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关键词： SiC单晶   单晶生长   热-质输运   数学模型   电阻加热   物理气相传输  

摘要： 碳化硅(SiC)电子器件的性能和成本受衬底质量影响,因此生长大直径高品质SiC单晶意义重大。物理气相传输(PVT)法是一种常用的生长方法,但其主要面临热场设计与气流控制问题。本工作对电阻加热PVT法生长150 mm SiC单晶完整过程开展数值仿真研究,建立描述SiC原料热解和再结晶及其多孔结构演变、热-质输运、晶体形貌变化的数理模型,用数值模拟手段研究晶体生长、原料演变与热场变化等过程间的耦合关系。结果显示:原料区侧面高温导致气流不均匀,晶面呈“W”形,原料区底部高温得到均匀气流和微凸晶面;长晶界面通过径向温度变化调节气相组分平衡压力,使晶面生长成等温线形状;晶体生长速率与原料温度、剩余原料量呈正相关。模拟结果与已报道实验结果吻合,对优化生长SiC单晶有指导意义。

关键词： 建筑材料   运筹学   线性规划   数学模型   钢筋下料优化  

摘要： 建筑工程中材料占工程造价的比例约为60%,利用科学的管理决策方法合理地使用建筑材料,对施工单位进行施工成本的控制至关重要。应用运筹学中线性规划理论知识对施工中一些有固定规格的建筑材料进行下料优化,可以最大限度地节约材料,有效提高材料利用率,进而降低施工成本。

关键词： 伺服系统   负载模拟系统   负载力矩   动态特性   数学模型  

摘要： 针对伺服系统负载环境下的性能测试需求,设计一种可同时施加常值力矩、惯性力矩、弹性力矩以及摩擦力矩,且可完成产品安装刚度调节的负载模拟系统,并完成其结构子系统、液压子系统及电气子系统的方案设计,同时开展了模拟负载变化对伺服系统动态特性的影响分析。在完成负载模拟系统数学模型的建立后,通过搭建Simulink仿真模型分析了惯量、负载力矩以及刚度对伺服系统角位移动态特性的影响。其中,惯量的增大导致谐振峰位置前移且幅值增大,常值力矩和摩擦力矩对谐振峰位置无影响,但其数值增大引起幅值的降低,而刚度增大会导致谐振峰位置明显后移。通过将该仿真结果与伺服系统动态特性的指标要求相结合,为负载模拟系统的设计提供了理论参考。

关键词： 致密油藏   自发渗吸   非等径毛细管   液-液系统   数学模型  

摘要： 非等径毛细管模型是目前研究微观渗吸的主流模型,目前大多数对非等径毛细管模型自发渗吸研究主要基于气-液系统,液-液系统下非等径毛细管的渗吸过程缺乏相关研究。而液-液系统下的渗吸作用对致密油藏的注水开发具有重要的影响,因此基于泊肃叶定律和渗吸理论,推导出液-液系统下非等径毛细管自发渗吸理论公式,建立了考虑毛细管结构和黏度比影响的新型渗吸理论模型,明确了多段式扩径-缩径毛细管中液-液系统下的微观渗流行为。结果表明:毛细管几何尺寸是影响非等径段渗流行为的主要因素,液-液渗吸结束时间远大于气-液渗吸的时间,随着非等径段的增加,渗吸曲线呈现一条曲线;黏度比对液-液系统下渗吸结束时间的影响较大,气相黏度的增加对渗吸结束时间影响较小,在此基础上建立了多段式扩径-缩径等效毛细管模型,与传统LW (Lucas和Washburn)渗吸模型相比,预测偏差更小,符合率更高。利用该模型可以快速、准确地预测在非等径毛细管中的渗吸过程,为致密油微观渗吸研究提供了新的思路。

关键词： Nd-Fe-B磁体   片铸   浇注流量   数学模型   模糊控制  

摘要： 针对烧结Nd-Fe-B磁体生产过程中速凝(片铸)浇注流量较难控制的问题,建立合金熔炼坩埚连续恒定浇注流量数学模型,用工程软件计算并绘制倾角(θ)-流量(q)、时间(t)-速度(v)等函数曲线;分析函数曲线特征,发现倾转坩埚的几何形貌和状态变化是导致连续浇注流量不稳定的主要因素,在约60°与73.9°倾转角流量发生急剧变化。根据曲线特性和现场采集数据,制定短时间等角速度(即局部线性化)的恒定熔液流量控制策略,设计片铸炉的系统嵌入式间接模糊控制恒定浇注流量铸片子系统,工程化实现浇注过程液面无浪涌的连续平稳片铸,铸片厚度及其一致性均达到满意指标。

关键词： 澳洲坚果   生长发育   数学模型   发育动态  

摘要： 为明确澳洲坚果品种在贵州的生长发育规律,了解其生长发育重要节点,本研究以4个澳洲坚果品种(O.C、HAES 788、HAES 344和H 2)为材料,在果实发育期,对果实重量、果径、果形指数、相对生长速率等性状进行测定及分析,采用Logistic模型对果实纵、横径和果实重量进行拟合。结果表明,随着果实发育,果实、壳果的重量和果径大小总体逐渐增大,呈“S”型动态曲线变化;花后15~60 d是果实重量和果径增长最为迅速的阶段;壳果重量快速生长出现在花后60 d前;果仁重量快速增长在花后90 d前;果实的果形指数呈近似“L”型动态曲线变化;花后75 d是澳洲坚果果实发育的关键分界点,此时果实重量和果径大小接近成熟期的水平,后期增加量降低;4个澳洲坚果品种果实重量和果径的Logistic生长模型拟合系数大于0.805,与实测值相关性均达到显著水平,能较好地反映出果实的生长发育动态。根据Logistic模型及果实的实际生长,可将整个生长期分为果实膨大期和油分积累期2个阶段。

关键词： 数学物理方法   课程思政   案例设计  

摘要： 专业基础课程中融入思政教育在整个教育体系中具有重要的意义,伴随着国家对课程改革的推进,课程思政教育也有了更高的标准。而理工科类的专业基础课程“数学物理方法”内容庞杂,基本理论和方法又具有较强的逻辑性、抽象性和学科交叉性。对课程的思政教育进行深度与广度上的探索与设计,制定更适合专业基础课程的评价体系,更便于在课程讲授中实现专业基础知识与思政元素的有机结合,能从最大限度上发挥好思政育人的功效。

关键词： 立体卷铁心   各向异性导热   取向硅钢   退火   数学模型  

摘要： 文章建立了立体卷铁心在退火过程中的温度预测模型,模拟了退火过程卷铁心内部温度变化规律。通过埋偶实验的方法,对立体卷铁心在退火过程中的温度演变进行了实验测量。立体卷铁心温度的模型预测计算值与实测值的对比表明:在退火核心阶段,模型预测精度在2.5%以内的命中率达98%。所建的立体卷铁心退火热过程模型能够对不同装炉工况进行模拟,为立体卷铁心退火过程的可视化和工艺优化奠定了理论基础。

关键词： 拔尖创新人才培养   数学教学设计   课外训练   学生习作   数学竞赛   初等数学研究   数学课外活动   专业刊物  

摘要： 本刊是以报道中学数学课外活动和数学竞赛为中心内容的专业刊物。欢迎作者为数学活动课程讲座、命题与解题、数学拔尖创新人才培养、数学教学成果分享、高效率数学教学设计、从高考到竞赛、赛题另解、学生习作、问题赏析、初等数学研究、课外训练、数学奥林匹克问题等栏目撰稿。来稿请注意.

关键词： 环境工程学   高炉渣   沸石   响应面法   数学模型  

摘要： 以高炉渣(BFS)为原料制备高炉渣基沸石分子筛(BFSZ),为实现对BFSZ制备工艺条件的优化,基于单因素试验结果,采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法考察晶化时间(A)、晶化温度(B)、初始硅铝物质的量比(C)等因素对BFSZ阳离子交换量(CEC)的影响。结果表明:响应面法建立的回归模型方程具有高度的显著性,可信度和精确度较高,得到制备BFSZ的优化工艺条件:碱熔温度为600℃、液固比为5∶1 mL/g、晶化时间为8.74 h、晶化温度为98.41℃、初始硅铝物质的量比1.18,此时BFSZ的CEC为3.21 meq/g。经验证,BFSZ的CEC实际值与预测值的相对误差约为1.9%,表明该模型能够很好地反映各因素对BFSZ的CEC影响。