有限元分析中高精度等值线绘制的自动处理

本文通过引入拉氏因子,以带线性约束最小二乘逼近的Golub方法,很好地处理了结点应力拟合的边值问题.利用三角形快速插值原理求出了等值线,并以CAD为环境绘制了单元图和等值线图,实现了有限元分析中高精度等值线的自动处理.     

牡荆提取物对亚硝化反应的抑制作用研究

采用正交试验法设计了从牡荆中提取活性物质的实验条件,研究其对亚硝化反应的抑制作用及对亚硝酸钠的清除作用。在体外模拟人胃液的条件下,用紫外-可见分光光度法测定了牡荆提取物对N-二甲基亚硝胺(NDMA)体外合成的阻断作用及对亚硝酸钠的清除作用。结果表明:从牡荆中提取抗亚硝化反应活性物质的最佳条件是:料液比为1∶20,在80℃下用55%的甲醇水浴回流提取2 h。此提取物具有较高的阻断亚硝胺合成及清除亚硝酸钠的效果。其对亚硝胺合成的最大阻断率为88.24%,对亚硝酸钠的最大清除率为94.29%。     

生物油重质组分模型物热解行为及其动力学研究

采用TG-FT-IR在非等温条件下对生物油重质组分酚、醛和糖类模型代表物(丁香酚、香草醛、左旋葡聚糖)进行热解特性及其热解动力学分析。TG-DTG曲线和FT-IR测试数据显示,重质组分模型物热解的先后次序是酚类、醛类、糖类物质。香草醛、丁香酚均为一个主热解阶段,主要产物为水、烷烯烃、CO₂、CO和小分子酚、芳香醛。左旋葡聚糖热解分两阶段进行,热解发生在较高温区(180~370℃),主要热解产物有CO₂、烷烯烃、醛、酮和环醚,少量的CO和水。混合物热解分为三个阶段,产物与单一模型物热解产物相似,但有少量缩醛低聚物。对比单一组分,混合物中羰基和羟基组分在较高温区(≥300℃)存在相互作用,生成难分解的缩聚物。其中,糖类是影响重质组分热解速率的主要物质。根据热重数据对热解各阶段进行动力学拟合,确定了模型物热解反应动力学三因素。平均表观活化能和反应级数分别为:E_{左旋葡聚糖}第一、第二阶段分别为115.80 kJ/mol(0.5级)、141.19 kJ/mol(2/3级); E_混合物第一阶段为54.46 kJ/mol(1级)、第二阶段为50.67 kJ/mol(2/5级); E_丁香酚为42.29 kJ/mol(0.7级); E_香草醛为36.53 kJ/mol(0.95级)。     

低能Cl-离子在绝缘纳米微孔膜中的传输过程

理论模拟结合实验研究了16-keV Cl-离子穿越不同厚度(7和12 μm)的Al₂O₃微孔膜的物理过程,发现负离子传输中并不存在与正离子传输类似的明显的导向现象。在只考虑散射过程的情况下,模拟出的穿透粒子角分布及电荷态分布与实验结果符合很好,出射的Cl-离子沿初束方向分布;Cl0、Cl+离子沿微孔轴向分布。仔细分析了不同出射粒子的角分布,发现出射的Cl+在微孔轴向与初束方向之间分布;经单次散射出射的Cl0沿微孔轴向分布,而经多次散射出射的Cl0向初束方向移动。发现了Cl-离子穿越不同厚度的具有相同微孔直径的Al₂O₃微孔时,较厚的膜出射的Cl+/Cl0比例低。理论分析显示,这是由散射过程的特性造成的,随着微孔膜厚度的增加,出射的Cl0中经单次碰撞的比例变小,而多次散射出射的比例增加,从而导致Cl+离子转化为Cl0的几率要远大于Cl0转化为Cl+离子的几率,使得长的微孔出射的粒子中Cl+/Cl0比例低。     

切比雪夫光混沌发生器的优化

研究了利用马赫-曾德尔干涉仪来构造扩频序列的设计方法,并对以往提出的切比雪夫光混沌序列发生器的构造原理和方案进行了分析,针对其受到器件尺寸限制的不足,提出了利用余弦函数的性质对其改进的新方案,从而消除了原方案在设计上的局限性.同时通过外加电压对马赫-曾德尔干涉仪两臂折射率的调节增加了波长适应性功能,使得光混沌序列发生器可以在不同的入射波长下得到不同的切比雪夫光混沌序列. 关键词： 切比雪夫映射 混沌序列 Lyapunov指数 光混沌序列发生器     

地磁辅助导航中的潜艇干扰磁场

为了实现高精度的地磁辅助导航,必须从磁场传感器的测量数据中补偿潜艇干扰磁场,分离出准确的地磁场.分析了潜艇干扰磁场的来源,针对最主要的磁化磁场进行研究.建立了潜艇磁化磁场的方程和边界条件,采用有限元软件ANSYS进行仿真计算和分析.仿真结果表明,在地磁场作用下,潜艇下方距轴线1.25倍艇身半径处,磁化磁场强度为104nT;距轴线20倍艇身半径处,磁化磁场已减弱至50 nT左右.重点分析了潜艇下方距轴线1.5倍艇身半径处,磁化磁场的分布特性.分析表明,潜艇磁化场与地磁场之间存在线性转换关系;建立了线性转换矩阵,其中转换矩阵各元素只与空间点坐标、潜艇几何结构、材料特性有关.     

沟槽表面填充材料对界面摩擦振动噪声的影响

采用机械加工方式,在基体(蠕墨铸铁)表面加工出平行且等间距的沟槽,并在沟槽中分别填满铝材料和锻钢材料,对该填充材料试样和基体试样进行界面摩擦噪声试验,并采用数值模拟方法加以分析,得出界面摩擦振动噪声行为在不同沟槽填充材料下的变化特性,并将不同界面摩擦磨损行为与振动噪声动态关联起来.试验及数值模拟结果表明,在沟槽中填充铝材料加剧界面磨损,增大摩擦系数,并加速系统不稳定振动的产生,增大噪声强度,而在沟槽中填充钢材料能有效延缓界面不稳定振动和摩擦尖叫噪声信号的产生.此外,计算结果表明,界面磨擦磨损行为导致的界面接触非线性特性是产生多频率不稳定振动和噪声的重要因素.     

城市地下排水管道中燃气爆炸及气-液两相耦合作用规律

为研究城市地下排水管道中燃气爆炸传播特性和气-液两相耦合作用规律,基于气-液两相流理论和计算流体力学方法,对不同水深率下的天然气/空气混合物的爆炸-加速-衰减过程进行了数值模拟。研究结果表明：当水深率小于0.7时,随着水深率的增加,气相空间的长径比增大,燃料燃烧加剧,火焰的加速现象逐渐显著,导致峰值超压逐渐增大,超压峰值显现时间逐渐缩短,且峰值超压沿轴向的提升效果更加显著;当水深率达到0.7时,火焰在管道内的传播明显受阻,水震荡产生的波动及细水柱迅速占据了有限的气相空间,阻断了火焰的自维持传播,使得爆炸超压仅在点火源附近显现。不同水深率条件下,管道中相同区域内,同一时刻水面被扬起的高度和气相区域的速度场不同,被卷扬起的低温液体对其相邻区域的高温火焰形成降温和阻断,之后由于气体的宏观流动,与液面相邻的低温气体流动至管道内高温区域,进而造成管道内火焰温度降低,同时,水的震荡和细水柱的飞扬大大降低了爆炸超压风险。     

在水-四氢呋喃中纤维素转化为5-羟甲基糠醛及副产物鉴定

在酸性条件下,水-四氢呋喃混合溶剂中转化纤维素制备了平台化合物5-羟甲基糠醛（HMF）．在纤维素浓度仅为2.4wt%时,可以得到38.6%的HMF,但是随着纤维素浓度的增加,胡敏素和乙酰丙酸成为主要产物．利用液相色谱-多级串联质谱联用技术检测到了分子式为C9H16O4、 C10H14O4、 C11H12O4、C12H10O5 和C12H16O8的一系列副产物．C9H16O4是通过四氢呋喃开环为1,4-丁二醇再与乙酰丙酸酯化反应得到,而C10H14O4是通过四氢呋喃开环后与HMF醚化得到．C11H12O4是由5-羟甲基糠醛与乙酰丙酸发生酯化反应得到,C12H10O5是由HMF自身醚化得到,而C12H16O8是HMF与葡萄糖经过缩醛反应得到．HMF的自身醚化反应及HMF与1,4-丁二醇的醚化反应是主要的副反应．     

超声辅助萃取气相色谱-三重四极杆质谱法测定室内灰尘中的39种多氯联苯

建立了测定室内灰尘样品中39种多氯联苯(PCBs)的分析方法。样品经吸尘器采集、正己烷-二氯甲烷(1：1,v/v)超声萃取、浓缩后,利用气相色谱-三重四极杆质谱法(GC-MS/MS)在选择反应监测(SRM)模式下测定。结果表明,39种PCBs在30 min内得到了很好的分离,在0.1~100 μg/L范围内线性关系良好,相关系数为0.9910~0.9999,方法的加标回收率为57.2%~120.3%,日内测定的相对标准偏差(RSD)为0.3%~24.7%,日间测定的RSD为0.6%~29.9%,检出限(信噪比为3)为0.0003~0.2080 ng/g。本方法灵敏度高、准确度和精密度好,简便快速,溶剂消耗量少,适用于灰尘中多种多氯联苯的同时测定。