不同复合角对平板气膜冷却特性影响的实验研究

本文对不同复合角的典型单排孔冷却结构的平板气膜冷却特性进行了实验研究,研究对象为α为30°,β分别为30°、45°、60°的射流孔板,对它们在不同吹风比条件下的绝热气膜冷却效率分布特性进行了分析.实验结果表明,所有复合角条件下的冷却性能都优于相同条件下的简单角; M=0.5、β=60°时的冷却性能明显优于其他两个复合角;M=1.0时.三者的下游横向平均冷却效率相差不大; M=1.5、β=30°时的冷却性能最优.     

High-Pressure Phase Transition in Cyclo-octane

Structural behaviour of cyclo-octane under high pressure is studied by using a synchrotron x-ray source in a diamond anvil cell （DAC） up to 40.2 GPa at room temperature. The cyclo-octane firstly solidifies to the triclinic phase at 0.87 GPa. With the increasing pressure, the phase of cyclo-octane changes to the tetragonal phase at about 6.0 GPa and then transforms to amorphous phase above 18.2 GPa, which is kept till to 40.2 GPa. All the phase transitions of cyclo-octane are irreversible.     

多尺度法在时滞弹性关节机械臂非线性振动问题中的应用

针对非线性弹性关节机械臂,研究传动过程中的时滞效应对机械臂系统周期振动的影响．本文改进了具有弹性关节的非线性机械臂动力学模型,引入时滞参数,应用多尺度法,得到系统的近似解析解,考察了时滞对机械臂系统周期运动的影响规律．数值软件计算结果表明解析解与数值解具有较好的吻合度．从而验证了本文多尺度方法的有效性和正确性．     

Double-rod metasurface for mid-infrared polarization conversion

Resonant responses of metasurface enable effective control over the polarization properties of lights. In this paper,we demonstrate a double-rod metasurface for broadband polarization conversion in the mid-infrared region. The metasurface consists of a metallic double-rod array separated from a reflecting ground plane by a film of zinc selenide. By superimposing three localized resonances, cross polarization conversion is achieved over a bandwidth of 16.9 THz around the central frequency at 34.6 THz with conversion efficiency exceeding 70%. The polarization conversion performance is in qualitative agreement with simulation. The surface current distributions and electric field profiles of the resonant modes are discussed to analyze the underlying physical mechanism. Our demonstrated broadband polarization conversion has potential applications in the area of mid-infrared spectroscopy, communication, and sensing.     

轴向嘧啶衍生物修饰硅酞菁的光谱性质、光动力抗癌活性及与白蛋白相互作用的研究

研究了一种新型轴向修饰硅酞菁,即二(2-氨基-6-三氟甲基-4-嘧啶氧基)硅酞菁(SiPcF)的光物理光化学性质、离体光动力抗癌活性以及与白蛋白的相互作用。结果表明,SiPcF的Q带最大吸收峰波长686 nm,摩尔吸光系数为2.3×105 mol-1·L ·cm-1,荧光发射峰694 nm,荧光量子产率为0.46,光敏化产生单线态氧的量子产率为0.38,是有效的1O₂光敏剂。SiPcF与牛血清白蛋白(BSA)具有较强的相互作用,两者的结合常数为4.33×105mol·L-1,结合位点数为1。离体细胞实验表明,SiPcF具有较高的光动力抗癌活性,对人肝癌细胞HepG2的IC₅₀值为5×10-7mol·L-1。     

一种紫外-可见光谱法检测水质COD的浊度影响实验研究

消除浊度影响是直接光谱法检测水质COD的关键技术问题。此源于紫外-可见光谱法检测水质参数的关键依赖于化学计量法所建立的准确的水质参数分析模型,而浊度是影响其建模的一个重要参数。为此,选取福尔马肼浊度液和邻苯二甲酸氢钾标准溶液,开展了紫外-可见吸收光谱法检测水质COD的浊度影响实验研究,获得了选定溶液在245,300,360和560 nm几个特征波长点的吸光度随浊度变化的最小二乘法拟合曲线,分析了吸光度随浊度的变化规律。研究结果表明,在240～380 nm的紫外光谱段,由于引起浊度的颗粒物对有机物产生了吸附,致使浊度对水样的紫外光谱影响较为复杂;在380～780 nm的可见光谱区域,浊度对光谱的影响则是随着波长的增大而减弱。基于此,开展了多元散射校正法对受浊度影响的水样光谱进行校正试验。对某溪水水样的紫外-可见吸收光谱进行多元散射校正,通过处理前后光谱对比表明,浊度引起各个波长点的基线偏移都得到了有效的校正,而在紫外区域特征并未减弱。接着对选取的三种液体的紫外-可见吸收光谱进行多元散射校正,实验结果表明：该方法可在不影响水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下对其吸收曲线进行有效的校正,这不仅提高了光谱法检测水质COD的信噪比,而且还为化学计量法建立准确、有效的水质检测COD分析模型进行数据预处理提供了一种新途径。     

黄瓜卷须II：显微组织与力学行为的实验模拟

 对卷须显微组织的研究表明,它的一侧存在一个双层凝胶状细胞的纤维带,当卷须外端拴住支撑物后,此纤维带出现不对称的木质化收缩,引起卷须自盘卷. 老卷须的弯曲刚度远大于扭转刚度,因此盘卷成的螺旋弹簧在拉伸时刚度增加,盘卷圈数增加. 卷须的力学行为可以由预应力双层复合条的力学模型来模拟,据此,北京航空航天大学材料力学实验室开发了一个选修教学实验.     

黄瓜卷须Ⅰ:自盘卷拉拽

黄瓜卷须自盘卷形成的螺旋弹簧与普通的弹簧不同,存在“换向节”(变换螺旋的旋向,使左手螺旋为右手螺旋,或者反过来),使卷须在两端固定(拴住)的情形下能够自盘卷拉拽.老卷须具有奇妙的力学行为,受拉时盘卷圈数不是减少,而是增加,拉伸刚度也增加,实现了固定和保护植株的功能优化.第Ⅱ部分将继续探源其中的力学机理,介绍黄瓜卷须的组织、力学模型和北京航空航天大学据此开发的选修实验.     

高分子溶液壁湍流减阻机理的TRPIV实验研究

利用高时间分辨率粒子图像测速技术(TRPIV)对回流式水槽中低浓度高分子溶液壁湍流的减阻机理进行实验研究。通过对比分析高分子溶液和纯水平板湍流边界层在相同来流速度下的平均速度剖面、湍流强度和雷诺应力,发现高分子溶液的壁面摩擦阻力减小了21.77%,并且其缓冲层增厚,按对数律外移,雷诺应力减小;高分子聚合物主要在近壁区起到抑制湍流脉动的作用,而在主流区的作用不太明显。用流向局部平均多尺度速度结构函数和相干结构条件采样方法,检测并对比了高分子溶液和水的壁湍流相干结构“喷射”和“扫掠”事件中的脉动速度、展向涡量、雷诺应力等物理量的二维拓扑形态,发现高分子溶液近壁区相干结构在猝发时的脉动速度减小,涡量受到抑制,雷诺应力明显减小,说明高分子溶液湍流近壁区相干结构“喷射”和“扫掠”的强度变弱,猝发频率降低,动量和能量的输运减弱,揭示出高分子溶液减阻的重要机理。     

二维联合概率分布函数构造方法对结构串联系统可靠度影响分析

简要介绍了两种构造联合分布函数近似方法：基于Pearson相关系数的近似方法P和基于Spearman相关系数的近似方法S。推导了基于直接积分方法的串联系统失效概率计算公式,提出了两构件功能函数间负相关时串联结构系统失效概率上限值的计算公式。以理论联合概率分布函数是二维极值分布为例研究了两种近似方法在串联系统可靠度计算中的精度。结果表明,两种近似方法能够有效地计算串联结构系统可靠度,且精度很高,为不完备概率信息条件下串联结构系统可靠度分析提供了一条有效的途径。当两构件的功能函数正相关时,两种近似方法误差随串联系统失效概率的减小而增加,但近似方法与精确方法系统失效概率的差别最大也不会超过2倍;当两构件的功能函数负相关时,两种近似方法误差随系统失效概率的减小而减小,但两种近似方法的失效概率几乎与精确解一样。此外,两种近似方法误差不是随构件间相关性的增加而单调增加,而是存在一极大值。