角部的传热条件,降低凝固坯壳角部温度,增加凝固坯壳厚度,有利于减轻和防止铸坯角部裂纹。

关键词：大方坯连铸结晶器传热热力耦合分析有限元

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钢锭铸造过程宏观偏析数值模拟

金属学报 2018年第2期54卷 151-160页

作者：沈厚发陈康欣柳百成清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室北京100084

本文以宏观偏析数学模型在钢锭铸造过程中的应用为主,阐明了宏观偏析的机理及影响因素,归纳了已有的几类宏观偏析模型,介绍了近年来宏观偏析模型的新发展。还介绍了本课题组进行的大型钢锭宏观偏析数值模拟研究工作,包括开发的多元多相... 详细信息

本文以宏观偏析数学模型在钢锭铸造过程中的应用为主,阐明了宏观偏析的机理及影响因素,归纳了已有的几类宏观偏析模型,介绍了近年来宏观偏析模型的新发展。还介绍了本课题组进行的大型钢锭宏观偏析数值模拟研究工作,包括开发的多元多相宏观偏析数学模型在36 t钢锭铸造中的应用,以及多包变成分合浇工艺的数值模拟。对36 t钢锭进行全截面解剖,结果表明,模拟结果与实测吻合较好,进而说明所开发的多元多相宏观偏析模型能够较准确地预测钢锭中产生的宏观偏析。此外,模拟结果显示,多包变成分合浇工艺可得到与凝固后实际偏析形式相反的初始溶质分布,这也证明了多包变成分合浇工艺在宏观偏析控制上的应用能力。

关键词：钢锭凝固宏观偏析数值模拟

Fe-C合金凝固过程流动、传热、传质的耦合数值模拟

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金属学报 2002年第9期38卷 941-946页

作者：韩志强沈厚发熊守美柳百成清华大学机械工程系北京100084

通过耦合求解凝固过程质量、动量、能量和溶质守恒方程,对Fe-C二元合金凝固过程中的流动、传热、传质现象进行了数值模拟.基于控制容积的有限差分法（CV-FDM）建立了微分方程的隐式离散格式,采用SIMPLE方法求解.代数方程的求解采用交替... 详细信息

通过耦合求解凝固过程质量、动量、能量和溶质守恒方程,对Fe-C二元合金凝固过程中的流动、传热、传质现象进行了数值模拟.基于控制容积的有限差分法（CV-FDM）建立了微分方程的隐式离散格式,采用SIMPLE方法求解.代数方程的求解采用交替方向隐式（ADI）和三对角矩阵算法（TDMA）相结合的方法.对一个上下边界绝热、左右边界对流换热的二维矩形区域的模拟计算表明,凝固初期排出的溶质主要被凝固前沿的液相流动带入液相区.在固液两相区中,由于枝晶骨架造成的流动阻力很大,在不考虑凝固收缩的条件下,两相区中的液相流动速度一般较纯液相区的流速小2-3个数量级.

关键词： Fe-C合金铁碳合金凝固流动传热传质数值模拟