根据不同工艺参数（层厚、扫描间距、激光功率、扫描速度、加工环境温度、层与层之间的加工时间间隔和扫描方式）下的选择性激光烧结成型件密度的实测数据集，应用基于粒子群算法寻优的支持向量回归（SVR）方法，建立了加工工艺参数与成型件密度间的预测模型，并与BP神经网络模型进行了比较．结果表明：基于相同的训练样本和检验样本，成型件密...
根据在不同热压烧结工艺参数（包括TiN的含量、烧结温度和保温时间）下合成的AlON-TiN复相材料的抗弯强度实测数据集，应用基于粒子群算法寻优的支持向量回归（SVR）方法，建立了AlON-TiN复相材料在不同热压烧结工艺参数下抗弯强度的SVR预测模型，并与基于人工神经网络（ANN）模型的预测结果进行了比较．利用SVR预测模型并结合粒子群算法对AlON...
研究了粉末材料堆积过程仿真的物理模型和系统，并探讨了适合多种不同粒径颗粒混合堆积过程仿真的高性能计算方法．在该仿真系统中，考虑了重力、接触力、阻尼力、摩擦力和范德瓦耳斯力等多种作用力的影响，集成了多种接触力模型和阻尼模型，使其适用于三维大规模粉末材料堆积过程的计算机仿真．利用该系统对粉末材料领域中的两个典型应用进行了...
将在热加工及热处理过程中发生相变的材料考虑为热弹塑性的多相混合物，基于连续介质物理学及含内变量的不可逆热力学，推导出考虑相变的热弹塑性本构方程．根据一组不同温度水平下的高温短时拉力试验，确定本构方程中的材料参数及其随温度的变化关系．同时，提出了考虑相变的热传导方程和计及应力影响的相变动力学方程．基于这些方程编制相应有...
电子壳模型势函数在离子晶体的原子级计算机模拟中有广泛应用，其势参数主要通过拟合晶体的实验数据或电子结构数据得到．提出了通过拟合双原子分子的量子化学从头计算电子结构数据来获得该势函数的方法，并由H2分子的电子结构数据建立了H原子间的电子壳模型势函数．此外，还应用该势函数对H2分子离子进行了计算．该势函数拟合方案更适合于共价...
采用基于Chen-Msbius反演方法，从金属，金属氧化物界面第一性原理计算的粘结能结果中推导出的Au／MgO原子间相互作用势的正则系综（NVT）分子动力学，模拟了在10K条件下，Au959团簇负载于MgO（100）表面后团簇结构的变化．根据原子对分析技术和对分布函数的分析表明，由于团簇界面处原子间距与载体原子间距相匹配，置于载体上的Au团簇经过一个...
研究CuN（N=57，58，59）熔融铜团簇在冷却过程以及300K时两个具有二十面体结构Cu55团簇在并合过程中的结构变化．对这些小尺寸团簇的结构变化采用基于嵌入原子方法的正则系综分子动力学进行计算机模拟．通过对模拟结果的分析表明，小团簇的冷却和并合过程存在阶段变化的特点．降温过程中CuN（N=57，58，59）团簇的原子运动及其微观结构变化表现...
采用基于嵌入原子方法的分子动力学，模拟了熔融Cu55团簇在Cu衬底（010）表面上以两个不同降温速率降温过程中结构的变化．模拟结果表明，降温速率对团簇结构的变化有很大影响．较快的降温速率使得降温过程中团簇原子具有较低的能量；较慢的降温速率有助于高温时位于衬底内的原子向衬底表面扩散，排列形成面心立方结构．
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算了中性和带电小钨团簇Wn（n=3—6）的构型，得到了一些能量较低的结构，它们都有可能是团簇的基态．研究发现，这些团簇大多具有较低的自旋多重度：中性小钨团簇为白旋单态或三重态；带电小钨团簇为自旋双重态或四重态．当n〉3时，小钨团簇具有三维立体结构．通过拟合光电子谱、计算垂直离化能并与实...
铸造镁合金不可避免地包含许多微孔洞，这些微孔洞在材料的后续加工及服役过程中将发生演化，并对材料的力学行为产生重要影响．基于球形孔洞体胞模型，提出微孔洞长大及形核方程，它们构成微孔洞的演化方程．根据孔洞演化将造成材料性质弱化的物理机制，将微孔洞演化以弱化函数的形式引入到非经典弹塑性本构方程，得到考虑孔洞演化的铸造镁合金...
以梅山钢铁股份有限公司热轧机组的粗轧板坯边部出现“黑线”为背景，对孔型立辊的5道次可逆立一平轧制过程进行了数值模拟．模拟结果表明：孔型立辊轧制能更有效地纠正双鼓变形，避免产生边部夹层；轧件的边角部金属在轧制过程中逐渐流动到轧件的上下表面；在相同轧制工艺条件下，随着孔型内倒角半径的增加翻平量逐渐增大；轧制过程中，低温、...
以欧拉方法和体积元平均技术为基础，建立考虑固相移动的大尺寸钢锭宏观偏析数学模型．研究了纯自然对流和包含固相移动两种情况下宏观偏析形成的模式，分析了临界固相分数和固相密度变化对宏观偏析形成的影响．计算结果表明：无论是否考虑固相移动，A型偏析形成机理是侧壁形成的固相与底部形成的固相之间形成狭窄的补缩通道，此通道内溶质富集...
针对一维六方准晶中一种新平面弹性问题，即非周期平面内的平面弹性问题，通过引入应力势函数，建立了一维六方准晶中非周期平面内的平面应变理论．作为应用，求解了一维六方准晶中垂直于准周期方向的椭圆孔口问题，得到了其弹性应力场的解析解．在极限情形下，可给出裂纹问题的解．
基于采用晶体有序化程度参量ψ和晶体学取向θ来表示多晶粒结构的相场模型，利用自适应有限元方法模拟了多晶材料等温过程中的晶粒粗化现象．模拟结果显示，在曲率作用下，通过晶界迁移弯曲晶界逐渐平直化，小晶粒逐渐被大晶粒吞并，当晶界之间的取向差较小时，满足一定能量和几何条件的两晶粒在界面能作用下会发生转动，合并为单个晶粒．模拟结果...
采用Potts模型Monte Carlo方法研究了晶粒棱长、尺寸与拓扑学特征之间的统计关系．结果表明，晶粒棱长与晶粒面数之间呈线性统计关系，并且平均Ⅳ面体晶粒模型和Poisson．Voronoi组织均支持该结论．不同时刻的晶粒长大仿真数据表明，在准稳态晶粒长大阶段晶粒棱长的分布具有自相似性．个体晶粒的平均棱长随晶粒面数（或晶粒尺寸）的增加而逐渐增...
利用Chen-MObius晶格反演获得的原子间相互作用势，对NaZn13型Fe基金属间化合物进行原子级模拟研究．计算结果表明，勖原子和Co原子均优先占据96i晶位，Si原子和Co原子替代Fe原子后晶体平均结合能降低．随着Co含量的增加，LaFe13-x-yCoySix和NdFe13-x-yCoySix的晶格参数逐渐降低．声子态密度中，稀土原子主要激发低频模，si原子主要激发高频模．...
RFe2Zn20（R代表稀土元素）型稀土金属间化合物因其低稀土含量和良好的铁磁性，已成为铁磁材料的研究热点之一．添加第四组元对该系列化合物的晶体结构和材料性能会产生一定影响．利用晶格反演方法获得了一系列有效的原子间相互作用势，对三元RFe2zn如和四元RFe2Zn20-xIn，化合物进行原子级模拟计算．研究表明，随着稀土元素原子量的增加，三元...
基于物理冶金原理建立了微合金钢在热轧过程中流变应力、回复、再结晶和析出模型，模拟了含Nb微合金钢Nb（C，N）析出动力学，并利用Thermo-Calc软件计算了不同条件下析出粒子形核驱动力和元素平衡含量值，同时考虑了回复和再结晶对析出的影响．计算结果表明，该模型对含Nb微合金钢在不同热轧形变条件下模拟结果与实验结果符合较好，因此可以有...
运用分子动力学方法，研究了镍基单晶高温合金γ/γ’相界面错配位错网络的特征．通过对界面位错的形成、位错的反应、位错网络的演化等现象的分析发现，在温度场影响下，位错网络将由弛豫初期的十四面体演化成最终的正六面体．
采用蒙特卡罗（MC）方法模拟了Fe—C合金在奥氏体。铁素体相变的平衡温度之上的形变诱导动态相变过程．通过建立合适的MC规则，在一个MC模型中同时实现了奥氏体一铁素体相变、铁素体-奥氏体逆相变以及奥氏体动态再结晶过程的模拟．同时，一个基于矢量变换的拓扑模型被嵌人此MC相变模型，用来跟踪由于塑性变形导致的晶粒形貌变化．在此基础上模拟...
在密度泛函理论计算的基础上，利用微动弹性带（nudged elastic band）方法研究了氧原子在Zr（0001）表面附近的扩散．首先计算了氧原子从稳定的表面面心立方（SFCC）位置向表面六角密排位置的扩散激活能（0．77eV）；然后计算了氧原子从稳定的SFCC位置扩散到表面下第1层与第2层之间的八面体间隙位置，再继续向表面下第2层与第3层之间的八面体间...
阐述了高温塑性变形引起的非平衡晶界偏聚的准热力学和动力学，并使用该模型预测了低合金结构钢中高温塑性变形导致的P在奥氏体晶界的非平衡偏聚．研究发现：当变形为20％，应变速率为1×10^-3s^-1时，在800℃左右会出现一个P的晶界偏聚浓度峰值；在1000℃变形为20％时，晶界偏聚浓度随着应变速率的增加而增加．预测结果与现有的实验结果基本一致...
基于弹性和多胞，泡沫固体理论，用近似解析和数值方法研究了带玻璃衬垫的硅多胞，泡沫薄膜压痕问题．研究的重点在于考察接触区的压力分布和压痕临界深度εc，并将计算得到的理论结果与实验结果进行了对比，两者基本一致．为了对这类薄膜结构系统完整性作合理的评估，分析了多胞，泡沫材料变形和破损机理，由此提出了压痕能概念并给出了相应的解...
利用密度泛函理论研究了0．25单层（ML），0．5ML，0．75ML和1ML吸附率下H2O在SrTiO3-（001）TiO2表面上的吸附行为．比较了不同吸附率下分子吸附和解离吸附的稳定性，利用微动弹性带（nudged elastic band）方法计算了H2O的解离势垒．结果表明：在低吸附率（0．25ML和0．5ML）时，H2O表现为解离吸附；在0．75ML吸附率下，分子吸附和解离吸附同...
采用分子动力学方法模拟了MgO分子连续沉积于MgO（001）表面上的薄膜生长过程，分析了衬底温度和分子入射能对MgO分子在衬底表面上的扩散能力以及对衬底表面覆盖率的影响．模拟结果表明，随着衬底温度的升高，在衬底表面上沉积的MgO分子扩散能力增强，MgO薄膜层中空位缺陷变少．低温下，分子入射能的增大有助于提高衬底表面覆盖率；高温下，表面...
使用B3LYP／6-31G（d）方法对有机太阳电池中作为电子受体材料的富勒烯衍生物苯基C71-丁酸甲酯（[70]PCBM）的同分异构体进行了计算．PCBM与C50通过六元环和六元环共用的C—C双键加成得到的产物是热力学控制产物；通过五元环和六元环共用的C—C键加成得到的产物则是动力学控制产物．[70]PCBM与C70的第一绝热电子亲和势很接近．PCBM对前线轨道贡...
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了Si原子在TiAl3中的格点取代行为．通过对不同原子被置换后的c/a值、形成能以及电子态密度的计算和比较，发现Si原子倾向于取代TiAl3中的A1原子，其取代行为主要由系统的电子结构决定，计算结果与实验相符．为了进一步研究Si原子的取代行为，对Si原子占据的格点以松散或紧凑分布下体系的总能、形成...
运用第一性原理研究了Mg-Sb合金中典型沉淀相α-Mg3sb2的几何、电子结构和力学性能．结构优化得到的晶格常数和形成能与实验值符合很好．电子结构分析表明，具有半导体性质的α-Mg3sb2带隙为0．303eV，是间接带隙半导体．通过计算得到了α-Mg3sb2的弹性常数，进而得到模量、泊松比等力学参数，对力学参数进行分析发现，α—MgoSb2有很好的延展性而塑...
添加Nb被证实是提高TiAl合金抗氧化能力最有效的途径之一，但对于其机理仍然存在一些相互矛盾的解释．运用第一性原理方法对γ-TiAl氧化过程中存在的几种重要点缺陷杂质进行了系统的研究．在确定杂质的稳定结构基础之上，研究发现：γ-TiAl中Nb掺杂的形成能随着含量的增加而升高，导致γ-TiAl相的稳定性降低，对抗氧化性能造成不利影响；而间隙O和T...
运用第一性原理方法研究了L12型铝合金相Al3Se和Al3Zr的晶体结构、电子结构和弹性．结合能和形成能的计算表明，两种合金具有较强的合金化能力，且Al3Zr较Al3Sc具有更强的结构稳定性．电子结构分析表明，费米能级以下较多的价电子数决定了Al3Zr具有较强的结构稳定性．计算并分析比较了两种合金相的单晶弹性常数（C11，C12和C44）以及多晶弹性模...
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