刚—弹惯性耦合下变形体动力学响应分析

本文以绕定轴转动弹性梁为对象对其在刚－弹惯性耦合下的动力学响应进行数值分析，并与传统的准静态分析方法，线弹性动力学分析方法在理论与数值上进行比较，对所研究的对象用Ｊｏｕｒｄａｉｎ变分原理建立动力学方程，用一致质量有限单元法对弹性梁进行离散，用正则振动椹低弹性自由度数目。通过数值计算比较说明传统分析方法的局限性。     

线团-刚棒-线团三嵌段分子有序纳米结构的自组装

目前,在纳米科学和仿生化学等方面的一个非常吸引人的课题是构建一种新颖的、复杂的大分子或超分子体系,并通过设计连接有机嵌段单元使其具有很好的形状和功能。在线团一刚棒一线团三嵌段分子体系中,刚棒嵌段的各向异性和连接嵌段的微相分离作用导致分子自组装形成各种有序聚集体,并且通过改变柔性链体积分数、分子长度、柔性链横截面积、刚棒...     

X荧光光谱分析法测定含铬不定形耐火材料

含铬耐火材料中的SiO2,Al2O3,Fe2O3,TiO2,CaO,MgO和Cr2O3等直接影响着产品质量,属于需控制成分。文章用市售耐火材料标准品和基准试剂配制出适当含量范围且有一定梯度的系列标准样,以四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比67∶33)作熔剂、熔样过程中添加碘化铵固体脱模剂的方法制备样品玻璃熔片,通过X射线荧光光谱法(XRF)测定元素的荧光强度,并以理论α系数基体校正法消除吸收与增强效应,从而得到测量上述组分的定量校正曲线。该方法应用于耐火材料标准品的测定,所得结果与标准值吻合。应用于实际样品的测定并和化学法比较,结果准确,精密度好,操作简单、快速,具有良好的实用性。     

煤催化气化工艺中碱金属腐蚀刚玉质耐火材料的实验研究

针对煤催化气化反应器设计中遇到的材料问题,采用碳酸钾及催化气化工况富含碱金属气化灰渣为实验原料,进行了碱金属腐蚀刚玉质耐火材料的实验研究。着重考察了有氧空气气氛和无氧还原性气氛、反应温度、反应时间、碱金属存在形态对腐蚀行为的影响,并结合SEM-EDX、XRD、核磁Al谱等表征手段,研究了反应前后碱金属和刚玉质耐火材料的成分、物相及结构变化。结果表明,碱金属对耐火材料腐蚀行为受反应的温度、气氛、时间及碱金属存在形态等因素影响较大。分析表明,有氧空气气氛下腐蚀尤为严重的原因是,原料中存在的钾与刚玉耐火材料发生化学反应生成新的钾的铝酸盐物相,且其含量随温度升高、反应时间延长而增加。     

含烷基柔性链的n型刚棒-线团分子的合成、表征与自组装

含多个对苯撑作为刚棒,齐聚烷基或烷氧基作为柔性链的刚棒-线团(rod-coil)分子,由于具有很强的微相分离和π-π堆积作用,可以在本体和溶液中产生有效的自组装。研究表明,刚棒嵌段的形状影响着分子排列的方式、自组装性能和微结构,因此本文设计了n型芳香嵌段、柔性链全部为烷基的n型刚棒-线团分子,通过红外光谱、NMR和MALDI-TOF-MS对其结构进行了表征,利用DSC、POM和SAXS对此化合物的自组装行为进行了研究。结果表明,含烷基柔性链的n型分子在固态时能形成双分子的层状结构。     

基于亚苯基和低聚醚的V型刚-柔分子自组装

由于含多个亚苯基作为刚棒、低聚醚作为柔性链的刚-柔分子具有很强的微相分离和π-π堆积作用,可以在本体和溶液中产生有效的自组装。分子自组装需要两个条件:驱动力(非共价键的弱相互作用力)和导向作用(分子在空间的互补性)。刚性嵌段的形状不仅决定了分子排列方向、空间尺寸,而且还影响着驱动力的大小。本文综述了以亚苯基为V型刚棒、齐聚醚作为柔性链的刚-柔分子自组装行为,并展望了V型刚-柔分子未来的研究方向。     

动力刚化与多体系统刚—柔耦合动力学

首先指出当前柔性多体系统动力学的大量工程研究背景,在回顾柔性多体系统动力学研究进展后指出动力刚化的现象揭示了刚－柔耦合的零次建模方法的局限,认为进一步深入进行柔性多体系统刚－柔耦合动力学的研究是多体系统动力学研究的新阶段,文末提出了刚－柔耦合动力学的研究任务。     

中心刚体-外Timoshenko梁系统的建模与分岔特性研究

对于中心刚体固结悬臂梁系统,当不考虑梁剪应力(即Euler-Bernoulli梁)影响时,匀速转动梁的平凡解是稳定的。而对于深梁,有必要考虑剪应力(即Timoshenko梁)的影响,此时其匀速转动平凡解将出现拉伸屈曲。为此采用广义Hamilton变分原理建立了中心刚体固结Timoshenko梁这类刚-柔耦合系统的非线性动力学模型,应用数值方法研究了匀速转动Timoshenko梁非线性系统的分岔特性,以及失稳的临界转速。     

燃料大幅晃动等几何分析仿真及航天器耦合动力学研究

现代航天器肩负许多周期长且复杂的航天任务,通常需要携带大量的液体燃料.贮箱中液体燃料大幅晃动会严重影响航天器的姿态稳定性和控制精度,是现代航天器耦合动力学建模和精确控制研究的重要问题.本文提出了一种新的液体大幅晃动数值仿真方法,采用等几何分析方法对贮箱内气体和液体整体进行建模和空间离散,采用压力修正的分步法对控制方程进行时间离散,结合水平集方法划分气体和液体区域并且实时追踪液体晃动自由面.提出了一种质量修正方法以消除水平集函数演化产生的液体质量误差.基于燃料大幅晃动等几何分析仿真方法,对携带太阳能帆板的充液航天器进行动力学建模和耦合运动数值仿真.对于太阳能帆板的振动问题则采用Kirchhoff-Love板理论建模和模态分析法数值求解.通过将数值仿真结果与解析解对比,证明了本文给出方法的正确性.本文还对燃料大幅晃动下的航天器刚-液-柔耦合运动进行了数值仿真,发现液体晃动对航天器的姿态变化和结构振动的幅值和频率具有不可忽视的影响.