基于生物力学螺旋结构教具研制和实验课堂设计

对于复合材料微结构设计,笔者注意到在利用两相或多相普通材料来制备高性能复合材料方面,大自然给出了非常好的范例.笔者开设了复合材料力学设计课程,旨在培养学生们对这一新型仿生设计有更多理解.因此,本文提出了一种预浸料自动铺设仿龙虾钳表皮螺旋微结构设计平台,使同学们在课堂上实现精确的预浸料铺设角度的控制,为仿照生物组织中螺旋...     

离子液体在TiO2纳晶染料敏化太阳能电池中的应用

离子液体以其高稳定性、高电导率等特有的优点,成为众多领域中研究的热点。本文简单综述了离子液体的概念、结构及其在TiO2纳晶染料敏化电池的固、液态电解质中的应用,并对其应用前景进行了展望。     

新型无机/有机复合柱撑粘土材料的合成与表征

以无机TiCl4／HCl制成的钛基柱撑液和十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)为有机改性液,通过控制两种柱撑液的加入顺序以及相对含量,利用蒙脱石粘土矿物层间域的特殊化学反应场所的特性,合成得到三类复合柱撑蒙脱石材料．X射线衍射结果表明,d001晶面由于CTAB与钛基水合离子的相互作用形成粒度不同的柱撑空间而表现为两个峰值．与FT-IR光谱相比,FT-Raman光谱能够更加有效地表征和鉴定复合柱撑粘土的结构差别．采用原土无机柱撑后再有机柱撑,可以合成层间距更大的复合柱撑粘土材料．经热处理后得到锐钛型氧化钛的改性粘土材料,并且可以重新合成得到无机／有机复合柱撑的新型改性粘土材料．这些合成手段为制备新型改性粘土材料应用于环保以及化工等方面提供了借鉴．     

尾流激励的叶片气动力降阶模型

气动力降阶模型是研究叶片气动弹性振动快速高效的新方法。现有气动力降阶模型的研究主要集中在叶片颤振方面,没有涉及更为常见的上游尾流激励的叶片振动问题。本文提出基于Volterra级数的尾流激励叶片气动力降阶模型,为尾流激励下叶片振动和动静叶干涉振动研究提供了新的思路。采用行波法简化尾流的参数个数,用阶跃信号法识别降阶模型的核函数。二维叶片的算例结果表明,本文方法可以较准确地描述尾流激励引起的叶片气动力振荡,而且计算效率极高。     

基于神经网络的间隙机构运动副磨损预测

应用BP神经网络建立了磨损率与接触应力、滑动速度和材料硬度之间的非线性关系模型,并对该网络模型进行了验证和测试,结果表明,训练良好的神经网络模型能够准确反映样本所蕴含的内在磨损规律,且具有较好的预测效果。基于非线性弹簧阻尼模型和修正的Coulomb摩擦力模型对含间隙曲柄滑块机构进行数值仿真分析,获得间隙机构运动副的接触应力和相对滑动速度,利用训练好的神经网络磨损模型对轴套的磨损进行迭代磨损预测分析,发现随着曲柄转数的增加,轴套表面一些特定位置处的磨损越来越严重,最终导致轴套表面出现非均匀磨损现象,其原因是间隙机构运转过程在一些特定位置处产生了较大接触应力和碰撞力。     

数字梯度敏感方法及其在航空透明件断裂力学中的应用

本文将数字梯度敏感方法用于航空透明件断裂力学问题研究。首先,基于透明材料的弹性-光学效应,建立了透明件应力状态与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系。在平面应力假设下,利用最小二乘拟合建立了I型裂纹尖端应力强度因子与光学偏转角的关系。其次,通过数字梯度敏感方法搭建非接触光学测试平台,开展了带单边裂纹的航空有机玻璃试件三点弯曲实验,应用数字梯度敏感方法提取了I型裂纹尖端应力强度因子。最后,通过选择不同计算子区域和步长大小,分析了数字梯度敏感方法中的子区域和步长选择对计算结果的影响。研究结果表明,数字梯度敏感方法实验所得应力强度因子与经验公式计算所得结果偏差小于10%,通过增加最小二乘拟合项数以及合理的子区域和步长选择可以减小数字梯度敏感方法计算应力强度因子误差。     

基于光电氧化还原反应的离子源内分析研究

激光解析离子化过程非常复杂,在这一过程中形成了大量活性物质例如电子、质子、自由基、离子,这些活性物相互作用得到了最终结果.研究这些源内活性物质的反应对于了解MALDI机理、拓展其分析应用有着重要的意义.     

氢键诱导的聚吡咯/苯磺酸功能化多壁碳纳米管的制备及其电化学行为

采用原位芳基重氮化反应对碳纳米管进行苯磺酸功能化, 进而制备了聚吡咯/苯磺酸化碳纳米管复合材料(PPy/f-MWCNTs), 通过透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)测试发现, 氢键诱导使聚吡咯成功地包覆在碳纳米管表面. 循环伏安和恒流充放电测试结果表明, 复合材料具有良好的电化学电容性能, 当聚吡咯与苯磺酸化碳纳米管质量比为1:1时, 复合材料在1.0 A·g-1的电流密度下的比容量达266 F·g-1, 而且聚吡咯利用率比未功能化聚吡咯/碳纳米管(PPy/p-MWCNTs)和纯聚吡咯(PPy)提高了1倍以上.     

聚乙撑二氧噻吩/二氧化锰纳米复合物的界面聚合制备及其电化学性能

采用界面聚合法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩/二氧化锰(PEDOT/MnO2)纳米复合物. 通过红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)、BET比表面积、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征. 结果表明, 产物是具有丰富的多孔孔道结构的无定型纳米材料, 孔径主要分布在5-25 nm范围内, 比表面积可达98 m2·g-1. 同时用循环伏安(CV)、恒流充放电和交流阻抗(EIS)等电化学测试表明, 在0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中, -0.2 - 0.8 V(vs SCE)的电化学窗口下, PEDOT/MnO2纳米复合物显示出良好的电化学性能, 当电流密度为0.5 A·g-1时, 所制备的PEDOT/MnO2单电极比容量达196.3 F·g-1, 500次循环后样品放电比容量保持90%左右.     

浊点萃取技术的应用

浊点萃取是近年发展起来的一种新兴的萃取技术。重点阐述了浊点萃取在环境样品、生物样品和食品工业分析中的应用,总结了浊点萃取技术的优点,指出了存在的问题,探讨了该技术的发展前景。