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實驗原理 1、在電磁場的作用下，材料中的自由電子會在金屬表面發(fā)生集體振蕩，產生表面等離激元（Surface Plasmon）； 2、共振狀態(tài)下電磁場的能量被有效轉換為金屬表面自由電子的集體振動能。

本項成果運用Pro/Engineer或者SolidWorks軟件建立設備精確的三維模型，繼而采用計算流體力學（CFD）方法對于設備內部的溫度場或者流場的情況進行模擬與仿真，能夠得到設備內部包括溫度場或流場在內的熱力性能等重要參數(shù)，從而為熱能設備的優(yōu)化設計奠定基礎。我們運用該項技術成功地解決了以下技術問題：1）         平面或者圓管型金屬反射式保溫層（壓力容器或者核電站管道用）建模及其傳熱

1.   技術內容及其先進性 本項成果運用Pro/Engineer或者SolidWorks軟件建立設備精確的三維模型，繼而采用計算流體力學（CFD）方法對于設備內部的溫度場或者流場的情況進行模擬與仿真，能夠得到設備內部包括溫度場或流場在內的熱力性能等重要參數(shù)，從而為熱能設備的優(yōu)化設計奠定基礎。我們運用該項技術成功地解決了以下技術問題：1）      

強度和韌性的“倒置關系”是材料研究領域長期存在的難題。大量的實驗表明，隨著金屬材料內部晶粒尺寸的降低，在強度獲得提升的同時，韌性將大打折扣。目前，廣泛采用的高強材料韌化策略有：（1）改變組分，通過引入和調整材料的多種主要元素，同時激活多種塑性變形機制，高熵合金材料就是采用這種思路；（2）改變微結構，在材料內部引入一種或多種梯度分布的微結構，避免由于特征長度突變帶來的性能突變，有效克服金屬材料強度和韌性的失配問題，這種材料被稱為梯度納米結構材料。 圖1 梯度結構金屬材料的類型（摘自：李毅，梯度結構金屬材料研究進展，中國材料進展，2016, 35: 658-665）人工制備的梯度納米金屬結構主要包括以下幾種：梯度晶粒，梯度位錯，梯度孿晶，梯度固溶物，梯度相，以及包含兩種以上的梯度混合結構。在已經發(fā)展成熟的金屬材料內部引入梯度納米結構，可以進一步提高其強韌性匹配能力。例如，通過表面研磨處理（SMAT）在孿晶誘發(fā)塑性（TWIP）鋼表面引入大量的塑性變形，使其表面晶粒細化，隨著深度的增加，晶粒細化的程度逐漸降低，同時塑性變形也會導致位錯演化和孿晶的產生，因此在TWIP鋼內部形成了包含梯度晶粒，梯度位錯和梯度孿晶的梯度混合結構。這種梯度納米結構TWIP鋼的強度可以提升50%，斷裂應變僅從60%下降到52%，具有更高的強韌性匹配能力。目前，關于梯度納米結構TWIP鋼的研究集中于實驗，反映物理機制的本構模型研究還鮮見報道。西南交通大學力學與工程學院張旭教授與德國馬普鋼鐵所、中國鋼鐵研究總院等機構開展合作，指導博士生陸曉翀發(fā)展出考慮位錯滑移和變形孿晶等物理機制的微結構尺寸相關晶體塑性本構模型。依托DAMASK平臺將該模型移植有限元，并對梯度納米結構TWIP鋼的單軸拉伸變形行為展開模擬，揭示了其微結構演化與宏觀性能之間的關系，量化了不同梯度結構對材料強韌性的貢獻。相關研究工作已在金屬材料與固體力學交叉領域頂級期刊《International Journal of Plasticity》上在線發(fā)表，論文題目為Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102703作者首先使用不同晶粒尺寸Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C (wt.%) TWIP鋼的單拉實驗數(shù)據(jù)驗證該模型的合理性，結果表明該模型對不同尺寸下的應力應變響應和應變強化行為都可以較好地描述，特別是細晶TWIP鋼硬化率曲線中的up-turn效應。通過對內變量演化的分析及對比性模擬，作者發(fā)現(xiàn)這種up-turn效應源自于細晶中顯著的背應力。 圖2 對比不同晶粒尺寸TWIP鋼的單拉實驗和模擬結果由于梯度納米結構TWIP鋼的微結構十分復雜，晶粒數(shù)目眾多，通過采用三維均勻化方法，建立了宏觀試樣尺寸的有限元模型。通過對每層單元賦予不同的晶粒尺寸，初始位錯密度和孿晶體積分數(shù)，離散地描述材料內部微結構的梯度分布，并通過梯度網格劃分方法進一步減少單元數(shù)目。對于材料表層微結構變化劇烈的區(qū)域，采用密度較高的網格，以保證更加精確地描述微結構的梯度變化。 圖3三維均勻化方法示意圖作者利用發(fā)展的晶體塑性模型，對均勻和梯度納米結構的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP鋼的單拉變形行為進行模擬。結果表明，在合理描述均勻結構TWIP鋼應力-應變響應的基礎上，通過引入微結構的梯度分布，無需修改任何參數(shù)就可以較好地描述梯度納米結構TWIP鋼的單拉力學行為。通過對比變形云圖，作者發(fā)現(xiàn)均勻和梯度納米結構TWIP鋼的表面都會變的粗糙不平，但梯度納米結構的表面粗糙度更加明顯，產生的應變局域化形成了兩個凹陷區(qū)，且凹陷區(qū)在垂直于平面方向也會發(fā)生收縮。隨著深度的增加，收縮程度逐漸降低。通過對比性模擬，作者發(fā)現(xiàn)表面凹陷區(qū)的出現(xiàn)就是梯度納米結構TWIP鋼韌性略微下降的原因。而應變局域化的產生與表面納米層晶粒的應變強化能力有關，提高表面納米晶的硬化能力，就可以抑制表面凹陷區(qū)的出現(xiàn)和韌性的下降。此外，作者通過分析不同層位錯密度的演化，進一步證實了上述觀點。作者還通過對比性模擬量化了不同梯度結構對材料強韌性的貢獻。結果表明：強度的提升源于梯度位錯結構，梯度晶粒和梯度孿晶結構有助于保持材料的應變強化能力。 圖4 均勻結構和梯度納米結構TWIP鋼的模擬結果對比分析。

本發(fā)明公開了一種縫合式夾芯板有限元參數(shù)化建模方法，包括如下步驟：（１）、獲取縫合式夾芯板的幾何特征參數(shù)；（２）、獲取縫合式夾芯板的有限元建模特征參數(shù)；（３）、采用幾何匹配關系建立縫合式夾芯板有限元模型數(shù)據(jù)庫；（４）、將上述步驟編成參數(shù)化建模腳本程序即完成構建縫合式夾芯板的有限元模型。本發(fā)明的建模方法在對縫合式夾芯板進行有限元建模中，采用參數(shù)化建模方法，可以快速、方便的得到縫合式夾芯板在不同尺寸、縫合線密度等參數(shù)變量下的有限元分析模型，并通過ＭＡＴＬＡＢ與ＭＳＣ．ＰＣＬ語言交互編程實現(xiàn)，進而有效縮短建模周期、提升單元質量、提高分析效率和分析精度，能夠實現(xiàn)縫合式復合材料夾芯板的高效、高精度分析。

德方元教學設備是一家專業(yè)為科學教育提供創(chuàng)新設備的企業(yè)。注冊資金1500萬元。為教學地理園、生物園、生態(tài)館、地理室、歷史室、實驗室、設計、銷售、安裝制作最優(yōu)秀的產品，提供最合適的價格和最完善的服務奉獻給廣大客戶。把中華文化栩栩如生的展現(xiàn)出來。我們可根據(jù)客戶的需要來圖定做各種各樣的產品。德方元教學設備是一家守合同重信用的企業(yè)。創(chuàng)新就是我們的力量，質量就是企業(yè)的生命，高標準、精細化推進科學教育事業(yè)發(fā)展為目標，我們以大膽創(chuàng)新，勇于突破的精神為學校提供最先進的設備儀器，讓學校走在科技教育的前列。 1、中小學地理教具：大型立體地球儀、平面地球儀、（世界、中國、廣東省、珠三角洲）立體地形圖、中國政區(qū)圖、世界政區(qū)圖、廣東省政區(qū)圖、16種地貌模型、綜合型流水地貌、綜合型喀斯特地貌、九月星空亭、地動儀、地球內部構造、氣象儀器、等。 2、中小學生物教具：動、植物進化圖、8種動物進化模型、仿真動物模型、等。 3、歷史教具：名人頭像（雕塑）、古代器物（仿真）、大型浮雕、仿長城模型、石膏教具、文化廣場雕塑、浮雕等。

日照市正大三元橡膠有限公司（原莒縣正大橡膠廠）成立于2004年，屬股份制企業(yè)，是專業(yè)生產塑料制品、高分子PE燒結制品、橡膠制品的企業(yè)。  本公司位于經濟發(fā)達的山東半島日照地區(qū)，南有兗石鐵路、北臨日竹高速與京滬高速相接、東臨石臼港、西近膠新鐵路，依山傍水，風景秀麗，是經商者的理想去處。  公司目前廠區(qū)占地面積8000平方米，建筑面積1800平方米，固定資產2000萬元，公司擁有各類橡膠專業(yè)生產及檢測設備67臺套，專業(yè)技術操作人員120人。專業(yè)技術工程人員10人，技術力量雄厚，工藝設備先進，檢測手段完善，產品廣泛用于汽車、家用電器、溝槽管件密封、液壓機械、太陽能熱水器等行業(yè)。  公司通過了ISO9001國際質量體系認證，產品嚴格按照相關標準、行業(yè)標準和企業(yè)生產標準生產，已銷往全國各地二十多個省市和地區(qū)，部分產品已隨機出口到東南亞及歐美市場，深得用戶青睞與贊賞。   

本發(fā)明提供了一種基于聚類分析的復合材料結構有限元模型修正方法，建立初始有限元分析模型，測得結構的實驗模態(tài)頻率和模態(tài)振型，計算待修正參數(shù)的相對靈敏度矩陣，利用分層聚類算法對待修正參數(shù)進行參數(shù)分組，再對聚類參數(shù)進行相對靈敏度分析，選擇各參數(shù)中相對靈敏度平均值最大的聚類參數(shù)進行修正，構造分析模型的模態(tài)頻率和實測模態(tài)頻率的殘差向量，建立分析模型修正所需的目標函數(shù)，構建目標函數(shù)的優(yōu)化反問題對復合材料結構的有限元模型進行修正。本發(fā)明結合數(shù)值模擬、試驗和優(yōu)化技術，采用參數(shù)的相對靈敏度矩陣進行聚類分析，減少待修正參數(shù)數(shù)量，提高修正程序穩(wěn)定性，為工程應用提供了一種準確的基于數(shù)值模擬、試驗和優(yōu)化相結合的復合材料等效有限元模型參數(shù)修正方法。