针对探地雷达常因缺乏异常图像的客观评判标准和检测资料具有多解性与主观经验性,无法达到道路无损检测相关要求的问题,首先通过正演模拟为探地雷达理论研究提供了方向,然后基于时域有限差分算法和扩散方程理论,对沥青混合料的探地雷达图像进行正演模拟和电磁波在沥青混合料中的扩散进行了数值分析。结果表明沥青混合料探地雷达图像正演模拟具有可行性;将gprMax建模结果与扩散方程的解析解拟合获得的扩散率D和损耗σ,可以用作表征混凝土结构完整性的新电磁指标。

采用扫描电子显微镜研究了超低碳钢在650℃经100s、1000s、100h、300h等温时效过程的组织变化及铜的析出颗粒，探讨了时效时间与铜原子扩散对富铜析出颗粒的影响．研究结果表明，等温时效后的组织为多边形铁素体晶粒，富铜析出颗粒优先在铁素体晶界处析出，随着时效时间的延长，在铁素体晶粒内部也出现了富铜析出颗粒．计算表明在晶粒内部的铜原子完全可以借助位错和晶界的高扩散率通道，逐渐富集、长大并粗化．

对500℃左右的低温固体渗硼的可行性进行了动力学分析。探讨了渗硼介质的化学反应、反应气体的外部扩散、界面反应和硼原子向工件内部扩散四个分过程，为研制低温固体渗硼剂提供理论依据。

扩散-吸收式制冷机与其他吸收式制冷机的不同之处在于它利用氢气这种辅助工质的作用,省略了节流与压缩过程,没有任何运动部件,运行无震动与噪音,可以采用多种能源驱动,无CFC替代问题,是一种有广泛应用前景的吸收式制冷方式。

为了实现微量液体的快速均匀混合,设计了一种PDMS双层结构的新型微混合器。研究了混合器的制作方法以及几何尺寸和Re数对混合的影响。依据Fick第一定律介绍了主辅通道型微混合器的设计原理;采用有限元方法对不同几何尺寸及Re数下混合器中液体的速度流场及浓度场进行了数值模拟;数值分析显示,随着主辅通道出口宽度比的减小,通道长度的增加和雷诺数的减小,混合器的混合率增加。最后,依据仿真结果制作了主辅通道深度比为0.71,出口宽度比为1,通道长度为9mm的微混合器并进行了去离子水和红墨水的混合实验。实验结果表明：当Re〈5时,设计的混合器能实现液体的快速混合,并且混合率随着Re的减小而增大,基本满足低Re数下微量液体快速均匀混合的要求。

设计了一种新型的螺旋式微混合器。为说明其混合效果，对不同组分流体在螺旋式微通道中的扩散和混合进行了数值模拟，结果发现：在小雷诺数下，由于流体分层而增加了流体接触面积，显著加快了流体混合速度，其混合效果不仅比直通道有明显提高，甚至比蛇形通道还好；随着雷诺数的增大，对流作用得到加强，分合式通道的混合效果与直通道相比提高更大，但与蛇形通道相差无几。

利用超声悬浮的方法为液滴提供静止、无接触初始条件,用高速摄影机拍摄液滴,研究不同直径乙醇液滴在Weber数5~90,脉冲气流冲击作用下的变形与运动特性。研究结果表明,随着韦伯数的增大,液滴先后产生常见的袋状破碎、袋状/蕊心破碎、羽状/液膜稀释破碎。不同破碎模式在本质上都是袋状破碎,包括边缘环袋破碎与液核多袋破碎。Weber数越大,边缘环袋破碎作用越弱,液核多袋破碎越占据主导地位。乙醇液滴的迎风面顶点纵向运动遵循匀加速规律,其无量纲位移与无量纲时间符合二次函数关系式。液滴在横向的扩散过程分为两个阶段一个是惯性控制阶段;另一个是毛细效应控制阶段。液滴未破碎时,其横向扩展无量纲直径与上述无量纲位移符合二次函数关系式,而破碎后二次液滴的无量纲扩散直径与毛细时间则符合线性关系式。

采用大涡模拟高精度流场计算方法对外浮顶罐密封圈泄漏油气的扩散规律进行研究。建立油气扩散的大涡模拟计算模型,给出控制方程和求解方法,基于实验数据验证了数值解法的准确性。通过数值模拟,研究不同液位储罐瞬态绕流风场的旋涡分布和演变过程,分析泄漏位置、液位对10×104m3外浮顶储油罐罐顶油气分布和可燃区的影响规律。研究结果表明,当液位较低时,在旋涡的输运作用下,上风侧油气浓度高于下风侧,且可燃区范围较大;随着液位升高,输运作用降低,油气聚集在泄漏口附近,可燃区范围逐渐减小。当油气沿整个环向密封圈均匀泄漏时,油气浓度最高值位于迎风面左右两侧45°附近。当油气分别从上风侧、侧风向和下风侧泄漏时,低液位储罐的可燃区范围由大到小依次为下风侧、侧风向、上风侧;满液位储罐的可燃区范围由大到小依次为侧风向、上风...

在改进后的四球摩擦磨损试验机上分别考察添加剂含量、载荷和电磁场强度对含硫代磷酸铵盐(T307)摩擦学性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑的表面形貌及其表面典型元素的化学状态,并对摩擦学机理进行了探讨。结果表明电磁场作用下,含T307润滑油中钢球的磨斑直径和油样的摩擦因数大于无磁场时的数值,这可能是因为电磁场不利于T307中P,S,O,N元素与金属表面的结合从而不利于金属表面生成摩擦化学反应膜;且电磁场会引起T307中的功能元素向金属基体扩散。并从添加剂的分子结构和所含的活性元素分析了电磁场的作用机理。

介绍了渗碳零件金相检验中常见的几种问题,如渗碳层内有网状碳化物、表面浓度高;表面脱、贫碳;晶粒异常长大;组织比例不合要求及不均匀等,并且对其进行了深入分析、提出了相应对策。