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关键词： 车灯轮廓   三次拟Bézier曲线   几何连续   形状控制   Metaball   过渡曲线   势函数   凸轮  

摘要： 本文研究内容主要包括两个部分:汽车车灯轮廓线造型和过渡曲线的构造。第一部分提出车灯造型,为了更加有效的设计汽车车灯的形状,提出一种基于三次含形状参数的拟Bézier曲线的汽车车灯轮廓线设计方法。首先介绍了汽车车灯轮廓曲线的研究背景,给出了Bézier曲线的定义及其几种扩展形式,提出本文所用的拟Bézier曲线的来源;随后研究了分段三次拟Bézier曲线的光滑拼接条件,给出了G 1、C1和G2拼接条件;然后利用三次拟Bézier样条曲线构造汽车车灯投影轮廓线,并分析了轮廓曲线大调与微调方法,包括轮廓边线和边角的调整;最后根据车灯正投影曲线得到车灯轮廓模型。通过调整形状参数的取值和控制顶点的位置,可以根据需要灵活控制轮廓线的形状。与现有方法相比,该方法具有更低的次数,计算更简便。数值实例表明,该方法简单有效,便于形状的交互设计。第二部分提出势函数的构造,通过介绍目前几种常用的势函数,根据势函数所满足的要求,本文构造了新的势函数。介绍了几种不同的过渡类型,并给出该方法在凸轮轮廓设计的实际应用。本文提出的势函数不仅满足了过渡效果,还使得过渡曲线在中点处更接近两条被过渡的曲线,达到了好的过渡效果,最后总结了全文,并展望进一步工作的可行性。

关键词： 土石坝   事故成因   测压管   观测资料  

摘要： 土石坝是一种古老而常见的坝型,目前仍是各类挡水建筑中应用最为广泛的一种.然而,土石坝的失事类型较多,产生的后果较为严重,因此需要相关人员加强对土石坝事故成因和测压管观测资料的分析.文章就冶源水库土石坝的测压管观测现状研究基础之上,对土石坝事故成因和测压管观测资料分析进行了探讨,具体内容供大家参考.

关键词： 土石坝??浸润线??测压管??加大管径??变径测压管  

摘要： 土石坝具有很强的透水性，为保证大坝的安全运行需要对浸润线按时测量，测压管的正常运行决定着浸润线测量的准确性，对于土石坝的安全意义重大。测压管经常遇到冰冻，堵塞的现象，严重的影响了浸润线的测量。通过加大测压管的管径可以适当的缓解冰冻和堵塞问题，如果多种类型的变径测压管同时采用可以最大限度的解决以上两种问题。

关键词： 化学机械抛光   表面形貌   分形理论   多相流   颗粒  

摘要： 化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,简称为CMP)作为超大规模集成电路制造的关键技术之一,是目前唯一能够实现全局平坦化的技术。IC集成度的提高和特征线宽的减小,对CMP技术提出了更高的要求。CMP中抛光垫表面复杂的粗糙结构对抛光效率和质量有重要影响,而当前研究大多忽略了这种形貌特征对抛光液及纳米级颗粒流动性的影响。为此,本文在考虑抛光垫粗糙形貌特征的前提下,以分形几何理论及计算流体力学软件Fluent对抛光液以及纳米颗粒的流动性进行分析。首先,以工业中广泛使用的IC1000抛光垫为研究对象,利用MATLAB图像处理工具及统计理论对其SEM图像进行量化,通过直方图均衡化,高斯滤波预处理得到质量较高的灰度图,利用迭代选择阙值法将灰度图处理为二值图,根据计盒维数原理,使用不同尺寸的盒子对二值图像进行覆盖,对相关数据进行拟合,得到该抛光垫的分形维数为1.61。其次,将该分形维数导入到分形几何Weierstrass-Mandelbrot函数,选择合适的参数,模拟出二维的分形曲线以及三维分形曲面。提取三维模型点云数据,在Imageware软件中生成基于NURBS曲面的抛光垫表面形貌。然后再将该曲面数据导入Pro/E,建立抛光垫的三维实体模型,通过与实物孔隙率的对比验证了重建模型的准确性。最后,利用上述得到的实体模型在计算流体力学软件Fluent中建立CMP二维和三维计算域,构建了基于离散相模型(DPM)以及流体体积模型(VOF)的空气-抛光液-抛光颗粒的三相流动模型。分析了不同计算域中,抛光液的速度分布、压力分布、流场状态、抛光颗粒的瞬态位置及运动轨迹等,对各个因素与材料去除的效率和非均匀性进行了讨论。并利用颗粒对壁面的磨损模型对去除率进行了仿真计算,为CMP工艺的优化提供了理论和技术支持。

摘要： This thesis conducts two experimental investigations associated with the generation of surface waves (the most famous of which is the Faraday wave) on the surface of an underwater gas bubble in response to insonification by an appropriate sound field. The first of these is the measurement of surface tension. The surface tension of a liquid is an important parameter for estimating and analysing the processes that happen on the air/liquid interface, such as the air/sea gas exchange. Current methods of measuring surface tension concentrate on measuring its value at the top flat air/liquid interface. However, in cases where bubbles mediate oceanic processes (such as their contributions to air-to-sea transfers of mass, energy, and momentum), the value of surface tension that is needed (e.g., for placement in models of the evolution and persistence of sub-surface bubble clouds) is the instantaneous value on the bubble wall, as it moves through the ocean and potentially collects surface-active species onto the bubble wall. This thesis introduces a method of estimating the value of this in situ surface tension, by insonifying a bubble and observing the onset of Faraday waves on a bubble wall. This new method was compared with a traditional ring method in various scenarios. Whilst the threshold for the generation of the Faraday wave provides a clear indicator to measure the surface tension (as described above), once they have been established the Faraday waves induce other effects, and these were also investigated in this thesis. When a bubble undergoes surface wave motion, it generates high local shear and convection in the liquid close to the bubble wall, and so produce a cleaning effect, and alters the way material deposits onto surfaces. This effect is used by a novel ultrasonic cleaning device, which unlike the traditional ultrasonic cleaning bath that relies on cavitation and shock waves, has many advantages. The second part of this thesis presents an application of co

关键词： 兰坪盆地   成矿流体   流体包裹体   C-H-O同位素  

摘要： 兰坪盆地地处云南省西部“三江”地区,经历了复杂的构造演化过程,对整个兰坪盆地矿床成矿流体来源以及与成矿的关系研究尚少。因此本文以兰坪盆地内矿床为研究对象,选取金满-连城和白秧坪矿床为重点解剖对象,通过流体包裹体研究分析,并结合前人流体包裹体和C-H-O同位素数据,解析了兰坪盆地成矿流体来源以及成矿流体与成矿的关系,并取得以下几点认识:1.兰坪盆地发育三种不同类型矿床:中低温热液脉型Cu-Ag-Pb-Zn矿床、MVTPb-Zn矿床和浅成低温热液型Sb-Hg-As矿床。其中,中低温热液脉型矿床Cu矿化主要发生于56～46 Ma,浅成低温热液型矿床年龄集中分布于40～33 Ma,中低温热液脉型矿床Pb-Zn矿化和MVT Pb-Zn矿床主要集中于33Ma～21 Ma。2.中低温热液脉型Cu-Ag-Pb-Zn矿床成矿温度变化范围为120.0～320.0℃,盐度变化范围为2.00-24.00%,显示成矿流体以低温高盐度为特征的盆地卤水为主,其中金满-连城矿床受印度-欧亚大陆碰撞影响,成矿流体受到富CO2的变质水影响;MVT Pb-Zn矿床成矿流体变化范围为100.0～200.0℃,盐度通常变化于4.00～16.00%,整体体现了低温、高盐度的盆地卤水特征;浅成低温热液型Sb-Hg-As矿床以笔架山Sb矿床为代表,成矿流体温度通常变化于120.0～160.0℃,盐度较低,整体上变化于0.00～6.00%之间,成矿流体显示大气降水的特征。

关键词： 回形针   表面张力  

摘要： 实验材料:硬币,水杯(或者其他广口盛水容器),回形针。实验步骤:1.往杯子里倒水(盛水容器越大,越容易使硬币浮起来,也更加便于观察),轻轻倒满,直到看到水面微微凸起。2.把回形针拆开,较宽的一面放上硬币(用于实验的硬币保持表面干燥干净),轻轻放入水中。注意一定要轻,并保持硬币平衡,不要让水面有大的晃动。

关键词： 淀粉变性   油水两亲性   表面张力   粘合强度   浆膜性能  

摘要： 淀粉作为纺织上浆材料,有着悠久的使用历史。但是,原淀粉由于本身结构上的缺陷,导致其对合成纤维的粘附性能较差、浆膜脆且硬,为了改善淀粉浆料的使用性能,常常采用对淀粉改性的方法提高淀粉的上浆性能。本文从油水两亲性淀粉设计入手,在淀粉大分子链上同时引入亲水性的季铵阳离子基团和亲油性的烯烷基琥珀酸酯基,制备了一系列油水两亲性变性淀粉,探讨了作为亲油性基团的烯烷基琥珀酸酯基团结构、油水两亲性官能团摩尔比值、油水两亲性变性程度对变性淀粉的浆液性能、粘附性能和浆膜性能的影响,评价了季铵阳离子-烯烷基琥珀酸酯油水两亲性变性淀粉浆料的上浆性能,并在浆纱生产中考察了该变性淀粉浆料取代PVA的浆纱效果。首先,对引入的亲油性基团进行了选择。以辛烯基琥珀酸酯基、十二烯基琥珀酸酯基和十八烯基琥珀酸酯基这三种烯烷基琥珀酸酯基为研究对象,在淀粉大分子上同时引入这三种酯基和季铵阳离子基团,制备一系列油水两亲性淀粉,研究不同碳链长度的烯烷基琥珀酸酯基对淀粉油水两亲性的影响。研究结果表明:在季铵阳离子基团取代度不变的情况下,随着烯烷基琥珀酸酯基碳链长度的减小,淀粉的粘度增大,粘度热稳定性提高;淀粉对棉纤维和涤纶纤维的粘合强度增大,淀粉浆膜的力学性能改善,浆膜的磨耗减小。在具有同一亲油性取代基基团结构的油水两亲性淀粉中,烯烷基琥珀酸酯基取代度较大时,淀粉浆液的表面张力较小,该淀粉浆料对纤维的粘附性能较好。对淀粉进行油水两亲化改性,引入的亲油性取代基基团以碳链长度较短的辛烯基琥珀酸酯基最佳。其次,研究了油水两亲性官能团摩尔比值对变性淀粉性能的影响。通过改变亲水亲油取代基的试剂用量,设计并制备一系列不同油水两亲性官能团摩尔比值的季铵阳离子-辛烯基琥珀酸酯淀粉,考察不同油水两亲性官能团摩尔比值的变性淀粉对浆液性能、粘附性能、浆膜性能和生物降解性的影响,确定适宜的油水两亲性官能团摩尔比值范围。研究结果表明:在淀粉大分子上同时引入亲水性的季铵阳离子基团和亲油性的辛烯基琥珀酸酯基,所制备的变性淀粉具备油水两亲性的特征。这种油水两亲性的改性方法有效地改善了淀粉的粘附性能和浆膜性能,这些性能随着油水两亲性官能团摩尔比值的变化而变化。随着亲油性取代基占总取代基的摩尔百分比P_o的增大,油水两亲性淀粉的粘度逐渐减小,粘度热稳定性也随之降低;油水两亲性淀粉浆液的表面张力先减小后增大,对棉纤维和涤纶纤维的粘合强度先增大后减小。当P_o为70.6%时,油水两亲性淀粉浆液对纤维的粘合强度达到最大值。与酸解淀粉浆膜相比,经季铵阳离子基团和辛烯基琥珀酸酯基改性后的淀粉浆膜的结晶度降低,浆膜的柔韧性变好。随着P_o的增大,该油水两亲性淀粉的断裂伸长率和断裂功先增大后减小;与酸解淀粉相比较,该油水两亲性淀粉浆膜的水溶时间缩短,膨润率增大,有利于淀粉浆料退浆。当P_o为52%时,该油水两亲性淀粉浆膜的断裂伸长率和断裂功达到最大值。综合考虑淀粉浆料的上述性能,对淀粉进行油水两亲性改性时,引入的油水两亲性官能团摩尔比值在50%-70%之间为宜。第三,研究了油水两亲性变性程度对淀粉性能的影响,在一定的油水两亲性官能团摩尔比值下,考察油水两亲性变性程度对季铵阳离子-辛烯基琥珀酸酯淀粉上浆性能的影响,以BOD5/COD值分析了变性程度对淀粉生物降解性的影响,确定适宜的季铵阳离子-辛烯基琥珀酸酯淀粉油水两亲性变性程度范围。研究结果表明:随着油水两亲性变性程度的增大,亲水性取代基和亲油性取代基的反应效率均降低,当亲油性取代基取代度超过0.036时,反应效率降低显著;随着变性程度的增大,该淀粉浆液的表面张力降低,淀粉浆液对棉纤维和涤纶纤维的粘合强度均增大,当变性程度大于0.051时,随着变性程度的增大,该淀粉浆液对纤维的粘合强度不再明显增大;随着变性程度的增大,该淀粉浆膜的断裂伸长率和断裂功增加,浆膜的水溶时间减小,膨润率增大。当变性程度大于0.051时,淀粉浆膜的耐磨性和耐屈曲性改善幅度下降。对淀粉进行季铵阳离子基团-辛烯基琥珀酸酯基油水两亲性改性,淀粉的生物降解性下降,当变性程度大于0.051时,BOD5/COD值小于0.3,淀粉从可生物降解变成不易生物降解。综合考虑油水两亲性变性程度对淀粉浆料性能的影响,季铵阳离子-辛烯基琥珀酸酯油水两亲性淀粉的变性程度在0.026-0.051之间为宜。第四,研究了油水两亲性淀粉的上浆性能。通过对涤/棉65/35混纺纱进行上浆试验,考察了浆纱的增强率、减伸率、毛羽减少率和增磨率,测试了该淀粉的退浆效率,评价了油水两亲性变性淀粉的上浆性能。研究结果表明:油水两亲化改性能够显著提高淀粉对涤/棉混纺纱的浆纱性能,浆纱的增强率、增磨率和毛羽降低率高,减伸率低,退浆效率高。由此可见,这种油水两亲性变性淀粉浆料在涤/棉上浆中的应用是可行的。最后,研究了油水两亲性淀粉的浆纱生产应用。在工厂实际

关键词： 地球化学   成矿流体   石榴子石   成矿机制   鸡冠咀矿床  

摘要： 鸡冠咀铜金矿床位于湖北省大冶市区西南,是鄂东南矿集区内典型的矽卡岩型矿床,矿床位于矿集区核心位置,成矿条件优越。本文在详细野外地质调查及室内矿相学研究基础之上,运用现代地球化学分析技术、流体包裹体显微测温、并通过电子探针（EMPA）、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）技术,对其成岩成矿来源及演化、石榴子石的产出特征和成矿流体性质及演化进行系统的研究。取得的主要成果和认识如下:1.鸡冠咀铜金矿床主要与位于阳新岩体西北缘的铜绿山岩株有关,铜绿山岩株岩性主要为石英二长闪长玢岩和石英闪长岩。矿体赋存在三叠系大冶组及其与岩浆岩的接触带及岩体内部碳酸盐岩捕掳体中,矿体形态主要以囊状、透镜状、鞍状、层状为主,中间存在隐爆角砾岩型,往深部逐渐出现斑岩型矿体,矿石主要以交代结构和结晶结构为主,固溶体分解结构及压碎结构也比较发育,矿石构造主要为块状、浸染状、条带状、角砾状构造为主。矿床围岩蚀变普遍发育,其中矽卡岩化、金云母化、碳酸盐化和绿泥石化与成矿关系密切。2.鸡冠咀矿床发育的三期岩体的稀土元素配分模式具有一致性,均表现出轻稀土富集,重稀土亏损,并且轻稀土分异明显,重稀土趋于平缓,表明三期岩浆源区的一致性,都来源于上地幔,这和世界同类岩石的配分模式一致。鸡冠咀矽卡岩的稀土配分模式表现与岩体相似,具有轻稀土富集,重稀土亏损的特点,表明两者在成因上的继承性。但是,在稀土总量和变化趋势上表现出很大的不均一性,表明矽卡岩形成经过了更加复杂的交代反应。矿石稀土配分模式变化多样,总体来说具有明显的Eu异常和Tm异常,表明矿石的形成有更加复杂的热液参与。3.鸡冠咀矿床矽卡岩期分为早期矽卡岩阶段和晚期矽卡岩阶段,其中早期矽卡岩阶段的典型透明矿物为石榴子石、透辉石,晚期矽卡岩阶段主要由绿帘石和绿泥石构成;石英-硫化物期的透明矿物主要由石英和方解石构成。岩相学研究表明石英-硫化物期包裹体数量比矽卡岩期明显较多,流体包裹体类型多样,主要由富液气液两相流体包裹体、富气气液两相流体包裹体和和含子矿物多相流体包裹体构成,另外还有少量的纯液相流体包裹体和纯气相流体包裹体。4.鸡冠咀铜金矿床成矿流体主要为岩浆流体,具有高温、高盐度、强氧化性的特征,矽卡岩期晚阶段磁铁矿的沉淀导致成矿流体氧化性显著降低,铜、金等主要金属矿物进入流体相,以络合物的形式搬运;早期硫化物阶段,温度下降到一定程度后（大约350～375℃之间）以硫化物的形式沉淀,形成大量的黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、银金矿等,末期方解石逐步形成,该阶段流体具有中-高温、高盐度、由弱氧化性逐渐转变为还原性;晚期硫化物阶段,主要形成闪锌矿、方解石等中低温矿物,成矿流体的温度和盐度在该阶段显著降低,该阶段一直持续到流体均一温度下降到300℃以下。热液成矿过程趋于结束,进入表生期,主要为矿床的抬升剥蚀以及构造活动对矿体的破坏。5.鸡冠咀矿床中发育的石榴子石可以分为三期:第一期以浅粉红色,细粒致密块状为特点,石榴子石含量大于80%,环带不发育;第二期呈褐红色,中-粗粒结构,自形程度较好,多和晶洞伴生产出,镜下常有环带产出,均质体和非均质体宽度较为杂乱;第三期石榴子石呈粉红色脉状产出于矿床断裂带内,脉内见方解石细脉穿插。对第二期环带石榴子石进行电子探针（EMPA）及激光剥蚀等离子体质谱分析技术（LA-ICP-MS）研究,结果表明,鸡冠咀铜金矿床环带石榴子石为钙铝-钙铁榴石系列,钙铝榴石和钙铁榴石比例相差不大,从内带到外带,FeO、Al2O3的含量呈波动性变化。同时,石榴子石主成分SiO2与CaO含量整体呈正相关关系,反映了其接触交代成因的本质。石榴子石的球粒陨石标准化稀土元素配分模式较为复杂,总体上表现出轻稀土富集,重稀土亏损,并且在轻稀土部分左倾,重稀土部分右倾的倒“V”型配分模式,但是石榴子石的每个点的配分模式存在明显差别,特别是在均质性和不均质性变化较快的石榴子石中更加明显,这反映了该期石榴子石外部环境的剧烈变化,也反映该期石榴子石主要为交代成因。表明矿床形成经历了氧化-还原-氧化的过程,这和前人野外观察结果具有一致性。6.鸡冠咀铜金矿床经历了两个成矿过程:岩浆作用过程和流体演化过程。来源于富集地幔的基性岩浆,在上升过程中经过结晶分异作用逐渐演化为中-酸性岩浆,在距地表大约2km的地方,随着温度和压力显著下降,富含Cu、Au等元素的岩浆流体出溶,岩浆作用过程趋于结束。随后高温、高盐度的岩浆流体与围岩通过接触交代反应生成了石榴子石、透辉石等不含水矽卡岩矿物,流体处于强氧化弱碱性的环境中;退化蚀变阶段,绿帘石、磁铁矿等交代早期形成的石榴子石,为主要硫化物的沉淀奠定基础,这个过程中流体氧化和碱性都逐渐减弱;流体演化到早期硫化物阶段,前期有大量的绿帘石结晶,随后石英伴随着黄铜矿、黄铁矿等主要硫化物结晶,成矿环境由弱氧化趋

关键词： 开放式MRI   梯度线圈   离散线   流函数   有限差分   磁驱动   螺旋线   磁镜像   涡电流   兼容性  

摘要： 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)系统由主磁体、射频线圈和梯度线圈系统组成,其中,梯度线圈系统是整个MRI系统的核心部件,按照一定组合方式进行安装用来产生三维线性梯度磁场,负责对空间信息进行编码,完成图像的重建,其性能直接决定了磁共振图像信息的准确性,因而在磁共振成像过程中起着重要的作用。我国MRI系统研究起步较晚,主要核心部件(梯度线圈系统)的自主研发能力不足,主要以技术转让形式出现。因此,如何设计结构合理、性能优越的梯度线圈系统,不仅对提高整个MRI系统的性能、改善成像质量具有重要的研究意义,而且标志着我国自主研发MRI系统能力的不断提升。现代磁共振系统中,为缩短成像时间,需要不断加快梯度磁场变化率,即要求梯度线圈快速进行开闭状态,故对梯度线圈性能提出了更高要求。梯度线圈实际成像中,将在MRI和导体结构中产生二次磁场和涡电流,对梯度线圈的空间编码产生干扰,严重影响MRI系统的成像质量,造成图像失真、伪影,甚至会对人体器官造成危害。本文研究内容为“图像向导的MRI-Linac实时消融系统研究”(澳大利亚ARC资助课题)的子课题。该课题以图像为向导的机器人技术在生物医疗领域中得到迅速发展,但随之产生的驱动问题、安全性问题也成为限制其应用的一个重要影响因素,在磁共振环境下有必要对其系统的兼容性、安全性进一步分析讨论。针对目前磁共振成像系统的发展现状,为提高我国磁共振成像设备的自主研发能力,本文开展了开放式磁共振扫描仪梯度线圈设计方法的研究,旨在解决目前梯度线圈设计过程中存在的问题,在尽可能获得性能优越的梯度线圈的同时,减少涡流场对线圈性能的影响;并以梯度线圈背景知识和永磁型磁共振系统为突破口,提出一种外磁场驱动系统设计方法,分析图像向导的磁共振兼容设备在磁场中的影响因素;提出MRI图像向导磁共振执行机构的设计方案。本文主要工作和创新点如下:(1)开放式梯度线圈设计传统的基于流函数的数值计算方法广泛应用于线圈设计,但实际加工过程中,线圈的连接引起的磁场系统误差成为影响其性能的主要原因,为消除线圈连接引入的系统误差,提出以帕斯卡涡线、圆为基底的螺旋线结构的线圈设计方法(横向梯度线圈,纵向梯度线圈),该设计方法不仅可以改善线圈的磁场性能,而且可控的线间距为线圈冷却系统的安装提供了足够的空间。针对永磁体MRI磁间距有限问题,提出一种基于磁镜像原理的流函数有限差分永磁体MRI被动屏蔽梯度线圈设计方法,考虑磁极效应有无对目标磁场的影响,使用多层磁介质材料作为抗涡流板,用来消除梯度线圈设计过程中引入的二次磁场。(2)探究梯度线圈设计过程中的电感耦合引起的涡电流实际设计中考虑到梯度线圈几何形状的复杂性,对于永磁体MRI系统,涡电流难以进行预测和定量分析,本文提出一种多层积分法,有效地对梯度线圈及其周围物体之间的交互引起的涡电流效应进行了理论分析和实验论证。(3)磁驱动系统设计及MRI图像向导兼容设备安全性分析针对目前驱动系统操作空间狭小和功耗大的问题,提出构建一种最小功耗的外磁场驱动系统,分析磁驱动理论及影响驱动力的影响因素,建立多参数磁力矩、磁力预测模型,为驱动器设计提供数据反馈。(4)磁共振兼容性评估方法及MRI图像向导兼容测试装置的建立针对传统驱动方式在MRI中易产生伪影和失真,本文在分析MRI图像向导驱动系统的兼容性基础上,提出一种以超声电机为驱动核心的图像向导测试方案,建立MRI有限元分析模型和超声电机等效模型,以及磁场环境下的涡流场分布和执行机构运动状态之间的关系。实验测试结果表明,在不同扫描序列下均具有较好的成像特性,可很好地抑制图像失真及伪影。在MR图像的引导下完成了测试平台的穿刺实验,验证了本文图像向导的磁共振兼容性、安全性和精确定位。