开设创新物理实验课程的实践与探索

开设创新物理实验是学生创新能力和科学研究素质得到培养的关键,是大学物理实验教学改革的核心。介绍沈阳航空航天大学创新物理实验课程的实践情况,阐述开设创新物理实验的必要性,并分析了开设该课程产生的效果。     

基于拓扑优化的机床床鞍创新构型设计

静力特性与动力特性是进行机床关键部件设计必须要考虑的重要方面.基于结构拓扑优化技术,本文建立了两种机床关键部件创新构型(结构形式)设计的数学模型,针对DLH20数控机床床鞍进行了创新设计,获得了新的设计方案.与原有设计方案相比,在质量减少3.34%的情况下,结构的静刚度得到了大幅改善,最大位移降低幅度超过了22%;结构的固有频率也得到不同程度的提高,最高增幅可达24.59%(第三阶固有频率).     

芥子气与SDS作用机理的NMR研究

利用化学位移、弛豫时间、自扩散系数、NOE效应等多种核磁共振(NMR)信息对芥子气(HD)与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的作用机理进行了研究.加入HD后,化学位移的变化表明HD主要增溶在SDS胶束的H4,H3及H5区域,其水解产物更靠近H5区域;H4和H5的自旋-自旋弛豫时间(T2)与自旋一晶格弛豫时间(T...     

基于偏振敏感光学相干层析术的口腔鳞状细胞癌组织成像

口腔鳞状细胞癌(OSCC)发病率较高且预后效果有限，早期诊断和术中准确识别病变边界对于改善预后效果具有重要意义。偏振敏感光学相干层析术(PS-OCT)在获得组织微观结构信息的同时，可以获得组织的偏振信息，提高组织诊断的特异性。为验证PS-OCT技术在OSCC诊断应用中的可行性，利用自行开发的高分辨率PS-OCT系统对离体的OSCC组织进行了成像。初步的成像结果表明，与正常组织相比，OSCC具有明显的双折射特性，利用累积相位延迟可以明显地区分正常组织和癌组织。最终证明，高分辨率的PS-OCT技术在OSCC组织的识别诊断和边界检测方面具有很大的潜力，可以辅助医生进行疾病的筛查和术中边界检测。     

基于改进的双向渐进结构优化法的应力约束拓扑优化

工程结构设计时经常需要限制最大名义应力,以避免发生断裂或疲劳破坏,一个有效的策略是采用拓扑优化方法.常规的双向渐进结构优化法(bi-evolutionary structural optimization,BESO)不能有效求解应力约束拓扑优化问题,为此本文提出一种改进的双向渐进结构优化方法,处理体积和应力约束下的最小柔顺性问题.引入基于K-S函数的全局应力度量,以减小大量局部应力约束引起的计算代价.采用拉格朗日乘子法将应力约束函数引入到目标函数,然后由二分法确定合适的拉格朗日乘子的值使得应力约束得到满足.而且,详细推导了基于BESO方法的应力约束拓扑优化模型及其灵敏度列式,最后通过三个典型拓扑优化算例验证改进方法的有效性.为展示考虑应力约束的优点,将应力约束设计与传统的基于刚度的设计进行了比较.结果表明,改进的BESO方法优化迭代过程稳健,获得了边界灰度单元很少的清晰的拓扑构型,并实现了有效降低应力集中效应的设计.     

吸光光度法测定水中微量苯胺

苯胺类物质是制药、染料和纺织等工业的重要化工原料。这类物质毒性大，有明显的致癌作用。因其对环境和人体健康的影响极大，而被优先列人我国十四类环境污染物黑名单。因此，对苯胺类物质的测定是环境监测中一项十分重要的内容。简便的苯胺测定方法是偶氮比色法，常用的显色剂     

基于功能的基础隔震结构一体化优化设计

“投资-效益”准则作为基于功能的抗震设计的一个基本原则，反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变，即从以往只注重结构安全，向全面注重结构的功能、安全及经济等诸多方面发展。本文根据“投资-效益”准则，建立了基于功能的基础隔震结构一体化优化设计模型，其中目标函数考虑了结构生命周期内的总造价，包括结构初始造价和不同发生概率的大震、中震、小震作用下的结构损失期望，约束条件包括隔震层水平位移、上部结构层间变形等，优化过程中同时对上部结构截面尺寸和隔震器参数进行优化。算例表明，本文建立的基于功能的隔震结构优化模型是合理可行的，可为实际隔震结构的优化设计提供参考。     

一步水热合成Cu-SSZ-13分子筛选择性催化C3H6还原NO

采用铜胺配合物(Cu²⁺-四乙烯五胺,Cu-TEPA)作为结构导向剂,通过一步水热法合成不同铜铝比(n_Cu/n_Al)和硅铝比(n_Si/n_Al)的Cu-SSZ-13分子筛催化剂,研究其在贫燃条件下丙烯选择性催化还原NO(C₃H₆-SCR)的性能。当n_Cu/n_Al=2、n_Si/n_Al=6时2.0Cu-SSZ-13(6)催化剂具有最好的低温脱硝活性,200℃时NO转化率超过80%,在250~300℃可实现100%脱硝效率和~100%N₂选择性,同时具有较强的抗水、抗硫性能。为研究不同n_Cu/n_Al和n_Si/n_Al对催化剂物理化学特性的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N₂吸附-脱附测试、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、紫外可见光谱(UV-Vis)等手段对样品进行表征。结果表明,2.0Cu-SSZ-13(6)具有最佳的脱硝性能,这是因为其具有最大的比表面积、最强的表面酸性和分布最多的孤立态Cu²⁺离子。Cu-SSZ-13上丰富的酸性位可以有效促进C₃H₆和NO的吸附和活化,SSZ-13分子筛八元环中孤立的Cu²⁺离子具有良好的氧化还原性能,是C₃H₆-SCR反应的主要活性位。随着n_Cu/n_Al的增加,孤立的Cu²⁺离子会在分子筛表面迁移、集聚形成CuO物种,从而导致C₃H₆-SCR活性下降。     

一种无条件稳定的结构动力学显式算法

利用离散控制理论, 针对结构动力学方程时间积分提出了一种新的无条件稳定的显式算法. 新算法采用CR 算法的速度和位移递推格式, 同时利用Z变换获得算法对应的传递函数, 进而根据极点条件推导了递推格式系数的具体表达式. 然后, 在其系数中引入了一个控制周期延长率的变量s, 从而调节新算法的精度. 理论分析表明无条件稳定显式新算法具有二阶精度、零振幅衰减率、无超调和自起步特性, 且周期延长率可以用变量s控制, 而CR 算法只是本文新算法的特例. 最后, 确定了非线性刚度硬化系统的稳定性界限, 并给出了使新算法精度达到较高的变量s的区间. 算例分析表明, 在此变量区间内取值时, 新算法的精度要优于纽马克常平均加速度算法和CR 算法.      

超声多普勒检测动脉内出血的多维度复合模型研究

建立检测内出血点的量化技术有助于进一步提高超声止血的效率。提出了描述动脉血管内出血的多维度复合模型。由一个描述破裂血管的二维模型和一个描述下游血管系统响应的一维模型组成。计算机仿真及初步的活体实验结果证明了理论模型的有效性,并表明内出血时的血流速度波形会产生大幅度单波峰或收缩速度峰的相位延迟,该结果可作为自动快速检测血管破裂的量化参数。