【正文】 計(jì)算機(jī)模擬與仿真（與 04和 05課題合作） ? 在流體力學(xué)和聚合或降解反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，把化學(xué)反應(yīng)（均聚、共聚、交聯(lián)以及降解反應(yīng)等）用數(shù)學(xué)和物理的語言進(jìn)行表述，建立耦合化學(xué)反應(yīng)的流體力學(xué)理論模型和相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系。 ? 將加工條件和材料本構(gòu)方程代入大變形有限元程序，進(jìn)行模擬運(yùn)算，得到可視化的拉伸和吹塑運(yùn)算結(jié)果（應(yīng)力分布、應(yīng)變分布、 厚度分布、缺陷點(diǎn)位置）。 2. 擬采 取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析 研究方法： (1) 理論方法： ? 聚合和降解反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)理論和聚合反應(yīng)統(tǒng)計(jì)理論； ? 自洽場理論； ? 流體力學(xué)、固體力學(xué)理論和數(shù)值彈塑性力學(xué)理論； ? 大變形有限元理論和數(shù)值分析理論。 ? 控制方法：在有限的擠出聚合和擠出接枝或嵌段共聚及降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展復(fù)雜外場條件下，普適性熔融擠出接枝或嵌段聚合反應(yīng)與降解反應(yīng)及其擠出聚合反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，建立動(dòng)力學(xué)方程組，確定反應(yīng)的分子機(jī)理；建立反應(yīng)加工過程中，聚合和降解反應(yīng)的調(diào)控規(guī)律和方法。比較實(shí)驗(yàn)（包括 04 課題組可視化 在線檢測結(jié)果）與計(jì)算機(jī) 模擬與仿真結(jié)果，發(fā)展和完善伴隨聚合和降解反應(yīng)的 形態(tài)生成動(dòng)力學(xué)理論。與實(shí)驗(yàn)結(jié)果（紅外測溫儀和薄膜厚度測量儀）比較，完善上述理論模型，優(yōu)選型坯的起始溫度分布、厚度分布及其對應(yīng)的加熱條件。 3. 本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處 項(xiàng)目特色： 從微觀（分子水平）、介觀和宏觀全方位模擬聚合物反應(yīng)加工過程的化學(xué)反應(yīng)（均聚、共聚、交聯(lián)和降解反應(yīng)）分子動(dòng)力學(xué)過程和反應(yīng)機(jī)理、伴隨化學(xué)反應(yīng)的多相聚合物形態(tài)生成過程和動(dòng)力學(xué)機(jī)理、耦合化學(xué)反應(yīng)的聚合物流體流動(dòng)行為以及拉伸與吹塑成型過程。 ? 完成優(yōu)選型坯的起始溫度分布、厚度分布和加熱條件；綜合應(yīng)變硬化、應(yīng)變速率敏感、硬化指數(shù)及溫度的影響，在大變形情況下，初步確立聚合物材料的本構(gòu)模型。模仿反應(yīng)加工條件，揭示不同化學(xué)反應(yīng)和物理環(huán)境對復(fù)雜流體流動(dòng)行為的影響規(guī)律。 5. 預(yù)期研究成果 (1) 建立復(fù)雜外場條件下，聚合（均聚、接枝和嵌段共聚）和降解反應(yīng)的 Monte Carlo和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法；模擬反應(yīng)加工過程中，化學(xué)反應(yīng)（聚合和降解反應(yīng)）的分子生成動(dòng)力學(xué)過程，闡明反應(yīng)加工過程中化學(xué)反應(yīng)機(jī)理；認(rèn)識反應(yīng)加工過程中化學(xué)反應(yīng)的分子動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理與通常聚合反應(yīng)的區(qū)別；提出控制反應(yīng)加工工程中化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律。 1998 年獲得國家杰出青年科學(xué)基金資助， 20xx年獲國務(wù)院政府特殊津貼， 20xx年吉林省第二批省管優(yōu)秀專家。首次提出并研究了“聚合物分散熔融機(jī)理”； 2) 研制出“多邊螺槽對流式螺桿”和“微米至納米復(fù)合材 料用擠出和吹塑機(jī)械”，已獲得和申請中國發(fā)明專利 3 項(xiàng)，并已被應(yīng)用； 3) 成功制備熔體連續(xù)擠出自增強(qiáng)的聚烯烴（拉伸強(qiáng)度比普通制品提高 8 倍多）以及微米至納米復(fù)合材料，其中一篇論文被作為 J. Mater. Sci. Lett.雜志的封面論文發(fā)表。 課題主要參加者吳淑芳副教授，分別獲得吉林大學(xué)數(shù)學(xué)系計(jì)算數(shù)學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位；自攻讀吉林工業(yè)大學(xué)塑性加工專業(yè)博士學(xué)位以來，一直致力于大變形有限元的數(shù)值分析和計(jì)算機(jī)模擬方面的研究工作，發(fā)表研究論文 10 余篇，在大變形有限元理論和數(shù)值計(jì)算方面較好基礎(chǔ)，在材料成型數(shù)值模擬中一些關(guān)鍵技術(shù)，如：網(wǎng)格自動(dòng)生成、網(wǎng)格自適應(yīng)重分等方面都有較深入的研究，親自研制了實(shí) 用的自適應(yīng)彈塑性成型數(shù)值模擬軟件，此軟件在本項(xiàng)目中可作為研究數(shù)值模擬軟件的雛形，只需在其中引入粘性、應(yīng)變率、速度等參數(shù)即可，近期主攻方向?yàn)椤熬酆衔锊牧系募庸こ尚偷挠?jì)算機(jī)模擬”。 3. 實(shí)驗(yàn)上首次發(fā)現(xiàn)聚己內(nèi)酯（ PCL） /苯乙烯 丙烯氰共聚物（ SAN）混合物體系，徑向生長的環(huán)帶球晶亮帶和暗帶隨時(shí)間變化的周期性規(guī)律。該課題無論在基礎(chǔ)科學(xué)研究方面，還是在潛在的應(yīng)用方面，都具有非常重要的意義。 長春應(yīng)用化學(xué)研究所將在人力、物力上給予全面支持，以保證本項(xiàng)基金項(xiàng)目的順利完成。第三頁起各欄空格不夠時(shí)，請自行加頁。 七、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)通迅地址：北京市海淀區(qū)花園北路35 號東門 郵政編碼： 100083 一、簡表 名 中 文 基 于模 模糊 糊 識 別 的 制了 冷 系 統(tǒng) 故 障 診 斷 研 究 研 稱 英 文 Research on trouble diagnosis of refrigeration system based on fuzzy identification 究 類別 A. 自由申請 B. 高技術(shù)探索 C. 青年 D. 地區(qū) E 重大 F. 重點(diǎn) H. 專項(xiàng) A 高技術(shù)探索 項(xiàng)目主題號 項(xiàng) 申報(bào) 名稱 1 工程熱物理與能源利用 名稱 2 A. 基礎(chǔ)研究 目 學(xué)科 代碼 1 E06 代碼 2 B. 應(yīng)用基礎(chǔ) A 申請金額 2 2 萬元 起止年月 20xx 年 1 月 至 20xx 年 12 月 所用實(shí)驗(yàn)室 A. 國家重點(diǎn) B. 部門開放 B 實(shí)驗(yàn)室編號 姓 中文 谷波 性 A. 男 出生年月 1962 年 7 月 民 名稱 漢 名 拼音 Gu Bo 別 B. 女 A 身份證號 310105620721281 族 代碼 01 申 請 專業(yè) 技術(shù)職務(wù) 名稱代碼 教授 011 學(xué)位 A. 博士 B. 碩士 C. 學(xué)士 B 博士學(xué)位授予國別或地區(qū) 國 (地區(qū) )名代 碼 A. 院士 B. 博士生導(dǎo)師 C. 博士后 所 名稱 上海交通大學(xué) 系（所） 制冷與低溫工程研究 所 單位代碼 20xx3001 者 在單 性 質(zhì) A. 高等學(xué)校 B. 科研機(jī)構(gòu) C. 其它 A 郵政編碼 申請者電話 20xx30 (021)62933240 隸屬 關(guān)系 名 稱 代 碼 教育部 360 位 所在地 上海市 徐匯區(qū) 華山路 1954 號 總?cè)藬?shù) 高級 中級 初級 博士后 博士生 碩士生 參加單位數(shù) 3 1 1 1 1 主 姓 名 身份證號 專業(yè)技術(shù) 職務(wù) 所在單位名稱及代碼 項(xiàng)目中 的分工 簽 字 項(xiàng) 要 王志毅 370702700628391 博士生 上海交通大學(xué) 模型分析 成 黎遠(yuǎn)光 44010378120xx01 碩 士生 上海交通大學(xué) 負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn) 目 員 組 不 含 申 請 者 — 1— 對 制了 冷 系 統(tǒng) 的故 故 障進(jìn) 進(jìn) 行 機(jī) 理 研 究 ，用 用 模 糊識 識別 別 方 法對 對故 故 障 表 象 和 故 障 原 因 間 的非 非 線 性 耦 合 關(guān) 研 摘 系 進(jìn) 行 分 析 ， 建 立 制 冷 系 統(tǒng) 的股 故 障 模 式集 集 ，構(gòu)，構(gòu) 構(gòu)造 究 造制 制冷 冷系 系統(tǒng) 統(tǒng)故 故股障 障診 診斷 斷的模 模 糊 專 家 系 統(tǒng) 。 二、凡選擇性欄目 ,將相 應(yīng)提示符 A、 B 等之一填入該欄的右下角。完成時(shí)間為完成年度 的 12 月。本人應(yīng)在申請書上親自簽名。從 1986 年起，美國 ASHRAE（ American Societiy of Heating Refrigeration and Airconditioning Engineering 美國采暖制冷空調(diào)工程 師協(xié)會(huì)）年會(huì)都要舉行基于知識的系統(tǒng)（ Knowledgebased system）在制冷空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用的專題研討會(huì)；同年，美國 Colorado 大學(xué) 博士在 ASHRAE 雜志上發(fā)表了“ An expert system for buliling energy consumption analysis: Prototype Result”【 1】 的論文，標(biāo)志著專家系統(tǒng)的研究開始進(jìn)入制冷空調(diào)領(lǐng)域。 隨著技術(shù)的高速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，制冷系統(tǒng)的日趨多樣化和復(fù)雜化， 系統(tǒng)控制程度也在不斷提高，制冷系統(tǒng)不論是從實(shí)際的物理流程來看還是從控制流程和信號輸出/輸入關(guān)系來看已經(jīng)不是一個(gè)單獨(dú)的、孤立的設(shè)備“源”，從系統(tǒng)角度來看。 上海市科技進(jìn)步二等 獎(jiǎng) 1 次（“ 制冷空調(diào)系統(tǒng)故障診斷及其模擬技術(shù) ” 1998 年） 。在多年的研究中積累了大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，并取得了一定 的成果。由于制冷空調(diào)系統(tǒng)故障產(chǎn)生的概率在增大，且故障發(fā)生后的直接和間接損失也在增大，因此，對故障產(chǎn)生的原因和現(xiàn)象進(jìn)行機(jī)理研究，分析故障現(xiàn)象和原因之間的耦合對應(yīng)關(guān)系，建立故障現(xiàn)象和原因的判斷機(jī)制理論、進(jìn)行故障的先兆分析和預(yù)警模型，不僅在基礎(chǔ)理論上有重要價(jià)值，而且今后在實(shí)際應(yīng)用中也具有重大的意義。國外的研究主要在如下幾個(gè)方面： 1. 監(jiān)控、預(yù)測和 控制系統(tǒng)以最佳狀態(tài)運(yùn)行達(dá)到節(jié)能目的，這方面的研究以文獻(xiàn) 【 1】 為代表。 研究內(nèi)容和意義 —— 摘要與主題詞均錄入軟盤。 所在單位名稱及代碼 —— 按單位公章填寫全稱。 基礎(chǔ)研究 —— 指以認(rèn)識自然現(xiàn)象、探索自然規(guī)律為目的 ,不直接考慮應(yīng)用目標(biāo)的研究活動(dòng)。 2．主題詞之間空一格（英文用 /分隔） 中文 制冷系統(tǒng) 冷 系 統(tǒng) 故 障 診 斷 模 糊 識 別 英文 Refrigeration system。地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目，申請書另報(bào)送省 （自治區(qū)）科委一份原件。 主任或副主任（簽章） 20xx 年 7 月 18 日 國家自然科學(xué)基金 申 請 書 項(xiàng)目名稱 : 基于模糊識別的制冷系統(tǒng)故障診斷研究 申 請 者 : 谷 波 所在單位 : 上海交通大學(xué) 郵政編碼 : 20xx30 通訊地址 : 華山路 1954 號 電 話 : （ 021） 62933240 傳 真 : （ 021） 62932601 申請日期 : 20xx 年 3 月 國家自然科學(xué)基金委員會(huì) 一九九七年制 a. 項(xiàng)目類別 投送學(xué)科代碼 1 科學(xué)部編號 A E06 填 報(bào) 說 明 一、填寫申請書前，請先查閱國家自然科學(xué)基金有關(guān)項(xiàng)目申請辦法及規(guī)定。該項(xiàng)目研究目標(biāo)明確，研究方法、實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線切實(shí)可行，研究隊(duì)伍結(jié)構(gòu)和經(jīng)費(fèi)預(yù)算合理，階段目標(biāo)和預(yù)期研究成果具很強(qiáng)的創(chuàng)新性。 在基金資助期 間，共在國際核心期刊 Macromolecules 和 Macromol. Rapid Commun.等上發(fā)表研究論文 9 篇；在國內(nèi)核心期刊《高分子學(xué)報(bào)》等上發(fā)表研究論文 3篇；提交國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議論文 8篇，其中一篇為國際會(huì)議特邀報(bào)告；為中國科學(xué)院研究生教學(xué)叢書《現(xiàn)代高分子物理學(xué)》撰寫第 13 章。 2. 已具備的實(shí)驗(yàn)條件，尚缺少的實(shí)驗(yàn)條件和擬解決的途徑（包括利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和部門開放實(shí)驗(yàn)室的計(jì)劃與落實(shí)情況） 已具備的實(shí)驗(yàn)條件： 有十臺(tái) PC計(jì)算機(jī)二十個(gè) CPU可用于計(jì)算機(jī)模擬研究，剪切激光光散射儀，掃描和透射電子 顯微鏡， X射線廣角衍射和 X射線小角散射儀，面探測器 X 射線衍射儀，差熱掃描量熱儀，旋轉(zhuǎn)流變儀，毛細(xì)管流變儀，動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀， PLASTICORDER 塑料工作站 ，熱重分析儀，動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀，傅里葉變換紅外光譜儀，高溫十八角度激光光散射儀，電子萬能試驗(yàn)機(jī)，擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，熔融指數(shù)儀， ANSYS有限元、 UG 和 Solid edge 等軟件；另外，課題負(fù)責(zé)人和主要參加者是高分子物理與化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定成員和 聚合物成型加工工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定成員，這二個(gè)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備本課題 組均可使用。 課題主要參加者姜偉研究員，多年來一直從事多相多組分聚合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、相轉(zhuǎn)變和宏觀性能的研究工作。目前，又涉足多相聚合物體系形態(tài)生成與演變計(jì)算機(jī)模擬方面的研究工作，獲得了一些令人滿意的結(jié)果。 (3) 建立復(fù)雜物理環(huán)境下（高溫、高壓、高剪切和高粘度等），耦合化學(xué)反應(yīng)（聚合和降解反應(yīng)）的聚合物流體流動(dòng)行為計(jì)算機(jī)模擬方法；模擬反應(yīng)加工過程中，復(fù)雜流體的流動(dòng)行為對化學(xué)反應(yīng)類型（均聚、接枝、嵌段、交聯(lián)和降解反應(yīng)）、反應(yīng)分子動(dòng)力學(xué)參數(shù)和加工條件的定性