尼龙粉末在SLS预热温度下的离散元模型参数确定及其流动特性分析

尼龙粉末是增材制造中常用的粉体材料,温度对其流动性有重要影响.探索尼龙粉末增材制造预热温度下的流动性是研究选择性激光烧结(selective laser sintering, SLS)工艺中粉体铺展成形的基础.选取SLS技术中的尼龙粉末为原材料,采用离散元数值方法,研究尼龙粉末的流动行为,是增材制造工艺数值模拟和铺粉工艺优化的研究热点.以Hertz-Mindlin模型为基础,基于Hamaker理论模型和库伦定律,在尼龙粉末的接触动力学模型中引入范德华力和静电力,建立预热温度下尼龙粉末流动的离散元模型(discrete element method,DEM),通过对比相应实验结果,标定了该模型的参数.对加热旋转圆筒中尼龙粉末流动过程进行了DEM数值模拟,校核了所建模型的正确性,并研究了粉体粒径分布对尼龙粉末流动特性的影响规律.研究表明,尼龙粉末黏附力是静电力与范德华力的共同作用结果;随着粉体粒径的增大,尼龙粉末崩塌角增大,流动性增强;相对于高斯粒径分布,粒径均匀分布的尼龙粉末颗粒流动性更强.研究结果可指导SLS中铺粉工艺的优化.     

小时滞梯度系统的动力学行为

该文研究下列具有小时滞的一般非线性梯度型发展方程_tu+Au=f(u(t),u(t-τ)).证明了当时间趋于无穷大时,时滞方程的每一个有界解将收敛于某一个平衡点,只要时滞足够小,这意味着时滞系统的行为非常类似非时滞系统.这里的方法主要是基于梯度系统不变集的Morse结构和发展方程的几何理论.这个结果的证明分两步完成:首先,在梯度系统和有限个孤立平衡点的假设下,证明了一定存在一个足够小的时滞使得时滞方程的任一个有界解将会最终进入并停留在某一个平衡点的邻域里面;其次,在双曲平衡点的假设下,运用指数二分性和一系列的估计,证明了一定存在ε0和足够小的τ0使得任一个落于某个平衡点ε-邻域内的解最终收敛于该平衡点,当时间趋于无穷大时.     

一种在色噪声环境下的信号检测方法

为了抑制蛟龙号载人潜水器水声通信受母船色噪声干扰的影响,本文提出了一种统计匹配滤波器在色噪声环境下使用的新方法,它通过将接收信号映射到一个生成子空间中进行信号检测,可提高输出水声通信信号的信噪比。受客观条件限制,向阳红09船——蛟龙号载人潜水器的试验母船噪声环境比较恶劣,对水声通信产生了较强的干扰。如何在向阳红09船的这种强、色噪声环境下,提升水声同步信号的检测能力,对提高水声通信的可靠性是非常有帮助的。实际采集试验数据分析结果验证了该检测算法比传统匹配滤波器有更强的信号检测能力。     

N2H4在NiFe(111)合金表面吸附稳定性和电子结构的第一性原理研究

采用基于色散校正的密度泛函理论进行了第一性原理研究, 详细分析了肼(N₂H₄)在Ni₈Fe₈/Ni(111)合金表面稳定吸附构型的吸附稳定性和电子结构及成键性质. 通过比较发现, 肼分子以桥接方式吸附在表面的两个Fe原子上是最稳定的吸附构型, 其吸附能为-1.578 eV/N₂H₄. 同时发现, 肼分子在这一表面上吸附稳定性的趋势为: 桥位比顶位吸附更有利, 且在Fe原子上比在Ni原子上的吸附作用更强. 进一步分析了不同吸附位点上稳定吸附构型的电子结构、电荷密度转移以及电子局域化情况. 结果发现: 相同吸附位点的电子态密度图基本一致, 并且N原子的p轨道和与之相互作用的表面原子的d轨道之间存在态密度上的重叠; 吸附后电荷密度则主要从肼分子转移到表面原子之上; 在电子局域化函数切面图中也发现吸附后电子被局域到肼分子的N原子和相邻的表面原子之间. 这些电子结构的表征都充分说明肼分子与表面原子之间通过电荷转移形成了强烈的配位共价作用.     

基于近红外光谱技术的电子烟油烟碱含量快速检测研究

烟碱是电子烟烟油中的主要成分,其含量决定了电子烟油的风味口感及产品的安全性。为了提高电子烟油烟碱含量的测量效率,该文采用近红外光谱技术和极限学习机回归(ELMR)建立了电子烟油烟碱含量的定量预测模型。实验结果表明：相比于传统的主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLSR)模型,所建立的ELMR预测模型的决定系数R2为0.926 2,远高于PCR预测模型的0.859 0和PLSR预测模型的0.860 4;同时,使用ELMR模型的预测均方根误差(RMSEP)为0.026 8,小于PCR预测模型的0.043 1和PLSR预测模型的0.040 9。以上结果说明该文所建立的近红外光谱定量模型能够应用于烟碱含量的快速准确测量,为实现电子烟油烟碱含量的实时在线监测和其它质量参数的快速测量奠定了良好的基础。     

一类具有免疫时滞的病毒动力学模型的稳定性分析

建立和分析了一类具有CTL免疫反应且带有免疫时滞的病毒动力学模型.讨论了系统解的有界性,并获得了无病平衡点全局渐近稳定以及正平衡点稳定的条件.最后借助Matlab对模型进行了数值模拟.     

Cr4+:YAG被动调Q激光器输出特性

采用理论与实验相结合的方法研究了激光二极管阵列泵浦的Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光器的输出特性.重点分析了调Q晶体小信号透过率和反射镜的反射率对激光器的输出能量、脉冲宽度的影响.对数值模拟结果进行了实验验证,数值计算与实验结果基本一致.研究结果表明,在特定的激光晶体参数下,Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出能量与脉冲宽度由调Q晶体的小信号透过率和输出镜的反射率决定:输出能量随着小信号透过率增加而减小,对应于一个调Q晶体透过率,有一个最佳反射率使输出能量最大;脉冲宽度随着初始透过率与反射率的增大而增大.     

高功率激光装置打靶精度测试技术

 多路激光打靶精度在惯性约束聚变实验中起着至关重要的作用,提出了基于X光针孔相机的激光打靶精度测试方法。根据显微镜读取的靶平面坐标系的靶孔中心坐标及打多孔靶后X光针孔相机所记录的靶孔中心坐标,建立靶平面坐标系和X光针孔相机坐标系之间的转换关系;通过打焦斑靶,建立焦斑模板,采用套模板的方法,读取X光针孔相机坐标系中焦斑中心坐标;由靶平面坐标系和X光针孔相机坐标系之间的转换关系,求出靶平面坐标系中焦斑中心坐标,计算得到激光打靶精度,分析打靶精度测试结果的不确定度,从而给出多路激光打靶精度测量技术和方法。     

航天鱼眼相机光学系统设计的研究

充分考虑鱼眼相机应用的空间环境特点,设计了一款基于1/3inch(1inch=25.4mm)CCD的航天鱼眼相机光学系统,系统焦距2.1mm,F数为4,视场角为210°,工作温度-40℃～+60℃。重点研究了环境因素对鱼眼相机光学系统成像质量的影响,分别从抗空间带电粒子、抗紫外辐照、温度和气压适应性方面进行了分析和研究,给出了相应的解决思路和方法。相机在严峻的空间环境下具有良好的环境适应性,为在轨获得超广角空域信息提供了保证。     

缩醛与吲哚或苯并呋喃的烷基化反应

苯并呋喃衍生物和吲哚衍生物广泛存在于天然产物中,普遍具有生物活性.缩醛是被频繁使用的羰基保护基团.在TMSOTf和三甲基吡啶作用下,芳香基和烷基缩醛都可以直接与苯并呋喃或者吲哚发生烷基化反应;缩醛的两个烷氧基被苯并呋喃或者吲哚取代生成双苯并呋喃或双吲哚甲烷衍生物,与苯并呋喃相比,吲哚烷基化反应的得率较高.环状缩醛、含有氨基的缩醛和丙酮缩二甲醇也可以直接发生烷基化反应,反应条件温和.缩醛的一个烷氧基被吲哚取代的产物及其被转化为双取代产物的实验结果为反应机理提供了证据.