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形状因子对微观定向结构Cu-W复合材料触头的力学和电学性能的影响

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材料研究学报 2022年第8期36卷 571-578页

作者：韩颖李思达曹云东李述军陆艳君孙宝玉沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 中国科学院金属研究所沈阳110016 沈阳芯源微电子设备股份有限公司沈阳110168 沈阳中北通磁科技股份有限公司技术中心沈阳110159

设计了三种微观定向结构的Cu-W复合电触头材料,用差异显著的形状因子对其表征,研究了形状因子对其导电性能和力学性能的影响。基于有效介质方程(GEM)和导电通道理论并结合仿真计算,得到不同骨架结构复合材料的电流密度分布及其与形状因... 详细信息

设计了三种微观定向结构的Cu-W复合电触头材料,用差异显著的形状因子对其表征,研究了形状因子对其导电性能和力学性能的影响。基于有效介质方程(GEM)和导电通道理论并结合仿真计算,得到不同骨架结构复合材料的电流密度分布及其与形状因子的关系。结果表明,形状因子F越接近1导电通道越容易形成团簇,导电性能越好;基于Mises屈服准则计算力学性能,仿真分析了不同结构复合材料的形变特性,提出其力学性能与形状因子的关系,即随着形状因子圆形度的增大力传导微元的稳定性随之提高;形状因子的圆形度越大,力传导微元越不易发生变形,机械性能越好。根据Cu-W复合电触头材料的导电性能和力学特性,可进一步优化其综合性能。

关键词：复合材料微观定向结构导电性能力学特性形状因子

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形状因子对金属橡胶结构力学性能的影响

振动与冲击 2008年第6期27卷 45-50,54页

作者：李宇燕黄协清西安工业大学机电工程学院西安710032 西安交通大学机械工程学院西安710049

以多孔材料理论为基础,建立金属橡胶结构的力与位移关系,通过空心圆柱形金属橡胶结构力与位移关系试验,验证形状因子对材料结构的力学性能的影响,并对试验数据进行拟合,得到力与位移关系模型中各项系数与形状因子的变化关系式以及各项... 详细信息

以多孔材料理论为基础,建立金属橡胶结构的力与位移关系,通过空心圆柱形金属橡胶结构力与位移关系试验,验证形状因子对材料结构的力学性能的影响,并对试验数据进行拟合,得到力与位移关系模型中各项系数与形状因子的变化关系式以及各项系数与材料结构的高度、承载面积的变化关系式,从而实现了对由金属橡胶材料所组成的结构在密度一定、形状因子发生变化情况下的力与位移关系的预估。

关键词：金属橡胶多孔材料理论力与位移关系形状因子高度承载面积

微型矩块式错流换热器的传热性能与形状因子研究

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微型矩块式错流换热器的传热性能与形状因子研究

作者：王俊杰东华大学

学位级别：硕士

微型矩块式换热器具有单位传热面积大、传热效率高等特点,可应用于汽车、船舶、航天等多个工业领域。微型矩块式换热器中,固体间壁厚度与流体通道的水力学直径处于同一量级,固体内的导热作用会对换热器的性能有较大的影响,结构参数是影... 详细信息

微型矩块式换热器具有单位传热面积大、传热效率高等特点,可应用于汽车、船舶、航天等多个工业领域。微型矩块式换热器中,固体间壁厚度与流体通道的水力学直径处于同一量级,固体内的导热作用会对换热器的性能有较大的影响,结构参数是影响换热器固体导热作用的主要因素。本文采用形状因子与数值模拟相结合的方法,来探究结构参数对固体导热以及换热器传热性能的影响,并且使用非线性多元回归分析得到形状因子与结构参数的关联式,进而推导固体导热热阻的关联式,得到一个快速计算微型矩块式错流换热器导热热阻的拟合公式。首先对微型矩块式错流换热器的传热过程分析,得到传热量的计算过程与各参数的关系,推导得出形状因子的计算方法与影响的结构参数。然后通过改变不同的结构参数包括冷流体同排管心距、热流体同排管心距、上下管间距以及管径的数值模拟计算,以总换热系数、传热效率、热流密度矢量及平均努塞尔数作为评价指标,分析上述结构参数对固体导热以及换热器传热性能的影响。再拟合得到不同结构参数下的形状因子值,通过非线性多元回归分析拟合出对应的形状因子关联式,进一步推出导热热阻关联式,并进行准确性验证。论文获得的主要结论如下:(1)结构参数对于矩块式换热器固体导热及传热性能的影响:(1)冷、热流体同排管心距对于换热器导热及传热性能的影响基本一致,因此对称设计并作为同一个影响因素分析。而同排管心距的增加,使得换热器进出口热流密度矢量的分布更加均匀,并且流体各自管道与管道之间温度梯度分布均匀,减少了管道之间轴向导热的影响;而对于对流换热的强弱没有影响,冷、热侧平均努塞尔数基本维持不变;总的增大了总换热系数,传热效率也随之变大。因此在小雷诺数的边界条件下,设计矩块错流式换热器应该尽可能的增加冷、热流体同排管心距,并且上下管道之间的布置排列要均匀。(2)当上下管间距从2.6mm增加到3.6mm时,总换热系数变化不大,传热效率也稳定在0.41左右;当不考虑尺寸范围,上下管间距从3mm增加到8mm时,冷、热流体管道之间的热流矢量逐渐变少,各自管道与管道之间的热流密度矢量变得密集,说明冷、热管道之间的换热被减弱,轴向导热得到加强。而平均努塞尔数逐渐降低,且在上下管间距超过6mm之后降低幅度增大;对流换热效果减弱。两者共同导致了总换热系数的减小,且传热效率也逐渐减小。因此在矩块错流换热器的设计中,在保证固体承压以及支撑强度足够的前提下,应该尽量减少上下管间距来增加总换热系数。(3)管径的增大加强了冷、热管道之间的传热,减弱了轴向导热的影响,平均努塞尔数也随之增大,加强了对流换热。传热效果增强,而传热效率随之变低。因此在小雷诺数的操作条件下,同排管心距的合理范围之内,对于微型矩块式错流换热器的设计,尽量选择大管径可以加强传热效果。(2)矩块式换热器传热形状因子的拟合:(1)随着同排管心距的改变,形状因子的数值曲线变化符合幂函数曲线形式,同排管心距越大,形状因子的数值随之变大的趋势越慢。(2)随着上下管间距的改变,形状因子的数值逐渐降低但是幅度很小,基本没有影响。(3)随着管径的改变,形状因子的数值曲线变化也符合幂函数的曲线形式。管径逐渐增大,形状因子的数值随之变大的趋势也变慢。(4)形状因子与结构参数的关联式有1个因变量,3个自变量,且因变量与自变量之间非线性关系,采用非线性多元回归分析,使用幂方程形式进行拟合,最终得到形状因子与结构参数的关联式,推导出导热热阻关联式,并进行准确性验证,最大误差在15%以内,符合工程应用的要求。

关键词：矩块式换热器结构参数固体导热传热性能数值模拟形状因子

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光前夸克模型下P→T跃迁形状因子研究

光前夸克模型下P→T跃迁形状因子研究

作者：任玉宛河南师范大学

学位级别：硕士

重味介子唯象衰变在检验标准模型和寻找新物理等方面发挥着重要作用,跃迁形状因子是介子弱衰变中一个重要非微扰物理量,光前夸克模型为非微扰物理量的计算提供了一个概念上简单,唯象上可行的理论框架,被广泛应用于非微扰物理量的计算。... 详细信息

重味介子唯象衰变在检验标准模型和寻找新物理等方面发挥着重要作用,跃迁形状因子是介子弱衰变中一个重要非微扰物理量,光前夸克模型为非微扰物理量的计算提供了一个概念上简单,唯象上可行的理论框架,被广泛应用于非微扰物理量的计算。本文在光前夸克模型下,对P → T跃迁形状因子进行了详细研究。首先,本文介绍了光前场论的相关理论,包括光前动力学,QCD光前量子化以及一般形式下量子电动力学(QED)和量子色动力学(QCD)的相关知识。其次,介绍了两种光前夸克模型:标准光前夸克模型(SLF QM)和协变光前夸克模型(CLFQM),并采用这两种方法计算了P → T跃迁形状因子的理论结果。接着,本文讨论了CLF QM中自洽性和协变性问题,分析了CLF QM中的零模和价贡献。研究发现,CLF QM会出现协变性破坏和两种自洽性问题。一种是由非零的类光矢量w依赖项引起的,这部分贡献同时破坏了洛伦兹协变性;另一种是由于采用不同处理强子矩阵元方法导致的。我们发现通过修改协变框架和光前框架的对应关系,即可以同时解决自洽性和协变性问题。最后,在协变且自洽的CLF方案下给出了由c →(q,s)(q=u,d)跃迁引起的D →(a2,K2*),Ds →(K2*,f’2),ηc(1S)→(D2*,Ds2*),Bc→(B2*,Bs2*)和由b →(q,s,c)跃迁引起的B→(a2,K2*,D2*),Bs→(K2*,f’2Ds2*),Bc→(D2*,Ds2*,χc2(1P)),ηb(1S)→(B2*,Bs2*)过程形状因子的数值结果,其中某些衰变过程的形状因子是首次得到。为了验证结果的正确性,本文还计算了两个半轻衰变B→D2*(2460)l+νl(l=e,μ),D2*(2460)τ+ντ的分支比。本文的研究结果不仅能够改进CLF计算框架,而且可以为介子唯象学研究提供必要的非微扰输入。

关键词：光前夸克模型形状因子自洽性

应用QCD求和规则计算Ξc→Ξ跃迁的半轻形状因子

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应用QCD求和规则计算Ξc→Ξ跃迁的半轻形状因子

作者：杨亚婷内蒙古大学

学位级别：硕士

在本文中,我们利用QCD求和规则计算了Ξc→Ξ跃迁的半轻形状因子,同时还提供了初末态的内插流,以及定义了两点关联函数和三点关联函数。在研究两点和三点关联函数时,我们需要考虑以下几点贡献,首先是微扰(dimension-0),其次是夸克凝聚(d... 详细信息

在本文中,我们利用QCD求和规则计算了Ξc→Ξ跃迁的半轻形状因子,同时还提供了初末态的内插流,以及定义了两点关联函数和三点关联函数。在研究两点和三点关联函数时,我们需要考虑以下几点贡献,首先是微扰(dimension-0),其次是夸克凝聚(dimension-3),最后是夸克-胶子混合凝聚(dimension-5)。但是,考虑到胶子-胶子凝聚(dimension-4)的贡献相对较小,所以本文没有深入研究此问题。在研究关联函数时,需要将其分别在强子和夸克层次上进行计算。通过令强子和夸克层次上关联函数的表达式相等,建立求和规则。除此之外,通过夸克-强子对偶减除激发态和连续谱的贡献,来有效地提取我们感兴趣的物理量。为了进一步提高算符乘积展开的收敛性,我们采用Borel变换来压低高激发态和连续谱的贡献。为了比较准确地得到Ξ的极点留数,我们研究了相应的两点关联函数,并且得到了一个稳定的Borel平台,从而实现较高的计算精度。接下来再通过计算三点关联函数,提取了Ξc→Ξ跃迁的形状因子,并将其与其他理论计算进行比较。由于无法找到一个稳定的Borel区域,导致形状因子的计算存在一定的误差。具体而言,这可能会导致引入大约10%-20%的不确定性。为了得到更准确的结果,我们可能需要计算更多高量纲算符的贡献。最后利用计算得到的形状因子,我们预测了Ξc→Ξe+v的衰变宽度,结果显示大于Belle合作组的最新数据,而与当前世界平均值及格点QCD的计算结果在误差范围内保持一致。

关键词： QCD求和规则形状因子极点留数关联函数

八重态重子的类时形状因子的近阈行为以及震荡行为的理论研究

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八重态重子的类时形状因子的近阈行为以及震荡行为的理论研究

作者：代安鑫中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)

学位级别：硕士

本文主要研究了重子类时形状因子的阈值增强(截面非零)行为以及震荡行为。理论上正反重子对产生过程的截面应该在阈值处从0开始上升,但实验测量结果表明正反重子对产生过程的散射截面在末态动量接近零时散射截面依然是一个较大的值,研... 详细信息

本文主要研究了重子类时形状因子的阈值增强(截面非零)行为以及震荡行为。理论上正反重子对产生过程的截面应该在阈值处从0开始上升,但实验测量结果表明正反重子对产生过程的散射截面在末态动量接近零时散射截面依然是一个较大的值,研究者们将这一奇异行为归结为末态库仑相互作用的影响。但这不能解释Λ和中子,因为Λ和中子都是电中性的。本文中我们认为可以从夸克层次来重新考虑末态库仑相互作用修正的形式来解释中性重子阈值截面非零的问题。在反应的过程中显然是先有夸克对的产生,然后再经过我们尚不清楚的过程组合形成了强子,末态库仑相互作用可能在夸克对产生的这个过程中就已经开始影响截面了,而从夸克层次来看质子和中子,显然是没有多大差别的,只是其中一个+2/3电荷的上夸克换成了-1/3电荷的下夸克。我们基于点粒子近似下的末态库仑相互作用修正的形式,推广后对非点粒子近似的情况进行描述,基于这样的思想我们就能很好的理解为什么中性重子的对产生截面在阈值处同样不为零,我们重新修正后得到有效形状因子(截面)的结果在阈值处与实验数据显示的趋势符合得很好。最新的BESIII的测量结果表明中子的形状因子存在震荡的行为,并且可以与质子的震荡行为用相同的角频率进行描述,而我们进一步对Λ、Σ和Ξ的有效形状因子进行了分析,加入了震荡部分后可以更好地描述有效形状因子随能量变化的关系,并且得出的参数之间还存在一些有趣的规律,得出更有力的结论还需要更进一步的实验结果。

关键词：形状因子类时形状因子重子对产生末态相库仑互作用索墨菲因子有效形状因子震荡

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Bs到激发态粲介子跃迁形状因子的相关研究

Bs到激发态粲介子跃迁形状因子的相关研究

作者：金洪瑶辽宁师范大学

学位级别：硕士

B介子半轻衰变在检验粒子物理标准模型(SM)、确定SM的基本参数以及寻找超出SM的新物理方面具有重要的作用。目前,确定CKM矩阵元|V|最直接的途径是通过到基态粲介子半轻衰变B→D(D)l(?))。相关精度既取决于实验测量,也取决于研究强相互... 详细信息

B介子半轻衰变在检验粒子物理标准模型(SM)、确定SM的基本参数以及寻找超出SM的新物理方面具有重要的作用。目前,确定CKM矩阵元|V|最直接的途径是通过到基态粲介子半轻衰变B→D(D)l(?))。相关精度既取决于实验测量,也取决于研究强相互作用非微扰效应的理论方法。到激发态粲介子半轻衰变构成了测量上述过程的主要背景。基于重夸克对称性,可以对这些衰变给出一些模型无关的预言。与传统重夸克有效理论(HQET)相比,重夸克有效场论(HQEFT)直接从QCD导出,更完整地考虑了有限重夸克质量修正中的夸克-反夸克耦合效应。对于遍举半轻衰变,非微扰贡献可以用形状因子参数化。本文在HQEFT的框架内,考虑重夸克展开次领头阶的贡献,利用QCD求和规则的方法系统计算了B到P波激发态粲介子D(包括D(2300)、D(2430)、D(2420)、D(2460)及相应的c(?)态)的跃迁形状因子。论文首先在理论综述部分对相关研究背景和用到的理论框架、方法进行了介绍,包括重味物理、重夸克有效场论以及QCD求和规则三个方面的内容。在此基础上,我们在HQEFT框架内,利用QCD求和规则对B→D跃迁形状因子进行系统计算。我们考虑了重夸克展开次领头阶的贡献并给出了所有相关的形状因子,包括只与可能新物理效应相关的标量和张量形状因子。研究发现,不同形状因子之间存在一些关系。具体来说,g=gT、gV=-gT、gA=-gT=gT、f=-fT=fT、k=k。形状因子g在整个q区域内均为0，gp、gV和在q取最大值处趋于0。由于近似的SU(3)味道对称性,B→D跃迁形状因子的数值结果与相应c(?)态情形非常相近。形状因子计算结果的误差来自于QCD求和规则中自由参数的取值,约为(10-20)%。本文给出的结果可直接应用于相关遍举半轻衰变可观测量的计算和理论分析。

关键词： Bs 激发态粲介子 HQEFT 形状因子

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光斑的形状因子及其在光纤定解问题中的应用

物理学报 2002年第9期51卷 1907-1912页

作者：余恬王福勋山东大学信息科学与工程学院

通过比较面光源与多极子点源两种辐射场 ,定义了光斑的形状因子 ,它决定于光斑上的源强分布 .给出了形状因子的确定方法 ,求出了几种常见光斑的形状因子 .把形状因子应用于光纤理论 ,补充了入射端面上的定解条件 ,完整地设定了定解问题 .

关键词：光斑光纤光学多极子面光源形状因子多极子点源源强分布

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利用形状因子采样的实时全局光照绘制

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第6期23卷 941-948页

作者：吴向阳柴学梁王毅刚张龙杭州电子科技大学图形图像研究所杭州310018

为了对物体表面材质进行实时编辑,提出一种动态光照和任意视点条件下的实时全局光照算法.该算法预计算各面片的形状因子,并存储其中较大的形状因子值和相应的面片号,这些面片是光照贡献最大的面片.一次间接光照利用这些面片计算,并用亮... 详细信息

为了对物体表面材质进行实时编辑,提出一种动态光照和任意视点条件下的实时全局光照算法.该算法预计算各面片的形状因子,并存储其中较大的形状因子值和相应的面片号,这些面片是光照贡献最大的面片.一次间接光照利用这些面片计算,并用亮度补偿策略增加计算精度,而二次及多次间接光照则用近似公式估算,整个光照计算过程在GPU中完成.实验结果表明,文中算法在视点改变、光照改变和材质改变情况下,对静态场景能获得逼真的实时全局光照绘制效果.

关键词：全局光照实时形状因子动态光源 CUDA