牙齿表面微观磨损形貌的数值化分析研究

牙齿表面磨损一般通过显微镜进行形貌图像表征分析，而数值化分析牙齿表面磨损形貌的工作相对较少. 本研究中通过白光共聚焦显微镜，Solarmap Universal 软件和Tooth-Frax软件对牙齿咬合前后表面磨损形貌进行数值化分析，建立磨损前后表面尺度敏感曲线. 结果显示:牙齿表面磨损形貌可以通过轮廓分形分析法建立相应的表面尺度敏感曲线，形成表面磨损尺度敏感数字信号. 本工作的主要目的是寻求通过表面磨损数值化分析为研发牙齿磨损动态监测设备提供理论基础和技术支撑.      

磨损表面形貌的三维分形维数计算

基于分形理论和磨损表面扫描电子显微分析，采用盒子维方法计算了磨损表面的三维分形维数．结果表明，在计算尺度范围内，采用与尺度无关的分形维数表征磨损表面形貌特征是可行的；实际磨损表面的三维分形维数同其表面粗糙度密切相关，表面粗糙度越大，分形维数越大；同表面粗糙度相比，分形维数计算值较稳定.     

器件表面形貌及粗糙度检测

本文基于光学计量技术及扫描显微技术,从结构和器件的表面轮廓和粗糙度两个参数入手,介绍表面高度起伏从厘米到原子级水平的检测和分析中的一些重要方法,如适用于表面起伏从厘米到微米量级的结构光投影方法、表面起伏从毫米量级到亚微米量级的相干光形貌测试技术,以及从亚微米到亚纳米水平的光散射技术和扫描显微表面形貌与表面粗糙度测试技术等,并讨论各种尺度下表面的表征方式和检测参数。最后结合散斑统计分析技术,应用局域散斑场强度统计平均和散斑场自相关函数计算,给出了某战斗机机体蒙皮材料在环境应力腐蚀条件下表面粗糙度(范围从0.025微米到0.7微米)随腐蚀介质温度、腐蚀时间等参数的检测和分析结果。     

Cu/Ni-P多层膜的制备及其摩擦学性能研究

用电沉积方法制备了软硬层交替的Cu／Ni-P多层膜，用原子力显微镜观察分析了多层膜的表面形貌，用X射线衍射仪测定了其相结构；采用动一静摩擦系数精密测量装置考察了多层膜的摩擦学性能和摩擦磨损机制；采用扫描电子显微镜观察分析了其磨损表面形貌．结果表明：Cu／Ni-P多层膜与钢球对摩时具有较好的抗磨减摩性能；在低载荷和低滑动速度下，多层膜的磨痕表面存在擦伤痕迹和较浅的犁沟；在高载荷下多层膜发生严重粘着磨损和剥落。     

铜单晶拉伸试样表面滑移带痕迹的晶体塑性分析

采用建立在晶体塑性理论基础上的晶体塑性有限变形计算方法,针对铜单晶试样单轴拉伸过程中晶体滑移在试样表面留下的滑移带痕迹进行了数值研究.作者利用三维有限元模拟不同取向铜单晶试样的拉伸变形,通过晶体塑性滑移面与试样表面交线的几何分析,得到了试样在不同晶向拉伸下不同滑移系启动造成的试样表面滑移痕迹,并对数值计算的试样表面滑移...     

类金刚石涂层在不同载荷和湿度下的摩擦特性

利用磁过滤阴极弧等离子体沉积装置在单晶硅基底上制备了类金刚石涂层，采用原子力显微镜和纳米压痕仪测定了其表面形貌及硬度，在DF－PM型动－静摩擦系数精密测定仪上考察了涂层在不同载荷及湿度下同GCr15钢对摩时的摩擦性能。结果表明，在不同环境湿度条件下DLC涂层的摩擦性能明显不同，这主要归因于转移膜形成机理的不同；在3N载荷下，DLC涂层同GCr15钢对摩时的摩擦系数相对较小，且较为稳定；当环境湿度增大至100％时，摩擦系数显著增大，并发生类似于含氢类金刚石涂层的灾难性磨损。     

微尺度位移、形貌测量系统及应用

研制了一套可应用于MEMS器件的微尺度测量系统，可以在受载状态下实时检测MEMS器件的面内位移、离面位移和三维形貌。该系统中，面内位移测量是一个基于白光数字散斑相关方法的显微光学测量系统，与相应的力学加载系统结合，可以得到MEMS器件在受载状态下的实时面内位移；离面位移和三维形貌测量则是一个基于相移显微投影光栅方法的光学测量系统，与相应的力学加载系统结合，可以得到MEMS器件在受载状态下的实时三维形貌和离面位移。最后给出了几个典型的MEMS器件面内位移、离面位移和三维形貌的实测结果。     

多层次复合微纳结构表面影响过冷沸腾气泡行为的微距观测

通过真空钎焊的方法,将微结构的金属网与纳米尺寸的金属粉末结合,从而在过冷沸腾换热表面生成微纳米多层次复合结构。对比采用不同规格网格制备的表面与光滑表面的微观形貌特征,发现所采用处理工艺成功地在材料表面形成了凹状空穴、孔隙结构、类纳米柱体等不同尺度的三层次复合微纳米结构。与水的接触角测量显示,复合结构表面在保持原表面亲水性的同时,在一定程度上降低了对水的浸润性。进一步通过微距摄影观测表明,复合结构表面气泡生成密度均大幅度高于光滑表面,较细的网格尺度更显著,但小于120μm后增加不明显。分析发现,复合表面会诱导复杂的流动不稳定性,在增加汽化核心的同时也有效地避免了过早形成气膜,对提高临界热流密度有利。上述研究结果可为设计更先进的相变换热表面提供参考。     

纯铜表面双层辉光离子渗钛合金层的摩擦磨损性能

采用双层辉光离子渗金属技术，在纯铜表面形成含钛的合金渗层；采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌，并分析了磨损机理．结果表明：纯铜表面经离子渗钛后形成了以金属问化合物Cu4Ti和含钛的α固溶体为主的合金渗层，从而使表面强度提高，磨损性能明显改善；纯铜磨损表面呈撕裂特征，而离子渗钛试样仅发生轻微擦伤．     

横倾状态下地板表面形貌对人体步进摩擦的影响

人体在行走过程中足底与地面之间产生的间歇性摩擦现象称为步进摩擦，地板表面形貌作为步进摩擦的重要影响因素之一而受到广泛关注. 现有研究成果多是基于水平路面，对坡度道路，特别是横倾状态下地板表面形貌对人体步进摩擦的影响研究较少. 本文作者以普通碳钢作为地板材料，机械加工出不同的表面形貌，利用止滑试验机研究了水平状态下地板表面形貌与其能够提供的最大临界摩擦系数的关系，利用步进摩擦试验平台研究了横倾状态下地板表面形貌对人体步进摩擦的影响. 结果表明:水平状态下，随着表面粗糙度的增大和表面纹理间距的减小，临界摩擦系数与人体行走实际所产生的有效摩擦系数均增加，防滑性能提高；横倾状态下，随着路面横倾角度的增大，有效摩擦系数及其侧向分量增大，侧滑风险提高；地板表面纹理排列方向对有效摩擦系数的影响明显，横向分布的防滑性能优于纵向.      

On the derivation for the gradients of the principal invariants

In this notes, it is shown that the method carried out by Truesdell and Noll [1] for the gradients of the principal invariants is available to be used for arbitrary second-order A. Finally, some trace identities for the derivatives of invariants are given.     

主应力迹线的自动绘制

主应力迹线是代表主应力方向的曲线簇。在土木建筑工程中主应力迹线是布筋方向的依据,但是在工程中通常都是徒手或用曲线板近似绘制主应力迹线。作者提出一种新的主应力迹线自动的绘制方法。该方法是根据主应力迹线满足过任意三条等倾线的主应力都可以用二次曲线来描述这一条件,再利用主应力迹线本身所具有的性质列出方程组解算出描述主应力迹线的一元二次方程,然后根据方程描绘出所求的主应力迹线。实验证明这种方法对于工程上进行主应力迹线的绘制很有效。     

PIV技术在超及高超声速流场测量中的研究进展

本文分析了超声速流场对测量技术的特殊要求, 归纳了目前将粒子影像测速仪(particle image velocimetry, PIV)技术应用于超声速流场的测量时所面临的主要技术难点以及主要的解决方法, 分析了超声速流场中所用PIV粒子的主要要求、粒子特性、投放方法等, 介绍了PIV技术在超声速、高超声速流场测量中最新的国内外进展, 特别是给出了国内外关于高超声速流场中激波/附面层的相互干扰, 以及高超声速飞行器超燃冲压发动机主要部件内流场的PIV试验研究的最新进展.      

不连续面平均速长概率估值法及其应用

在进行不连续面3-D网络模拟过程中, 不连续面的大小是一个重要的参数, 该数据主要来源是在现场露头上测量不连续面出露的迹长。由于取样中不可避免的偏差而使结果有误差, 在进行平均迹长估计时取样的误差必须予以校正, 本文介绍一种用概率的方法考虑取样误差通过有限2-D露头上测量的不连续面数据求算无限2-D空间平均迹长的技术。该方法可以借助计算机进行处理。     

Planning motion trace of robot by spinor method

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｒａｃｅｐｌａｎｎｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｓｐｅｃｔｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｒｏｂｏｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ,ｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄａｔｔｉｔｕｄｅｔｒａｃｅｏｆｒｏ...     

Allowance for complex loading in transversely isotropic solids

A model of plasticity for a transversely isotropic material with allowance for complex loading is developed, based on results of experiments with homogeneous cylindrical specimens of isotropic materials. An empirical model of plasticity for isotropic metals is constructed with allowance for vector properties of the material. The model is extended to a particular case of anisotropy. __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 50, No. 1, pp. 128–133, January–February, 2009.     

彩色光弹性干涉影像分析系统

自行开发的“彩色光弹性干涉影像分析系统”首先利用CCD成像和图像采集设备,将光弹图像以数字图像的形式存储到计算机,然后通过对存储的光弹图像进行处理,得到物体边界、等差线、等倾线等数据。最后根据这些数据,绘制出主应力迹线,并进行二维的和三维的应力分析。本文着重介绍了系统整体设计以及系统研制的难点问题(彩色光弹图像处理、主应力迹线的绘制等)。系统可以通过对彩色图像进行分解,应用目前已经比较成熟的灰度光弹图像处理技术,来完成彩色图像的处理;也可以直接应用彩色信息来确定条纹级数,进行相关处理。彩色图像能够比灰度图像提供更精确的图像信息,以满足高精度测量的要求。     

HEAVY METAL PARTITIONING IN A NUCLEAR WASTE TREATMENT PLANT

The fate of different trace elements and radio nuclides in the new ZWILAG nuclear waste treatment plant （Switzerland） has been modelled, in order to predict and check the transport behaviour of the volatile species and their distribution in the plant. Calculations show that for active waste from medicine, industry, research （MIR waste） only Zn and Cs have stable gaseous species at 1200℃. The investigations confirm the efficiency of the examined flue gas cleaning system.     

航向、航迹自动操舵仪船舵控制系统的研制

给出了采用数字模拟与物理模拟相结合的方法模拟海上实船环境的航向、航迹自动操舵仪船一舵控制系统的设计方案和实现途径，并介绍了该控制系统的软件设计。该系统为航渡任务的安全、顺利完成提供了有力保障。     

Generalized Stress Concentration Factors for Equilibrated Forces and Stresses

As a sequel to a recent work we consider the generalized stress concentration factor, a purely geometric property of a body that for the various loadings indicates the ratio between the maximum of the optimal stress and maximum of the loading fields. The optimal stress concentration factor pertains to a stress field that satisfies the principle of virtual work and for which the stress concentration factor is minimal. Unlike the previous work, we require that the external loading be equilibrated and that the stress field be a symmetric tensor field.