GENERAL SOLUTION OF THE OVERALL BENDING OF FLEXIBLE CIRCULAR RING SHELLS WITH MODERATELY SLENDER RATIO AND APPLICATIONS TO THE BELLOWS (Ⅳ)-CALCULATION FOR U-SHAPED BELLOWS

This is one of the applications of Part (I), in which the angular stiffness, and the corresponding stress distributions of U-shaped bellows were discussed. The bellows was divided into protruding sections, concave sections and ring plates for the calculation that the general solution (I) with its reduced form to ring plates were used respectively, but the continuity of the surface stresses and the meridian rotations at each joint of the sections were entirely satisfied. The resent results were compared with those of the slender ring shell solution proposed earlier by the authors, the standards of the Expansion Joint Manufacturers Association (EJMA), the experiment and the finite element method. It is shown that the governing equation and the general solution (I) are very effective. Contributed by HUANG Qian Biography: ZHU Wei-ping (1962-)     

求解完全强非线性自治系统周期解及其稳定性的三变量迭代法

本文提出用广义位移x,基波幅值变化率da/dt=A(a)和系统频率ω(a)进行迭代的一种解析方法——三变量迭代法,求解一般的二阶完全强非线性自治系统的周期解及其稳定性。通过若干实例计算,表明了该方法行之有效。     

弱界面异质球形夹杂本征应变问题的解析解

本文研究了具有线弹簧弱界面的异质球形夹杂的本征应变问题，所采用的线弹簧界面模型既能界面的切线方向滑动，又能考虑界面的法线方向张开，根据叠加原理、原问题的弹性场可分成三部分；二部分由真实均匀本征应变所引起，另一部分由等效的非均匀本征应变所引起，后一部分则由虚拟的Ｓｏｍｉｇｌｉａｎａ位错场所产生。本文求得了等效非均匀本征应变和虚拟位错场的Ｂｕｒｇｅｒ矢量的解析表达式，进而确定的问题的弹性场。     

Einfluß nichtnewtonscher Stoffeigenschaften auf die Taylor-Wirbelströmung

Zusammenfassung Nach einer kurzen Beschreibung über die Anwendung der Taylor-Wirbelströmung bei der Filtration von nichtnewtonschen Flüssigkeiten werden polymere Modellflüssigkeiten charakterisiert, die als Partikel- und Netzwerklösungen in einer Wirbelströmungsapparatur eingesetzt wurden. Die Fließkurven der Polymerlösungen zeigen aufgrund der extrem hochmolekularen Polymerproben neben strukturviskosen Erscheinungen auch dilatantes Fließverhalten mit besonderer Wirkung auf die Taylor-Wirbelströmung.Die Versuchsflüssigkeiten offenbaren vier verschiedene Typen von Strömungsinstabilitäten: spiralförmige, schwingende und stationäre Instabilitäten sowie gedämpfte Turbulenz. Während die stark strukturviskosen Netzwerklösungen alle genannten Formen aufweisen, fehlt bei den Partikellösungen die spiralförmige Instabilität.Unter Zuhilfenahme des Hantelmolekülmodells zur Beschreibung viskoelastischer Strömungsphänomene gelingt es, durch Einführung einer kritischen Deborahzahl den Einsatzpunkt nichtnewtonscher Taylorströmungseffekte vorauszusagen. Die gefundene Beziehung steht in engem Zusammenhang mit dehnviskositätserhöhenden Polymerwirkungen in Porenströmungen und mit reibungsmindernden Polymereffekten in turbulenten Rohrströmungen.

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Experimental investigations dealing with dilute polymer solutions are described after a short review of the application of Taylor-vortex flow in the filtration processes of non-Newtonian fluids. The test fluids represent both viscoelastic solutions with isolated macromolecules and network solutions with power law fluid behaviour.These solutions show four different types of flow instabilities: spiral-shaped, oscillatory, steady and turbulent phenomena. The Taylor-numbers which depend upon the polymer concentration are determined for the onset of these instability types. For isolated macromolecule solutions, the Deborah-number concept for dilute dumbbell solutions can be applied to describe the first appearance of irregular nonstationary Taylor vortices.The present data are compared to literature values. This fluid behaviour is related to extensional viscosity increases which are also observed in porous media flow and turbulent pipe flow of dilute macromolecular solutions.

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Nomenklatur A, B Konstanten aus Randbedingungen der Ringspaltströmung - C Polymerkonzentration - D Schergeschwindigkeit - De Deborahzahl - l Länge einer Wirbelzelle - L Zylinderlänge - m Gesamtanzahl der Wirbelpaare zur Bestimmung der Wellenzahl - M Molmasse der Polymere - M _w Gewichtsmittel der Molmasse - M _v Viskositätsmittel der Molmasse - n Drehzahl des Rotors - universelle Gaskonstante - r Radius - R _a Radius des Außenzylinders - R _i Radius des Innenzylinders - s Spaltweite - s ^* dimensionslose Spaltweite - T Temperatur - Ta Taylorzahl - v Umfangsgeschwindigkeit - z Anzahl der Wirbelpaare zur Bestimmung der Wellenzahl Griechische Symbole Deformationskoeffizient von Makromolekülen - Wellenzahl - Dehnrate - dynamische Viskosität - [] Grenzviskositätszahl - Relaxationszeit - Dichte - Schubspannung - Winkelgeschwindigkeit - _a Winkelgeschwindigkeit des Außenzylinders - _i Winkelgeschwindigkeit des Innenzylinders Indices c kritisch (erstmaliges Auftreten von Taylorwirbel) - N newtonsch - o onset, Schwellwert - P polymer - r radial - Sch schwingend - Spir spiralförmig - Stat stationär - Turb turbulent - T Taylorströmung - Umfangsrichtung Herrn Prof. Dr. Heinz Harnisch zum 60. Geburtstag gewidmet     

弯曲狭窄管内血液流的分析

与血管狭窄有关的异常血液动力学特征在血管疾病的发生和发展过程中起着重要的作用,由于血管狭窄和弯曲的综合影响,将会出现一系列有趣的流体力学现象,本文研究具有对称狭窄的弯曲小动脉内定常血液流动,在一定的假设条件下,直接从支配血液流动的Navier-Stokes方程求出问题的摄动解,由此求得弯曲狭窄管內血液流动的轴向速度、二次流速度及压力梯度等分析表达式,并进一步求得轴向和周向血管壁切应力。本文的结果是先前有关狭窄直管和弯曲均匀管流动研究的拓广。     

Steady and modulated flow of an Ostwald fluid around a rotating disk

The solutions of the continuity equation and the equations of motion of the flow in the vicinity of a rotating disk have been established for an Ostwald fluid under steady-state conditions and in modulated flow around a mean value. Under steady-state conditions, the kinematics of the flow is scarcely dependent on the rheological parameters close to the disk, however, for n < 1 long-range effects have been put forward. For modulated flow, in the high-frequency range, a behaviour very different from that observed for a Newtonian fluid was found. In the low-frequency range an asymptotic solution has been proposed which is of special interest in mass transfer problems.Presented at the Second Conference of European Rheologists, Prague, June 17–20, 1986     

A three-parameter model describing the experimental relation between shear stress and shear rate for laminar flow of aqueous polymer solutions

Summary A three-parameter model is introduced to describe the shear rate — shear stress relation for dilute aqueous solutions of polyacrylamide (Separan AP-30) or polyethylenoxide (Polyox WSR-301) in the concentration range 50 wppm – 10,000 wppm. Solutions of both polymers show for a similar rheological behaviour. This behaviour can be described by an equation having three parameters i.e. zero-shear viscosity ₀, infinite-shear viscosity , and yield stress ₀, each depending on the polymer concentration. A good agreement is found between the values calculated with this three-parameter model and the experimental results obtained with a cone-and-plate rheogoniometer and those determined with a capillary-tube rheometer.

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Zusammenfassung Der Zusammenhang zwischen Schubspannung und Schergeschwindigkeit von strukturviskosen Flüssigkeiten wird durch ein Modell mit drei Parametern beschrieben. Mit verdünnten wäßrigen Polyacrylamid-(Separan AP-30) sowie Polyäthylenoxidlösungen (Polyox WSR-301) wird das Modell experimentell geprüft. Beide Polymerlösungen zeigen im untersuchten Schergeschwindigkeitsbereich von ein ähnliches rheologisches Verhalten. Dieses Verhalten kann mit drei konzentrationsabhängigen Größen, nämlich einer Null-Viskosität ₀, einer Grenz-Viskosität und einer Fließgrenze ₀ beschrieben werden. Die Ergebnisse von Experimenten mit einem Kegel-Platte-Rheogoniometer sowie einem Kapillarviskosimeter sind in guter Übereinstimmung mit den Werten, die mit dem Drei-Parameter-Modell berechnet worden sind.

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a Pa^–1 physical quantity defined by:a = {1 – ( / ₀)}/ ₀ - c l concentration (wppm) - D m capillary diameter - L m length of capillary tube - P Pa pressure drop - R m radius of capillary tube - u m s^–1 average velocity - v _r m s^–1 local axial velocity at a distancer from the axis of the tube - shear rate (–dv _r /dr) - local shear rate in capillary flow - s^–1 wall shear rate in capillary flow - Pa s dynamic viscosity - _a Pa s apparent viscosity defined by eq. [2] - ( _a ) Pa s apparent viscosity in capillary tube at a distanceR from the axis - ₀ Pa s zero-shear viscosity defined by eq. [4] - Pa s infinite-shear viscosity defined by eq. [5] - l ratior/R - kg m^– density - Pa shear stress - ₀ Pa yield stress - _r Pa local shear stress in capillary flow - _R Pa wall shear stress in capillary flow _R = (PR/2L) - _v m³ s^–1 volume rate of flow With 8 figures and 1 table     

Molecular Dynamics Simulations of a β-Hairpin Fragment of Protein G by Means of Atom-Bond Electronegativity Equalization Method Fused into Molecular Mechanics (ABEEMσπ/MM)

There are some controversial opinions about the origin of folding β‐hairpin stability in aqueous solution. In this study, the structural and dynamic behavior of a 16‐residue β‐hairpin from B1 domain of protein G has been investigated at 280, 300, 350 and 450 K using molecular dynamics (MD) simulations by means of Atom‐Bond Electronegativity Equalization Method Fused into Molecular Mechanics i.e., ABEEMδπ/MM and the explicit ABEEM‐7P water solvent model. In addition, a 300 K simulation of one mutant having the aromatic residues substituted with alanines has been performed. The hydrophobic surface area, hydrophilic surface area and some structural properties have been used to measure the role of the hydrophobic interactions. It is found that the aromatic residues substituted with alanines have shown an evident destabilization of the structure and unfolding started after 1.5 ns. It is also found that the number of the main chain hydrogen bonds have different distributions through three different simulations. All above demonstrate that the hydrophobic interactions and the main chain hydrogen bonds play an important role in the stability of the folding structure of β‐hairpin in solution. Furthermore, through the structural analyses of the β‐hairpin structures from four temperature simulations and the comparison with other MD simulations of β‐hairpin peptides, the new ABEEMδπ force field can reproduce the structural data in good agreement with the experimental data.     

(SrTiO_3)_(1-x)(SrTaO_2N)_x固溶体的制备及光催化性能研究(英文)

通过高温固相反应合成了N掺杂的SrTiO3和(SrTiO3)1-x(SrTaO2N)x固溶体,对其进行了X射线衍射,紫外可见吸收光谱,X射线光电子能谱分析和比表面积的表征。随x由0增大至0.4,固溶体带隙变窄,由3.2eV降至2.3eV,吸收光谱由紫外光区扩展到可见光区。在甲醇溶液(50mLCH3OH+220mLH2O)中进行了光催化分解水产生氢气的反应,在硝酸银溶液(270mL,0.01mol·L-1)中进行了光催化分解水产生氧气的反应,在可见光(λ420nm)照射下,实现了可见光响应的光催化分解水。     

铈锆固溶体的合成及其在CH_4和CO催化燃烧反应中的应用

分别利用固态反应和共沉淀法制备了铈锆固溶体,并以其为载体制备了车用三效催化剂,考察其在CH4和CO催化燃烧反应中的作用.研究发现固态反应法所得固溶体孔分布较宽,热稳定性较差,但表面较多的缺陷位贡献于其较高的储氧性能.而共沉淀法所得样品拥有较高的热稳定性和催化活性.固溶体的还原性质可以通过铈锆比调控.关联催化剂对CH4和CO的催化氧化性能发现,具有较大比表面积、集中孔径分布和较高储氧能力的固溶体显示了较低的催化剂起燃温度和较高的催化活性.