准脆性材料抗压强度能量平衡尺寸效应模型

针对现有尺寸效应模型难以体现准脆性材料完整的抗压强度尺寸效应变化规律及其内在机理, 本文通过分析准脆性材料单轴压缩破坏过程中能量输入、储存、整体和局部能量耗散, 建立体现整体和局部损伤的力学模型及描述上述能量演化过程的双线性名义和真实应力应变曲线, 在此基础上确定了名义应力最大时输入能量、储存弹性能、整体和局部能量耗散的表达式, 最后基于能量平衡原理建立抗压强度尺寸效应模型. 抗压强度能量平衡尺寸效应模型能完整体现名义抗压强度尺寸效应, 即随试样尺寸增大, 名义抗压强度在试样尺寸小于等于局部损伤区尺寸时为真实强度, 然后逐渐减小, 最终当试样尺寸趋于无穷大时趋于弹性极限强度; 抗压强度能量平衡尺寸效应模型也能同时体现高径比和试样直径对名义强度的影响, 其包含的参数具有明确的物理意义, 可以反映真实强度、弹性极限强度、名义损伤模量非线性、局部损伤区大小和方向对准脆性材料名义抗压强度尺寸效应的影响; 通过把抗压强度能量平衡尺寸效应模型和现有尺寸效应模型应用于预测各种材料尺寸效应试验和数值模拟数据, 结果表明: 抗压强度能量平衡尺寸效应模型能很好描述试验和数值模拟尺寸效应的非线性变化规律及内在机理, 和现有尺寸效应模型相比, 其总体平均误差最小, 且小于5%.      

可重构力学超材料的设计与波动特性研究

力学超材料中的弯曲梁双稳态结构由于其主动调控性强且调控精度高等优点近年来受到广泛关注. 文章利用中心受压弯曲梁的不稳定性设计了六角型双稳态结构, 首先建立了等效弯曲梁模型, 基于梁变形微分方程及能量最低原理探明了结构双稳态特性的产生基理, 之后利用有限元数值计算研究了结构几何参数对其整体力学性能的影响, 分别得到了具备自恢复及双稳态性能的结构几何参数范围, 绘制了几何参数与力学性能之间的相图. 同时, 可重构结构的可控变形能力有助于调整整体的色散特性, 利用数值仿真研究了具备双稳态特性的结构在拉伸和压缩两种构型下的色散关系, 对比分析了不同结构几何参数及构型转变对结构产生的带隙位置及范围的影响, 之后对由不同构型单胞组成的周期性结构进行了频响分析来验证带隙计算的准确性. 通过六角型可重构结构的力学特性、色散特性研究及频响分析表明可以通过结构几何参数的设计实现对结构整体性能的主动调控, 为可逆向设计的弹性波超材料结构研究分析提供了一条可靠路径.      

纳米金属功能材料研究进展

纳米金属材料是一类重要的激光惯性约束聚变和强辐射源靶材料。通过靶材料微观结构的调控，将其特征尺寸降低到纳米量级，已成为该研究领域的一种新型研究手段。针对目前ICF和强辐射源物理研究的目标和需求，本单位在纳米金属功能材料研究方向开展了一些研究工作，取得了初步的研究成果，主要有：     

晶粒尺寸对Ba0.70Sr0.30TiO3陶瓷介电性能的影响规律及机理研究

通过制备晶粒尺寸处于0.1-10 μm之间的致密Ba0.70Sr0.30TiO3陶瓷,系统研究了晶粒尺寸对居里温度TC、铁电相介电常数εF、峰值介电常数εM的影响规律,并深入分析了其内在的影响机理.研究表明:晶粒尺寸减小时,TC刚开始基本不变,直到晶粒尺寸小到一定程度时才开始降低,此变化规律可由Buesseum的内应力模型解释;随晶粒尺寸的增加,εF先增加后减小,此变化规律可由Shaikh的串并联模型来解释,主要影响因素有内应力、畴、晶界;εM随晶粒尺寸的增加,在晶粒尺寸较小时先增加后减小,晶粒尺寸较大时略有增加,此变化规律可由弥散相变理论和串并联模型共同解释,在晶粒尺寸较小时主要影响因素为内应力、微畴和晶界,晶粒尺寸较大时主要影响因素为晶界.     

大自然为什么选择磷主导生命

磷酸单酯和双酯被漫长的进化过程选择为生命体的核心.磷酸酯功能的多样性需要磷酰基转移酶不断地进化来实现.现今磷酰基转移酶的催化机制已经得到了广泛研究.通过高分辨X射线晶体衍射技术(X-ray)与19FNMR的联用,来研究磷酰基转移酶的金属氟化物过渡态类似物,可以从原子层面上阐述磷酰基转移的机理.该催化机理充分地解释了磷酸酯的一对相互"矛盾"的性质,即磷酸酯结构的极其稳定性与磷酰基在信号传导过程中的灵活可调性.通过对元素周期表中其他元素的含氧酸根及其酯的性质的研究,目前还无法找出一个更加合适的元素来替代磷的这些重要功能,因而这些证据都支持了Todd的说法:"哪里有生命,哪里就一定有磷".     

Linear and Nonlinear Optical Absorptions of a Donor Impurity in Spherical Quantum Dots

An investigation of the optical properties of a hydrogenic donor in spherical parabolic quantum dots has been performed by using the matrix diagonalization method. The optical absorption coefficient between the ground （L = 0） and the first excited state （L = 1） have been examined based on the computed energies and wave functions. The results are presented as a function of the incident photon energy for the different values of the confinement strength. These results show the effects of the quantum size and the impurity on the optical absorption coefficient of a donor impurity quantum dot.     

闪光照相中源尺寸和散射对成像的影响

 利用Monte Carlo(MC)模拟技术解释实验中心线灰度曲线的各部分波形。结果发现，系统中的散射照射量、光源的尺寸和H-D特征曲线的形状对实验灰度曲线的各部分波形均有影响：散射量越大，中心信号幅度越低;H-D曲线趾部的非线性越严重，中心信号幅度也越低;光源尺寸造成图像越模糊。指出了用实验波形可以半定量确定系统散射程度和光源尺寸。在测量照射量时，应该尽可能避免散射的干扰,用台阶法测量H-D曲线时，应使台阶远离剂量片而前移。     

水溶性高聚物聚丙烯酰胺的稀溶液性质(Ⅰ)

本工作利用光散射和粘度方法,使用辐射聚合聚丙烯酰胺(PAAM)的级分样品,研究了在较宽分子量范围(10~4-10~7)内PAAM的特性粘数,分子尺寸及第二维利系数对重均分子量的依赖性.从实验上得到了PAAM在0.2mol/lNaCl水溶液中的均方旋转半径与均方末端距之间的关系及高分子-溶剂相互作用参数.     

塔里木河生态用水调控定额初探

内陆干旱区水资源配置必须转变用水观念,把生态用水摆在优先地位。确保生态用水、维护流域生态安全,是塔里木河近期调水(输水)的基本原则。从优先保证生态用水出发,本文引入生态用水观念,从生态经济社会协调和全流程生态用水均衡目标出发,从定额人手,分析提出生态用水调控定额的总量控制、结构控制、空间控制、过程控制观点、思路。