Observation of wedge waves and their mode transformation by laser ultrasonic technique

Wedge waves (WWs) in wedges, including their dispersion characteristics and mode transformation, are investigated using the laser ultrasound technique. Pulsed laser excitation and optical deflection beam method for detection are used to record WWs. Numerous WWs are detected by scanning the excitation laser along the wedge tip. Dispersions of WWs are obtained by using the two-dimensional (2D) Fourier transformation method, and different WW orders are revealed on the wedges. Mode transformation is determined by fixing the distance between the excitation and detection position, as well as by scanning the samples along the normal direction of the wedge tip.     

激光在近表面弹性性质梯度变化的材料中激发超声波的数值分析

激光激发超声波为评价材料近表面弹性性质提供了有效的手段. 考虑到由于冲击硬化、表面热处理、表面氧化等引起的金属材料近表面层弹性性质的变化，建立了一种激光在基底上的梯度材料中激发超声波的理论模型. 用有限元方法模拟了热弹条件下脉冲激光作用于材料上表面激发出的超声波及其传播过程，研究了近表面层离散的层数对超声波的产生和传播的影响，并分别讨论了表面层“变硬”和“变软”两种情况下声表面波的模式变化及用二维傅里叶变换得到各模式的色散曲线. 为进一步研究近表面层的弹性性质建立合理的计算模型及材料性质的反演提供了理论依 关键词： 超声波 有限元法 近表面弹性性质 色散     

Fibonacci法在物理实验中的应用

在物理实验中经常遇到求解极值的最优化问题,当搜索方向确定之后,搜索方法的优劣便成为问题的关键.研究证明,在利用函数值本身进行有限次数直接搜索的各种方法中,用Fibonacci法(分数法)比通常采用的0.618法(黄金分割法)优选极值效率更高,结果更精确,是分割方法中求一维极小化问题的最佳策略.     

近表面弹性性质连续变化材料中激光声表面波的理论研究

基于金属材料近表面层弹性性质（杨氏模量）的连续变化，建立了一种激光在基底上的梯度材料中激发声表面波的理论模型，并用有限元方法模拟了脉冲激光作用于材料上表面激发出的超声波及其传播过程.讨论了表面层厚度的变化以及表面层弹性性质的变化对热弹条件下产生的声表面波波形特征的影响，并分别计算了两种情况下的声表面波的相速度色散，得到了两种情况下声表面波的变化规律.     

金属-有机框架衍生中空超级结构的研究进展:合成与应用（英文）

金属-有机框架(MOF)衍生功能材料的合理设计对于其应用具有重要意义.以简单MOF衍生物为基本单元组装成中空超级结构(HSSs)是提升材料性能的有效策略.目前关于MOF衍生物的综合评述已有诸多报道,然而鲜少针对HSSs的构筑和应用.本文系统总结了MOF衍生HSSs相关研究的最新进展.首先,根据结构差异将MOF衍生HSSs分为5种类型;其次,总结了由MOF衍生物构建HSSs的策略,着重阐述如何设计MOF前驱体和选择转化条件;随后,展示了MOF衍生HSSs在能源和催化相关领域的一些应用;最后,提出了MOF衍生HSSs研究领域所面临的挑战和机遇,旨在为MOF衍生材料的结构设计和性能强化提供一些思路.     

活性人工游泳体的螺旋运动

螺旋运动轨迹在自然界的各个尺度中普遍存在，其影响着多种生命过程包括生物繁殖、觅食、定位有利环境和检测营养梯度等。开发化学力等驱动螺旋运动的人工游泳体不仅具有广泛的应用价值以及提升我们对生物游泳体运动规律和机理的认识，同时推动新型机器人运动设计和提高机器人的运动效率。本文首先总结了人工系统中以微生物鞭毛/纤毛的旋转和拍打等方式为灵感来源设计的可进行螺旋运动的人工游泳体，然后综述了近年来在材料化学领域制备的进行螺旋运动小型人工游泳体的研究进展，并根据驱动力来源的不同对各种类型活性人工游泳体进行分类介绍，最后提出了目前研究中待解决的问题并对未来发展和研究方向进行了展望。