加载角度对层理页岩裂纹扩展影响的实验研究

采用分离式霍普金森压杆（SHPB）系统对页岩进行冲击实验,研究层理角度对页岩动态断裂过程的影响,在裂尖设置裂纹扩展计,借助高速摄影和数字图像相关（DIC）技术对页岩中心切槽半圆盘弯曲（NSCB）试件断裂的全过程进行研究,得到了不同加载角度下页岩的动态起裂韧度、裂纹扩展速度、断裂过程中应变场和水平位移场的变化规律。实验发现:不同加载角度下,页岩的动态起裂韧度具有显著的各向异性,加载角度与动态起裂韧度呈正相关;加载角度对试样的裂纹扩展速度具有显著影响,与裂纹扩展速度呈负相关;当冲击速度较低时,切槽方向是裂纹扩展的优势方向,而当冲击速度较高时,试样会产生沿层理弱面的次生裂纹,次生裂纹对试样的断裂具有显著影响。     

中国科学家首获国际物理教育奖章——祝贺赵凯华先生获此殊荣

正2016年7月13日在巴西圣保罗大学举行的世界物理教育大会(WCPE)上,国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)下属国际物理教育委员会(C14-ICPE)主席新田英雄(Hideo Nitta)先生为北京大学赵凯华教授颁发了国际物理教育奖章(ICPE Medal).赵凯华先生是中国物理学家、物理教育家、《大学物理》主要创刊人和主编.赵先生荣获2015年度国际物理教育奖章(ICPE Medal).这是我国科学家同时也是亚洲学者个人首次获此殊荣.     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中稀土元素

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定地质样品中稀土元素的方法,采用HNO3-HF体系-微波消解进行样品前处理,经赶酸后再用5 m L 1∶1 HNO3提取,整个过程安全、高效、无损失。利用ICP-MS进行测定,可以有效降低多原子离子质谱干扰,在优化仪器参数后,用内标铑(Rh)进行校正,弥补基体抑制效应和灵敏度漂移,测试结果更加准确。方法用于岩石标准物质(GBW07109,GBW07110和GBW07111)测试,其测定值与标准值相一致。结果表明,该方法的检出限低,准确度高,操作简单快捷,可同时测定多种元素,能满足批量测定地质样品中稀土元素含量的要求。     

涂覆在堇青石上的负载贵金属催化剂催化氧化甲醛的性能研究

将催化性能优异的负载贵金属催化剂与拟薄水铝石(Al OOH)溶胶混合,制备得到均匀的料浆,采用料浆涂覆法将其负载到堇青石蜂窝陶瓷基体上,考察了Al OOH含量对涂层形貌、负载量、涂层牢固度的影响,并对合成的整体式催化剂进行催化氧化甲醛性能测试。结果表明,合成的负载贵金属催化剂Pt粒子粒径为1.14nm时,可在17℃完全降解甲醛;涂覆过程中Al OOH含量越高,载体负载量越大,但过高易导致孔道堵塞,涂覆不均和涂层龟裂;超声振荡测试表明,Al OOH含量对涂层牢固度影响不大,当Al OOH含量为8(wt)%时,负载型蜂窝陶瓷的催化效果和涂覆效果最佳,可以在60℃下完全降解甲醛。     

高岭石-硬脂酸插层复合物的制备及结构模型的提出

以张家口高岭土为原料,通过直接插层与取代相结合的方法制备高岭石-硬脂酸插层复合物。利用X射线粉末衍射、红外光谱、热重及透射电子显微镜对制备产物进行表征。结果表明:硬脂酸插入到高岭石层间,高岭石层间距d001值由0.72 nm增加到4.05~4.37 nm,插层率达到86.9%;反应时间和溶液p H值会对高岭石-硬脂酸插层复合物的层间距及插层率产生影响;甲氧基嫁接在高岭石表面,与硬脂酸分子同时存在于高岭石层间。高岭石经甲醇改性后脱羟基温度明显降低,高岭石羟基活性提高;高岭石-硬脂酸插层复合物的稳定温度在160℃以下。经过硬脂酸插层改性后的高岭石片层,从边缘开始出现卷曲现象,并且部分长条状片层形成类似埃洛石相的纳米卷;对硬脂酸插层高岭石的作用机理进行分析,结合结构计算,提出高岭石-硬脂酸插层复合物的结构模型,该模型可以解释高岭石-硬脂酸插层复合物在不同条件制备产物层间距变化的原因。     

不同堆砌层数煤系石墨的拉曼光谱表征及其表面石墨化均匀程度

采用多激发波长（325,405,514,633和785 nm）以及显微拉曼面扫描技术对不同芳香层片平均堆砌层数的煤系石墨及其表面石墨化均匀程度进行表征。结果表明：对无序石墨,石墨微晶的尺寸较小并任意取向,随着平均堆砌度及堆砌层数增加,石墨微晶边缘的拉曼光谱特征显现。在无序结构向有序转化的同时,石墨微晶缺陷逐渐消亡,拉曼光谱一级模中D3、D4峰逐渐不显著或消失,但是其倍频峰均微弱出现,尤其2D1峰强度逐渐增大。将I_D1/I_D2参数的含义进一步引申为缺陷类型及平均定向性,且无烟煤的I_D1/I_D2极大,随着石墨微晶尺寸增大（d₀₀₂＜0.344 0 nm）,至三维有序结构的石墨时I_D1/I_D2最小。在不同激发波长下G峰半高宽总是随着无序度的减小而减小,D1峰和2D1峰等均显示较强的色散效应,各峰强度随激发光能量的增大而增大,在紫外激发下,D1和G峰峰位差显著小于可见光激发。随激发波长的增加,D1峰向着低波数方向移动,2D1峰色散约为D1峰的两倍。高煤级煤石墨化过程中,非定向的芳香碳经历一系列的物理、化学结构演变产生各种中间相态,如残留煤岩显微组分（变镜质组和变惰质组）和新生的石墨组分（热解炭等）共存,因此采用(I_G-I_D1)/(P_G-D1)≥0.3,I_D1/I_G＜0.4,A_D1/A_(D1+G)＜0.45等作为石墨和半石墨的界线,利用平面扫描区域成像来表征样品石墨化的表面均匀程度,取频数分布置信区间≤0.9来综合判定样品表面石墨化度为84.16%~86.40%,平均为85.49%,与利用X射线衍射(XRD)参数估计的石墨化度相当。     

中国地区能源强度收敛性研究

基于1985-2010年中国29个地区的面板数据,对能源强度的收敛性进行了分析.在研究方法上,除了考察常见的β收敛和σ收敛外,还引入排名一致性系数对γ收敛进行了检验.研究结果表明,中国地区能源强度存在显著的β收敛和γ收敛;对于σ收敛,在采用变异系数法进行检验时,并未反映出显著的σ收敛特征,但采用核密度估计则较好的验证了我国地区能源强度的σ收敛性.     

基于Fuzzy-AHP的国际工程报价及模型应用

国际工程招投标是一种比较成熟、高级和规范化的国际贸易方式.为了在决定投标成功的各项关键因素上发挥出比竞争对手更加强大的优势,提出了利用层次分析法与模糊综合评价法相结合的报价决策模型.利用模型,在考虑到投标项目特有的影响因素前提下,选取合理的评价等级,可以模拟出具体项目的最优报价水平,为决策者做出最优报价决策、提高投标报价的成功率提供定量的辅助工具.     

一道二阶常系数非齐次微分方程的八种解法

针对一道研究生入学考试试题,即求微分方程y″-3y′+2y=2xex的通解,利用待定系数法、常数变易法、算子法、降阶法、积分因子法、拉普拉斯变换法以及MATLAB软件分别给出八种解法.     

基于流形学习的非线性维数约简方法

流形学习是一种新的非线性维数约简方法,近年来正引起可视化等领域研究者的高度重视.为加深对流形学习的理解,介绍了流形学习的基本原理,总结了其研究进展和分类方法,最后阐述了几种常用的流形学习方法的基本思想、算法步骤和各自的优缺点.通过在人工数据集Swiss-Roll上进行实验,将各类方法在近邻值选取和噪声影响等方面进行了对比分析,结果表明:与传统的线性维数约简方法相比,流形学习方法能够有效地发现观测样本的低维结构.最后对流形学习未来的研究方向作出展望,以期在这一领域取得更大进展.