磷石膏基地聚合物强度规律模型研究

利用实验和数值模拟方法得出了磷石膏地聚合物强度规律的数学模型,由优化配比实验分析了磷石膏及胶凝材料的理化特性,得出了其最优配比.通过对单轴抗压强度进行模拟分析,得出了活性率Kα值与SiO2-Al2O3的三元相图,并结合数学因子分析方法,建立了地聚合物的强度数学因子模型,定量得出了外加剂、灰砂比、水灰比对强度的影响值;通过对地聚合物的水化机理进行定性分析,推导得出了强度与其各组分体积和密度之间的线性关系,并结合两种地聚合物体系进行对比分析验证,从而构建出磷石膏基地聚合物强度规律数学模型,为实验研究和工业应用奠定理论基础.     

固体材料脆性断裂的多尺度时空模型(英文)

通过实例分析了动态断裂过程所固有的典型动态作用,基于断裂孵化时间理论的时空结构方法提出了固体材料断裂的统一解释.此外,还提出了计及尺度效应的广义断裂模型,该模型可以用于预测准脆性非均质材料的多尺度断裂,并证明此模型基于实验室尺度的实验数据可以预测更高尺度(真实尺度)的宏观断裂.     

电子元器件屏蔽封装材料的屏蔽效果

针对电子元器件屏蔽封装材料的屏蔽效果评估方法及理论计算在器件屏蔽封装中应用的问题,本文通过理论计算一种屏蔽材料对1.0MeV电子的屏蔽效果,以及对应的实验验证,指出此种屏蔽材料有很好的屏蔽电子辐射作用.研究证明了理论与实验相互验证的方法能很好的评估屏蔽材料的屏蔽效果,同时指出理论计算的结果能在屏蔽材料设计中作为依据.     

宏块级立体视频传输失真快速估算方法研究

鉴于传输丢包会严重影响视频重建质量,甚至大范围传播错误,因此通过研究视频通信质量与传输丢包之间的关系,提出了一种适合网络丢包特性的立体视频传输失真模型.该失真模型结合了快速宏块级失真估计方法及帧间宏块拷贝和视点间宏块拷贝的错误隐藏方法,可在丢包信道下快速估计宏块级的立体视频传输失真.实验对比分析表明:所提出的宏块级立体视频传输失真模型准确度较好,可为立体视频传输失真估计提供一定的理论依据与借鉴,对立体视频通信质量的保障具有一定的实用价值.     

数控机床主轴系统热态性能仿真、试验及优化方法研究

本文以立式加工中心为对象,重点研究了其主轴系统热态性能(温度场、热变形)仿真、试验及优化方法.基于建立的机床实体模型,提出了热特性仿真中有限元边界条件:热源、换热系数和零件间接触热阻等参数的计算及获取方法,对该机床的温度场和热变形进行了仿真,分析了主轴系统的热态性能及对整机热特性的影响,并通过热特性试验验证了仿真模型的准确性.研究表明:主轴系统温升主要集中在主轴轴承和主轴电机部位,主轴Y、Z两向热变形较大,主轴热特性对其他零件影响较小.通过改变主轴箱冷却槽的结构和尺寸,对主轴系统的热特性进行了优化,并通过仿真验证了优化的有效性.     

无线信道统计模型识别

为准确地找到最符合快衰落特性的统计分布模型,论文基于概率论和信息论设计了Kullback-Leibler距离及信息准则表达式,对几种主要的统计分布模型进行了仿真和实验,得到了各统计分布模型的正确识别率,通过统计的方式对比了各种识别模型,发现基于直方图的KL方法识别模型的可靠性比其他方法要高,而韦伯衰落模型更加适合用来对无线信道进行建模。     

转印头在受压下的塌陷(英文)

可逆粘附是转移印刷中转印头重要的特性,在最近的实验中通过控制接触面实现可逆粘附.通过外加压力控制转印头的塌陷和其与基体的接触面使界面的粘附力达到3个量级的转换.建立的力学模型研究了在外压作用下转印头的塌陷和接触面积,接触面积与外压及长高比的关系对转印头的设计很有帮助.     

建筑垃圾再生混凝土的性价比研究

为了能够有效进行材料力学性能及成本耗费的比较研究, 提出了价格-强度比和价格-模量比两个衡量指标. 在再生混凝土材料体系设计方面, 骨料取自建筑垃圾混凝土, 选取了砂率分别为30%、37%和39%的3种材料体系. 通过添加不同比例的矿物掺合料, 形成了不同的材料配合比. 通过一维应力压缩实验, 得到了材料的模量和强度. 通过比较价格-强度比和价格-模量比的定量结果, 得到了性价比最优的材料配合比设计. 研究结果对于合理利用建筑垃圾形成力学性能优良的再生混凝土具有参考意义.     

基于霍普金森拉杆试验的焊点焊核区动态本构关系确立

以DC53DZ为基板, 进行焊点结构的焊核区力学特性研究. 通过设计试验试件并利用MTS静态拉伸机及霍普金森拉杆(Split Hopkinson Tension Bar, SHTB)对其进行准静态拉伸及应变率600~1600S-1之间的动态拉伸试验, 得到焊核区的力学特性, 并确立了其基于Cowper- Symonds本构方程参数. 利用数值仿真对焊核动态拉伸试验进行模拟, 验证了设计试件的长宽比能使试件满足试验要求的轴向应力应变均匀状态. 最后由模型中得到的焊核区应力－应变曲线与试验数据拟合, 再现了焊核区材料特性试验曲线. 验证了DC53DZ钢板的焊点焊核的本构方程参数的合理性.     

压缩载荷作用下皮肤的生物力学特性

对皮肤组织在压缩载荷作用下的力学性能进行研究, 可为各类事故中对人体伤害的评估以及防护装置的设计提供一定的参考数据, 也可为皮肤替代品的研发提供重要的理论依据. 选用猪背部皮肤为实验材料, 分别进行低应变率压缩实验研究和霍普金森压杆实验研究, 得到皮肤组织低应变率压缩应力应变关系、压缩—松弛曲线以及高应变率下的应力—应变曲线. 结果表明: 皮肤组织有很明显的粘弹性特征, 尤其在很宽的应变率范围内, 应变率效应特别明显; 并通过超弹性模型与Maxwell粘弹性模型相结合的方式建立了皮肤的生物力学模型.     

生物可降解镁合金骨科植入材料的临床应用及其有限元分析

在骨-器械界面建立和维持成熟骨是骨科植入材料长期成功的关键. 镁合金由于其生物可降解性、天然骨组织的力学相似性以及成骨潜力, 并且在体内不抑制间充质干细胞(hBMSCs)的成骨特性, 成为有前途的承重骨科植入物的候选材料. 但其高降解率和植入物相关感染的风险以及不佳的力学性能, 对其临床应用提出了巨大的挑战. 有限元分析方法能对复杂结构、形态、载荷和材料力学性能进行应力分析, 可有效地帮助临床医生了解镁合金植入器械的应力及生物力学性能.     

高抗折硫氧镁基无机复合胶凝材料的制备及其机理

为了制备具有高抗折性能的硫氧镁基胶凝材料, 分别研究了不同掺量硅灰取代轻烧氧化镁粉对柠檬酸改性硫氧镁(CMOS)胶凝材料性能的影响及机理. 结果表明: 掺加硅灰之后, 制备的柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料抗折抗压强度均得到了提高. 当硅灰取代掺量在5%~10%质量分数时, 柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料各个龄期的力学性能最优, 其中, 28d抗折强度达到了22~23 MPa左右, 这比相同水灰比条件下普通硅酸盐水泥P.O42.5的抗折强度提高了238%. 研究还发现, 硅灰取代掺量在5%~10%质量分数范围时, 所制备的硫氧镁基胶凝材料的耐水系数达到了0.85以上, 表明该高抗折硫氧镁基胶凝材料具有较高的耐水性, 完全适用于受水浸泡或处于潮湿环境的重要结构中.     

大尺寸SiO2大孔材料的表面改性及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位溶胶-凝胶过程和高温烧结法制备出大尺寸SiO2大孔材料,通过水热法用铝酸钠对材料进行表面改性,得到铝掺杂SiO2大孔材料（Al-SiO2）,并用SEM、FTIR和XPS对大孔材料进行了表征．以Cu^2＋和Pb^2＋为模拟污染物,研究改性大孔材料的吸附性能．结果表明：改性大孔材料对Cu^2＋和Pb^2＋均具有良好吸附能力;Al-SiO2对Cu^2＋和Pb^2＋的最大吸附量分别为71mg·g^-1和138mg·g^-1,0．100gAl-SiO2对100mL50mg·L^-1水溶液中Pb^2＋的去除率达到95.3％,重复使用3次后的去除率保持在89．8％．     

纳米吸波材料的研究现状与展望

综合评述了纳米吸波材料的特性及吸波原理，详细介绍了纳米金属与合金吸波材料、纳米陶瓷吸波材料、纳米氧化物吸波材料、纳米复合吸波材料及过渡金属硫化物纳米吸波材料的研究现状及发展情况，并指出纳米复合吸波材料是21世纪吸波材料的发展趋势。     

镁合金钢板内固定治疗胫骨中段骨折的有限元分析

运用有限元分析法, 评价镁合金、钛合金、不锈钢3种不同材料在治疗胫骨干骨折的力学性能差异. 以Dicom格式导入Mimics 20.0软件中建立胫骨三维模型, 并运用Geomagic与Solidwork软件制作胫骨骨折内固定模型, 将上述模型导入Workbench 2020软件中, 赋予材料属性, 给予轴向载荷、扭转载荷2种加载模式, 分析3种材料的应力和位移. 在600N轴向加载模式下, 钛合金内固定应力为(117.42±0.07)MPa, 位移为(0.73±0.11)mm; 镁合金内固定应力为(117.11±0.04)MPa, 位移为(0.82±0.08)mm; 不锈钢内固定应力为(117.53±0.03)MPa, 位移为(0.62±0.13)mm. 在30N?mm扭转加载模式下, 钛合金内固定应力为(174.50±0.33)MPa, 位移为(0.75±0.07)mm; 镁合金内固定应力为(168.75±0.15)MPa, 位移为(0.82±0.16)mm; 不锈钢内固定应力为(176.23±0.51)MPa, 位移为(0.61±0.13)mm. 结果表明: 2种不同加载模式下3种不同材料的内固定结果数值差异不大, 镁合金内固定与钛合金内固定、不锈钢内固定力学性能相似, 而镁合金更亲和人体, 可以代替传统医用金属材料用以治疗胫骨中段骨折.     

镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的有限元分析研究

利用有限元分析方法探究镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的生物力学特性, 旨在为临床治疗股骨颈骨折提供一种新的思路. 选取一例青年健康志愿者的下肢CT数据建立股骨三维模型, 在Mimics插件3-matic中建立股骨网格并赋予网格材料属性, 利用Solidworks 17.0软件建立空心螺钉模型, 将上述2个三维模型导入Workbench 2020软件中, 分别赋予空心螺钉镁合金、钛合金材料属性, 进行对比分析, 记录股骨及空心螺钉的峰值、应力分布值和股骨位移. 结果表明, 钛合金螺钉内固定模型最大应力为357.27MPa, 最大位移为0.034mm; 镁合金螺钉内固定模型最大应力为311.27MPa, 最大位移为0.034mm; 2组不同材料的空心钉结果数值差异不大. 研究表明镁合金空心螺钉和传统钛合金空心螺钉力学性能相似, 且镁合金更加亲和人体, 在临床方面可以镁合金空心螺钉代替钛合金空心螺钉治疗股骨颈骨折.     

电性拓扑态指数预测多氯代吩噁嗪的热力学性质

用电性拓扑态(E-state)指数表征了136个多氯代吩噁嗪类化合物的分子结构,采用多元回归方法对其热能值(Eth)、恒容热容(CV)、熵(S)、焓(H)、自由能(G)等热力学性质进行关联和预测,构建了5个用电性拓扑状态指数预测多氯代吩噁嗪热力学性质的构效关系相关(QSPR)模型,相关系数均大于0.999.利用Jack-knifed法检验了对标准熵预测模型的稳定性和预测能力,检验的相关系数r2也在0.999以上,预测值与文献值的相对平均误差为0.14%.该模型具有较好的稳定性、相关度和预测能力.     

演化参数反演方法

给出了一类基于演化计算的演化参数反演方法,此类方法既可以给定参数的函数类,用遗传算法（Genetic Algorithms）来反演参数的最优估计值,也可以不指定函数类形式,用遗传程序设计（Genetic Programming）的方法反演出最优的函数模型,使参数反演实现客观化、自动化.由此建立反演系统后,在使用过程中可以根据最新获得的数据对模型中的物理参数作适时校准,一旦发现预报误差较大,就利用演化算法及时修正方程中的参数以改进预报.运用该方法于椭圆边值问题的物理参数反演的数值模拟,证实了此方法的有效性,为物理模型参数的反演提供了一种崭新的实用方法.     

电机驱动微装配在双光子制备微结构中的应用

对微结构的制作、微装配系统进行了研究. 采用飞秒激光双光子聚合微加工技术制作有底座、精细的三维立体“拱形”微结构, 其高250μm、长300μm、厚50μm. 将此微结构与实验室自主搭建的二维微装配平台相结合, 利用自主编程的人机交互界面驱动步进电机, 远程操控微装配设备; 将荧光闪烁陶瓷粉末装配到微结构中, 对装配后的微结构进行荧光光谱表征发现, 纯荧光粉末和微结构中的荧光粉末的发射光谱在测量误差范围内基本一致, 表明荧光粉末的光学性质未发生改变. 利用该装置可以将各类微纳米级材料和微结构进行装配, 形成含有不同材料的微结构系统.     

新型低聚表面活性剂研究进展

综述了新型低聚表面活性剂(Oligomeric surfactants)的结构、合成及其表面活性、水溶性、增溶性、界面行为、粘度、聚集行为、协同效应等方面的研究进展，介绍了其在纺织、材料、生物等领域的应用现状，并预测其在三次采油领域的应用前景。