科学与幽默——搞笑诺贝尔奖及启示

 一年一度的诺贝尔物理学奖评选结果颁布了,这一世界性的科学事件已经渗透在各个领域。对于国人,由于以前从来没有中国籍诺贝尔奖获得者出现过,所以会不会有中国籍的获奖者出现,便成为人们关注的焦点。而试图与诺贝尔奖分庭抗礼的"另类"的诺贝尔奖已经提前一周公布,这就是搞笑诺贝尔奖。     

Nanoadhesion of a Power-Law Graded Elastic Material

The Dugdale—Barenblatt model is used to analyze the adhesion of graded elastic materials at the nanoscale with Young＇s modulus E varying with depth z according to a power law E = E0（z/c0）k （0 〈 k 〈 1） while Poisson＇s ratio v remains a constant, where E0 is a referenced Young＇s modulus, k is the gradient exponent and c0 is a characteristic length describing the variation rate of Young＇s modulus. We show that, when the size of a rigid punch becomes smaller than a critical length, the adhesive interface between the punch and the graded material detaches due to rupture with uniform stresses, rather than by crack propagation with stress concentration. The critical length can be reduced to the one for isotropic elastic materials only if the gradient exponent k vanishes.     

Synthesis of Biomorphic ZrO2-CeO2 Nanostructures by Silkworm Silk Template

以桑蚕丝为模板制备多级生物形态结构ZrO₂-CeO₂. 整个合成过程是由桑蚕丝模板的导向作用决定的. 分析结果表明ZrO₂-CeO₂结晶良好,呈多级网络中空纤维结构,直径为16～28μm,800 oC煅烧后ZrO₂-CeO₂晶粒尺寸约为14 nm.     

掺锡As2S8薄膜光折变效应及其在条波导制备中的应用研究

实验研究了Sn₁As₂₀S₇₉非晶态半导体薄膜的光折变效应及其膜厚变化的现象,归纳了沉积态样品、退火态样品和光饱和态样品的实验规律,提出和采用紫外光激励的方法试制了Sn₁As₂₀S₇₉条形波导,632.8 nm波长导模激励显示该波导具有良好的导波特性. 关键词： 光波导技术 硫属化合物玻璃 光阻断效应 光折变效应     

沉降分布孔隙率多孔介质模型及数值研究

研究沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热,根据"O"形圈理论和现场测定确定孔隙率系数,建立坐标方向孔隙率分布函数;考虑流体密度变化,并引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型,能量方程采用界面连续条件,建立沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热求解模型.采用差分法对模型进行离散化,应用高斯-赛德尔方法迭代求解.数值分析表明:沉降分布孔隙率条件下多孔介质内流体流动速度在壁面附近较大,中心部位较小,壁面附近孔隙率的增大使得低流速区域减小,较高流速区域增大;当孔隙率小值时,温度按线性减小;当孔隙率大值时,温度在高低温壁面附近迅速减小,在中部减小较缓,热量按导热和对流共同传递;孔隙率增大能使平均怒谢尔数增大,对流换热作用增强.     

缝合复合材料层板低速冲击损伤研究

通过三维动力学有限元法,以空间杆单元模拟缝线的增强作用,建立了缝合复合材料层板在横向低速冲击载荷作用下的渐近损伤分析模型。该模型考虑了缝合层板受低速冲击时的纤维断裂、基体开裂及分层等五种典型损伤形式,采用基于应变描述的Hashin失效准则和Yeh分层失效准则,并将其嵌入ABAQUS/Explicit用户子程序以实现相应损伤类型的判断及其材料性能退化。针对相同铺层的缝合与未缝合层板,模拟了低速冲击作用下的冲击响应和渐进损伤过程,数值结果与试验吻合较好,证明了该方法的合理有效性。同时探讨了冲击速度、缝合密度等对缝合层板冲击响应和损伤的影响。结果表明：有、无缝合层板的低速冲击响应具有类似的变化规律,缝合能够有效减小冲击损伤面积。随着缝合密度和缝线强度的增大,缝合对冲击损伤的抑制作用更为明显。     

Multifractal analysis of the Yellow River flows

This paper deals with time series of the Yellow River daily flows at Tongguan hydrological station, from the year 2000 to 2005. Power spectrum analysis and statistical moment scaling function on a range of scales revealed scaling qualities of the data. The partition function, which displayed a convex curvature, and the generalized dimension function showed that multifractality is presented. The singularity spectrum, which is single-humped, has shown strong multifractality degree.     

硫代樟脑光化学反应的理论研究

运用量子化学方法优化了硫代樟脑的最低5个电子态(S₀, T₁, S₁, T₂和S₂)的结构, 并计算了它们的相对能量. 计算结果表明: S₁, T₁和T₂态的能量非常接近, 而S₂的能量远远高于T₂态, 这与之前对几种小的硫代羰基化合物的研究结论一致. 确定了硫代樟脑分子在T₁态发生β-插入反应和类Norrish II型反应的机理, 计算的势垒相对于S₀的振动零点分别为314.1和332.6 kJ/mol. 在400 nm波长的光的照射下, 分子被激发到S₁态, 此时分子没有足够的能量发生反应, 只能通过内转换回到基态. 当激发光波长在254 nm时, 硫代樟脑分子被激发到S₂态, 这时候体系有了足够的内部能量使反应发生. 实验上已经观察到此激发光波长下, 气态硫代樟脑可以发生β-插入反应和类Norrish II型反应.     

高铁座椅靠背压坏笔记本显示屏谁之过

乘坐高铁时,时有发生在小桌板上使用笔记本电脑时被前排座椅靠背压坏的事故,给双方乘客均造成了不必要的经济损失。本文首先介绍了一起发生在2022年3月4日的典型案例,然后利用力学理论分析了小桌板上笔记本显示屏被压破坏的原因,最后给出了高铁座椅和小桌板的优化设计建议,为避免类似事故再次发生提供了重要的借鉴。