铁路道床有砟-无砟过渡段动力特性的DEM-FEM耦合分析

针对铁路道床有砟-无砟过渡段的结构特点,采用离散元-有限元耦合模型分析散体道砟和无砟道床间过渡段的动力特性。散体道砟道床和无砟道床分别采用离散元方法 DEM和有限元方法 FEM模拟,而在过渡段将道砟颗粒嵌入无砟道床以增加道砟颗粒与无砟道床间的咬合力,并在离散元和有限元耦合区域实现了力学参数的传递。采用以上DEM-FEM耦合方法对有砟-无砟道床及其过渡段在列车荷载作用下的沉降过程进行了数值分析。计算结果表明,离散元方法中道砟颗粒间的力链呈现非对称梯形分布,其与有限元方法中的应力分布趋势一致;采用嵌入式道砟颗粒的方法可以增加有砟-无砟过渡段道砟间的咬合力,有效约束道砟颗粒的位移,减少有砟-无砟道床间的沉降差异。本文计算模型可以合理地分析有砟道床的力链分布以及无砟道床的应力分布,确定列车荷载下道床有砟-无砟过渡段的动力学行为。     

嵌段共聚物聚(异丙基丙烯酰胺)-b-聚(双丙酮丙烯酰胺)制备及其对叶酸的载负和释放

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为原料,采用可逆加成 断裂链转移(RAFT)可控聚合反应法合成了两亲性两嵌段共聚物 聚(异丙基丙烯酰胺)-b-聚(双丙酮丙烯酰胺)(PNIPAm-b-PDAAM),用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构和组成进行了表征。 这种共聚物在水溶液中能够自组装成稳定的聚合物胶束,通过荧光探针测得其低临界胶束浓度(CMC)约为7.0 mg/L。 采用扫描电子显微镜(SEM)和动态激光光散射(DLS)测得,PNIPAm-b-PDAAM在水溶液中自组装成核壳结构的球形胶束,SEM测得其直径约150 nm,且分散性良好。 以其聚合物胶束为载体、叶酸(FA)为模型药物,模拟人体生理环境进行药物体外释放。 结果表明,叶酸的负载量及负载率分别为25%和74%。 在人体温度37℃、pH值分别为4.0、6.86、9.18磷酸缓冲溶液(PBS)中,FA在20 h内的释放均比25 ℃快,释放速率随pH值增加而增大,最大累积释放率分别为31%、67%和72%。     

基于线性调频Z变换和短波语音通话的飞机类型识别研究

研究用短波语音通话携带的飞机舱室噪声对飞机类型进行识别的方法。分析了飞机舱室内噪声在短波信道和语音通话干扰下的物理特性,定义了估计语音段的飞机噪声信噪比的公式,提出了自适应的抑制语音增强飞机噪声的模型,通过CZT变换分别提取目标信号不同频段的功率谱密度级特征,并设计了用支持向量机进行分类识别的二叉分类树。对8类现场实测数据进行实验:增强后语音段的平均信噪比提高约22 dB,分类树对语音应答间隔噪声、语音段信号和增强后的信号的平均识别率分别为82.79%,15.25%,50.18%。实验表明:应答间隔噪声可用于飞机类型识别;语音抑制算法带来较大的信噪比和识别率增益,证明语音段蕴含有助于飞机类型识别的重要信息,可为后续的研究奠定基础。      

硬夹心矩形夹层板的整体稳定性分析

摘要：本文在Reissner型理论给出的位移模式基础上,修正其软夹心假设,考虑夹心层面内刚度,给出了硬夹心夹层板的几何方程、物理方程,建立了硬夹心夹层板结构在面内纵向载荷作用下的平衡微分方程,并对方程进行了简化,通过理论计算得到了四边简支条件下硬夹心矩形夹层板整体失稳临界载荷的解析解,并分别计算了夹心层材料的弹性模量 、厚度 、泊松比 对硬夹心夹层板临界载荷的影响,结果证明,对于硬夹心夹层结构,夹心层面内刚度对硬夹心夹层板整体失稳临界载荷的影响较大,考虑其面内刚度是必要的。     

钢筋混凝土箱梁非线性及剪滞效应的试验研究

制作了钢筋混凝土简支箱梁模型,试验包括模型梁开裂范围内的加载及开裂后的加载。在开裂范围内,对该试验梁分别进行了顶板满布均布荷载、均布荷载作用于肋板上方、集中力作用于跨中以及对称集中力作用下的加载;对开裂后的试验梁,进行了对称集中力作用下的加载。用应变采集仪与电脑连接,并用半桥测量,温度自补偿方法测取应变值,采用百分表测试梁体挠度,采用读数显微镜观测裂缝。测量得到应力、应变的分布规律,验证了钢筋混凝土箱梁中存在剪滞效应。试验结果与考虑混凝土非线性的有限段法的计算结果吻合较好,验证了有限段法在混凝土箱梁剪滞效应分析中的适用性。     

超硬B-C-N化合物晶体和电子结构的第一性原理研究

基于第一性原理,利用密度泛函理论(DFT)在广义梯度近似(GGA)下的从头计算平面波超软赝势方法,从超硬材料BeCN2的结构(I-42d)出发,设计了B-C-N三元化合物,计算了弹性常数、声子谱、态密度、理论维氏硬度和高压下的物性变化.结果表明:四方结构B-C-N三元化合物有B2CN、BC2N和BCN2三种不同晶胞,其中BC2N力学稳定性和动力学稳定性较好.BC2N体积模量高达338 GPa,晶体结构中存在金属键,具有很强的共价键.BC2N的维氏硬度为49.0 GPa,属于超硬材料.压缩率低于超硬材料cg-CN,杨氏模量、体积模量、剪切模量和泊松系数均随外压的增大而增大,反映出结构的刚性、抗横向、切向及纵向形变能力增强.     

PI-b-P2VP两嵌段共聚物环状形貌的影响因素研究

基于最近Chang等在嵌段共聚物聚异戊二烯-聚2-乙烯基吡啶(PI-b-P2VP)的四氢呋喃-乙醇共混溶剂体系制备环状胶束的工作(Angew. Chem. 2009, 48, 4594), 我们在此基础上, 用原子力显微镜对该体系形成环状结构的影响因素包括嵌段共聚物浓度、混合溶剂配比、溶剂选择性、溶剂挥发速度、溶剂滴加顺序及选择性溶剂的滴加速度等进行了详细研究, 发现P2VP的选择性溶剂的引入是形成环状结构的关键因素. 利用P2VP与氯金酸的络合, 分析环状结构, 并进一步结合动、静态光散射及冷冻透射电镜对此形貌的形成机理进行探究.     

苯胺四聚体与聚乙二醇嵌段及星型共聚物的合成及表征

以氨基封端的苯胺四聚体为基础, 通过将端氨基取代为不同数量的羧基, 得到了一系列连接臂数不同的苯胺四聚体-聚乙二醇共聚物, 对反应历程中的各阶段产物进行了结构表征, 并对苯胺四聚体及最终产物进行了电化学性能测试. 结构表征证明反应按照设计路线成功进行并得到了理想的产物; 循环伏安特性曲线表明, 共聚物基本保留了苯胺四聚体的电化学性能, 可以发生从还原态到中间态再到氧化态的转变.     

Evaporation-induced Morphology Pattern of Triblock Copolymer A5B10C5 in Thin Film： a Multibody DPD Simulation Study

We used multibody dissipative particle dynamics method,by which the attractive and repulsive interactions can be effectively considered,to investigate the evaporation-induced morphology patterns of triblock copolymer A5B10C5 in thin film.With changing attractive interactions between solvent vapor and triblock copolymer that represent various selective solvents,lamellar morphology,sandwich lamellar morphology,spherical morphology and disorder morphology patterns of the thin films were obtained for both coil-coil-coil and rod-coil-coil chain architectures,respectively.The order parameter and the film thickness were calculated during the process for characterizing the film properties,and it was found that the rigid A-block of the triblock copolymer hinders the formation of an ordered structure.     

Amphiphilic ABC Triblock Terpolymer Templating for Mesoporous Silica

Self-assembled triblock terpolymers have attracted intense attention in recent years because of their abundant variety of assembly mesostructure. We reported the synthesis of mesoporous silica materials with the am- phiphilic ABC triblock terpolymer polyethylene-poly（ethylene oxide）-polycaprolactone（PE-PEO-PCL） as a template and tetraethoxysilane（TEOS） as a silica source. Increasing the hydrophilic head group（PEO） led to the decrease of packing parameter g, which gave rise to the mesophase transformation from a cylindrical two-dimensional hexagonal P6mm structure to a cage-type face centered cubic closed-packing mesostructure. This new templating route provided a new insight into the template factor governed inorganic-organic self-assembly mesophases.