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氯离子浓度对Ni-P合金涂层失效过程影响的SECM实验和comsol模拟研究

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表面技术 2016年第7期45卷 8-16页

作者：周亚茹朱泽洁聂林林张鉴清曹发和浙江大学化学系杭州310027

目的发展具有空间分辨的腐蚀电化学研究方法。方法用电沉积方法在铜基体上制备Ni和Ni-P涂层,应用扫描电镜和XRD检测涂层表面形貌和晶体结构,采用扫描电化学显微镜(SECM)研究Ni和Ni-P涂层在不同浓度Na Cl溶液中的失效行为,并结合comsol... 详细信息

目的发展具有空间分辨的腐蚀电化学研究方法。方法用电沉积方法在铜基体上制备Ni和Ni-P涂层,应用扫描电镜和XRD检测涂层表面形貌和晶体结构,采用扫描电化学显微镜(SECM)研究Ni和Ni-P涂层在不同浓度Na Cl溶液中的失效行为,并结合comsol多物理场软件建立二维和三维模型,模拟量化活性点大小和反馈机制。结果低浓度Cl-对于纯Ni涂层具有活化作用,增加Cl-浓度会促进腐蚀发生。Ni-P合金涂层在低浓度Na Cl溶液中,短时间内保持良好的稳定性,浸泡6 h后,低P合金涂层出现典型的活性点和腐蚀产物,而高P合金涂层在浸泡24 h后出现腐蚀产物和活性区域。0.1 mol/L的Na Cl溶液促进低P合金涂层局部腐蚀的发生,而涂层在0.3 mol/L Na Cl溶液中则以发生均匀腐蚀为主。逼近曲线及其模拟结果表明,腐蚀产物对于Fc Me OH的电化学过程完全失活,而新鲜Cu表面对Fc Me OH氧化还原过程受扩散控制。三维模拟结果显示,低P合金涂层失效过程中活性点大小接近10μm。结论 Ni和Ni-P合金涂层的失效过程中活性点的形成、腐蚀产物的生成和累积过程与SECM面扫描图谱中正负反馈效应相关,Cl-促进腐蚀发生,其浓度影响腐蚀类型。comsol多物理场模拟明确反馈效应与探针和基底的距离有关,Ni-P涂层失效活性点大小在微米级。

关键词： Ni-P合金涂层 SECM comsol模拟活性点分辨率

基于comsol模拟的瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的应用

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公路 2023年第6期68卷 469-474页

作者：郑洪斌赵学敏中交四航局第六工程有限公司珠海市519000

湖南临连高速公路黄沙隧道设计地层揭示溶洞、突泥突水等不良地质较多,为了做好超前预报工作,采用了瞬变电磁法探测技术(TEM),即利用中心回线装置激发的磁源,通过comsol有限元模拟软件建立几何模型,对隧道前方溶洞的电磁响应特征进行分... 详细信息

湖南临连高速公路黄沙隧道设计地层揭示溶洞、突泥突水等不良地质较多,为了做好超前预报工作,采用了瞬变电磁法探测技术(TEM),即利用中心回线装置激发的磁源,通过comsol有限元模拟软件建立几何模型,对隧道前方溶洞的电磁响应特征进行分析,研究瞬变电磁的响应规律,得出瞬变电磁探测的最佳角度和距离。此项技术的应用,大大降低了隧道不良地质引起的施工安全风险,保障了施工生产的顺利进行,同时也增加了隧道超前地质预报的技术手段,用于指导后续类似工程的施工。

关键词：隧道超前探测瞬变电磁法 comsol模拟溶洞

基于comsol模拟的无烟煤合理吸附平衡时间研究

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煤矿安全 2015年第3期46卷 51-53,57页

作者：戚灵灵彭信山王兆丰娄秀芳河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003

为研究《煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)》(MT/T752-1997)标准中测试瓦斯吸附常数的吸附平衡时间(第1个点吸附平衡7 h,当压力大于0.5 MPa后每个压力点吸附平衡4h)是否能够使吸附能力强的无烟煤真正达到吸附平衡,通过comsol软件建... 详细信息

为研究《煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)》(MT/T752-1997)标准中测试瓦斯吸附常数的吸附平衡时间(第1个点吸附平衡7 h,当压力大于0.5 MPa后每个压力点吸附平衡4h)是否能够使吸附能力强的无烟煤真正达到吸附平衡,通过comsol软件建立模型,模拟瓦斯在煤内的吸附扩散过程,从而研究无烟煤达到吸附平衡所需时间。研究表明,对于无烟煤,标准中规定的吸附平衡4 h并不足以使瓦斯完全吸附在煤的孔隙中,测试无烟煤的瓦斯吸附常数时,应延长其吸附平衡时间。对同一种煤(无烟煤)的软煤和硬煤,软煤的孔隙比硬煤发达,瓦斯若要进入更小的微孔隙内,分子扩散阻力越来越大,所需平衡时间越来越长,因此,在同一吸附压力下,软煤达到吸附平衡的时间比硬煤长。

关键词：无烟煤吸附平衡时间软硬煤吸附常数 comsol模拟

基于comsol模拟多层材料电磁波吸收性能研究

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基于COMSOL模拟多层材料电磁波吸收性能研究

作者：朱立川燕山大学

学位级别：硕士

采用comsol模拟软件对多层结构材料的电磁波吸收性能进行模拟,可以有效节省实验成本,缩短研发周期,并大大拓展该领域研究工作的深度和广度,为进一步的实际开发研究提供理论借鉴。单层电磁波吸收体,使用材料单一,较好的匹配能力和强电磁... 详细信息

采用comsol模拟软件对多层结构材料的电磁波吸收性能进行模拟,可以有效节省实验成本,缩短研发周期,并大大拓展该领域研究工作的深度和广度,为进一步的实际开发研究提供理论借鉴。单层电磁波吸收体,使用材料单一,较好的匹配能力和强电磁波吸收性能很难完美兼具。而多层结构设计可以有效增加材料选择的自由度和实现阻抗匹配更多的机会,增加电磁波在层间的反射次数,提高电磁波吸收性能。本工作前期分别制备不同浓度(wt%)碳纳米管、石墨烯,羰基铁粉、纳米镍粉及其不同浓度和成分组合的介电-磁性复合材料的标准样品,并对其电磁参数和吸收特性进行测试和分析,并将这些信息作为源数据。利用comsol仿真软件模拟多层结构体在每层厚度变化0.1 mm,总厚度不超过2.0 mm情况下的电磁波吸收过程,对最优模拟结果进行电磁波吸收性能研究。主要有以下内容:(1)通过模拟得出有较好电磁波吸收性能的单组分三层材料,从第一次层到第三层的材料分别为CIP-80、GR-20和CNT-10。厚度组合为0.5 mm-0.7 mm-0.7 mm,对应的频率位置、最小反射损耗和有效带宽范围分别为11.54 GHz、-41.634 d B和3.422 GHz(10.138 GHz-13.56 GHz)。(2)采用两层结构复合吸收体并进行模拟,得出具有较强电磁波吸收能力的第一种复合组分两层材料体,从第一次层到第二层的材料分别为Ni/CNT-30/5和Ni/GR-20/25。当厚度为1.0 mm-1.0 mm,对应的频率位置、最小反射损耗大小和有效带宽范围分别为9.16 GHz、-47.534 d B和2.37 GHz(8.055 GHz-10.435 GHz);第二种复合组分两层材料,从第一次层到第二层的材料分别为GR/CIP-20/20和GR/CIP-20/30。当厚度为0.8 mm-0.5 mm,对应的频率位置、最小反射损耗和有效带宽范围分别为11.455 GHz、-45.093 d B和2.04 GHz(10.35 GHz-12.39 GHz)。(3)采用三层结构复合吸收体并进行模拟,得到有优异吸波能力的材料序列层,从第一层到第三层的材料分别为Ni/CNT-30/5、GR/CIP-20/20和GR/CIP-20/30。在厚度为0.7 mm-0.4 mm-0.8 mm时具有较好的电磁波吸收特性。对应的频率位置、最小反射损耗和有效带宽范围分别为9.03 GHz、-44.43 d B和2 GHz(8.09 GHz-10.09 GHz)。

关键词：多层材料复合材料 comsol模拟反射损耗电磁波吸收材料

SPAM轻敲模式下赫兹接触模型的comsol模拟

同方学位论文库评论

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SPAM轻敲模式下赫兹接触模型的COMSOL模拟

考虑残余应力影响的典型钢结构对接焊缝缺陷定位研究

2009年西安-上海声学学术会议

作者：姚文刚程茜钱梦騄同济大学声学研究所

＜正＞1引言SPM技术的发展标志着材料微观尺度的检测上升到新的高度。而近些年来,SPM技术已从微区特性的准静态检测迅速发展成一种全动态检测技术,扫描探针声显微镜（SPAM）应运而生,本文中SPAM系统是在探针上施加声振动来实现材料微区... 详细信息

＜正＞1引言SPM技术的发展标志着材料微观尺度的检测上升到新的高度。而近些年来,SPM技术已从微区特性的准静态检测迅速发展成一种全动态检测技术,扫描探针声显微镜（SPAM）应运而生,本文中SPAM系统是在探针上施加声振动来实现材料微区动态力学特性成像的近场声成像技术,它可以

关键词：材料微观尺度赫兹接触模型数值模拟 comsol模拟 SPAM技术

来源： cnki会议评论

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建筑钢结构进展 2024年第4期26卷 112-120页

作者：陈悦潘学豪邓淋方重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

对接焊缝为典型的钢结构焊缝形式,其位置处的裂纹和气孔型缺陷的准确检测对于钢结构维护有着重要的意义,使用磁记忆检测技术对焊缝裂纹和气孔型缺陷进行定位时,传统的零点极值理论由于焊接残余应力的影响,难以区分残余应力、焊接裂纹和... 详细信息

对接焊缝为典型的钢结构焊缝形式,其位置处的裂纹和气孔型缺陷的准确检测对于钢结构维护有着重要的意义,使用磁记忆检测技术对焊缝裂纹和气孔型缺陷进行定位时,传统的零点极值理论由于焊接残余应力的影响,难以区分残余应力、焊接裂纹和气孔型缺陷所产生的磁信号,从而在实际检测中造成缺陷定位的误判和漏判,因此,从焊接裂纹和气孔型缺陷和残余应力所在区域磁信号产生机理的不同入手,开展考虑残余应力影响下的焊接裂纹和气孔型缺陷定位检测研究。首先对焊接残余应力与裂纹和气孔型缺陷产生磁信号的机理进行分析,提出采用三维磁模量梯度极值判定方式来区分残余应力与裂纹和气孔型缺陷产生的磁信号;其次再进行焊接缺陷有限元comsol模拟,将所得磁信号代入梯度极值特征公式中进行表征判断;最后为了验证模拟表征判断的准确性,人工制作焊接钢板,提取三维磁信号进行分析。研究结果表明,理论分析、数值模拟与试验结果相互吻合,三维磁模量梯度极值能定位焊接缺陷并定量表征缺陷的长度,且裂纹和气孔型的三维磁模量梯度值远远高于无缺陷残余应力区域的梯度值。

关键词：焊缝裂纹气孔型缺陷磁记忆检测 comsol模拟三维磁模量梯度

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微槽结构对前刀面润湿性能影响及参数优化

组合机床与自动化加工技术 2024年第7期 132-136,141页

作者：犹大国何林周小容周滔王伟强贵州大学机械工程学院贵阳550025 六盘水师范学院矿业与机械工程学院六盘水553000

在刀具前刀面合理置入微槽织构可以改善刀具表面润湿性。为探究微槽槽宽、间距以及槽深对刀具表面润湿性能的影响,基于Wenzel理论,建立微槽表面液滴润湿数值模型,分析表观接触角随微槽结构参数变化的趋势,并通过comsol软件进行接触角数... 详细信息

在刀具前刀面合理置入微槽织构可以改善刀具表面润湿性。为探究微槽槽宽、间距以及槽深对刀具表面润湿性能的影响,基于Wenzel理论,建立微槽表面液滴润湿数值模型,分析表观接触角随微槽结构参数变化的趋势,并通过comsol软件进行接触角数值模拟。结果表明,随着微槽结构参数的变化,液滴的润湿呈现Wenzel状态和Wenzel与Cassie的复合状态,对于Wenzel状态的微槽结构参数,表观接触角随着槽宽和间距的减小而减小,随着槽深的增大而减小;并且在槽宽为30μm,间距40μm,槽深70μm时,表观接触角最小,为54.4°,相对于本征接触角,降低了22%。

关键词：微槽织构表面润湿性 Wenzel理论 comsol模拟

基于comsol的双环磁控溅射靶的磁场模拟分析

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人工晶体学报 2016年第6期45卷 1696-1702页

作者：薛莹洁陈海峰陕西科技大学机电工程学院西安710021

影响靶材刻蚀特性的主要因素来自平行靶面的磁场分布,为了得到更优的磁控靶结构参数以实现靶面水平磁感应强度的均匀分布,本文利用comsol软件对双环磁控溅射靶的靶面水平磁感应强度分布进行模拟分析,得出了当内磁环高度h=10 mm,外磁环... 详细信息

影响靶材刻蚀特性的主要因素来自平行靶面的磁场分布,为了得到更优的磁控靶结构参数以实现靶面水平磁感应强度的均匀分布,本文利用comsol软件对双环磁控溅射靶的靶面水平磁感应强度分布进行模拟分析,得出了当内磁环高度h=10 mm,外磁环与靶材间距d=7 mm时的靶面水平磁感应强度分布较为理想。除此之外,还探讨了加装导磁片对靶面水平磁感应强度的影响,结果表明采用适当的导磁片长度、厚度以及导磁片与磁环之间的间距,对靶材的水平磁场强度分布具有调节作用。在工程应用中,技术人员可以事先对靶材结构进行模拟优化以节省生产周期和成本,对实际生产具有指导意义。

关键词：双环磁控溅射靶 comsol模拟水平磁感应强度结构参数

一体化烟气处理系统脱硫脱硝实验及动力学研究

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一体化烟气处理系统脱硫脱硝实验及动力学研究

作者：刘炳阳东北电力大学

学位级别：硕士

我国中小型燃煤锅炉单机容量小、装机数量大、分布分散,具有难以集中解决烟气治理的问题。此外,专门针对中小型燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝技术和设备尚未实现商业量产。因此,研究适合中小型燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝技术和设备至关重要。本... 详细信息

我国中小型燃煤锅炉单机容量小、装机数量大、分布分散,具有难以集中解决烟气治理的问题。此外,专门针对中小型燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝技术和设备尚未实现商业量产。因此,研究适合中小型燃煤锅炉的烟气脱硫脱硝技术和设备至关重要。本研究设计搭建的实验台具有结构简单、成本低、性能稳定占地面积小以及改造成本低的特点,而且避免了将大型火电机组烟气净化设备成套搬至中小型锅炉中所造成的成本较高的问题,能够同时对烟气进行脱硫脱硝处理。为中小型燃煤锅炉烟气脱硫脱硝一体化处理提供一定的理论和实践基础。首先,本文搭建了一种烟气处理量为0～40m3/h的烟气同时脱硫脱硝实验装置,该装置采用臭氧预氧化技术,并结合以Na2CO3为吸收剂的洗涤塔和光氧活性炭一体技术的工艺路线。通过改变实验参数,研究了温度、Na/S摩尔比和臭氧加入量对同时脱硫脱硝效率的影响。结果发现:当烟气温度在100～150℃时,洗涤塔内的脱硫脱硝效率随着温度的升高出现不同的变化,脱硫效率会随着温度升高出现下降的趋势,而脱硝效率则会有些许升高;Na/S摩尔比的增加对脱硫效率的提升效果明显,反之对脱硝效率的提升效果并不明显,当Na/S摩尔比增加至一定程度后,对脱硫效率的提升效果也不再明显;臭氧投入量的增加对脱硝效率的提升效果尤为显著,主要是因为臭氧的增加,增加了NO的氧化率,臭氧的增加对脱硫效率的提升并不明显。当烟气温度150℃、吸收液Na/S摩尔比为1.0,O3/NO摩尔比为1.0时,该实验装置在处理SO2浓度为1000mg/m3、NO浓度为700mg/m3的烟气时,脱硫效率可达到98.7%,脱硝效率可达到96.5%,且二者的出口浓度分别为13mg/m3和24mg/m3,均达到污染物排放标准。其次,在实验的基础上,利用comsol Multiphysics数值模拟软件对气体混合罐中O3氧化NO的过程进行模拟研究。通过数值模拟研究了烟气温度、O3/NO摩尔比、SO2浓度、反应停留时间等因素对NO氧化率的影响。结果发现:当温度高于150℃后,O3分解趋势明显增大,因此NO氧化率也开始下降;通过对O3/NO摩尔比NO氧化率影响的研究发现,O3氧化NO的过程是分步进行的,首先NO被氧化成NO2,然后被深度氧化成NO3和N2O5,而且O3/NO摩尔比的变化基本不会对SO2的氧化产生影响;SO2的加入和浓度变化不会对NO的氧化产生影响;O3与NO发生完全反应所需时间较短,当反应的停留时间超过0.4s时,NO的氧化率基本稳定并达到98%左右;烟气含氧量对NO氧化率的影响并不明显。

关键词：中小型燃煤锅炉脱硫脱硝一体化臭氧氧化 comsol模拟