Synthesis and characterization of magnetic polymer microspheres with a core-shell structure

Non-porous magnetic polymer microspheres with a core-shell structure were prepared by a novel micro-suspension polymerization technique. A stable iron oxide ferrofluid was used to supply the magnetic core, and the polymeric shell was made of glycidyl methacrylate （GMA monomer） and ethylene dimethacrylate （cross-linker）. In the preparation, polyvinyl alcohol was used as the stabilizer, and a lauryl alcohol mixture as the dispersant. The influence of various conditions such as aqueous phase volume, GMA and initiator amounts, reaction time and stirring speed on the character of the microspheres was investigated. The magnetic microspheres were then characterized briefly. The results indicate that the microspheres with active epoxy groups had a narrow size distribution range from 1 to 10 μm with a volume-weighted mean diameter of 4.5 μm. The saturation magnetization reached 19.9 emu/g with little coercivity and remanence.     

微加速度传感器的结构刚度分析新法

微传感器结构刚度是优化传感器结构尺寸、研究传感器动态响应特性的一个重要参数．目前多采用有限元分析获取这一参数,但该方法难于给出一个物理思想比较明确的解析表达式．针对自主开发设计的一种具有复杂微结构的加速度传感器,提出综合运用力法和能量法原理求解其主轴刚度,并通过仿真分析验证了理论推导．理论计算与仿真分析的结果有较好的一致性．该方法可推广应用于具有对称、静不定微结构的加速度传感器的刚度分析．     

点阵材料微极连续介质模型的应力优化设计

在将二维周期性点阵类材料等效为具有非局部化本构的微极连续介质的基础上，运用优化技术，探讨了基于材料相对密度和微单胞特征尺度两类变量的优化结构应力的方法，给出了针对最小化结构关键部位应力、结构最大应力最小化、最大化结构关键部位安全储备三类特定目标的结构与材料一体化协同优化结果．利用圆板小孔应力集中的数值算例验证了方法的有效性．     

A new type of micropump driven by a low electric voltage

In this paper, we propose a new prototype model of a micro pump using ICPF (Ionic Conducting Polymer Film) actuator as the servo actuator. This micro pump consists of two active oneway valves that make use of the same ICPF actuator. The overall size of this micro pump prototype is 12mm in diameter and 20 mm in length. The actuating mechanism is as follows: (1) The ICPF actuator as the diaphragm is bent into anode side by application of electricity. Then the volume of the pump chamber increases, resulting in the inflow of liquid from the inlet to the chamber. (2) By changing the current direction, the volume of the pump chamber decreases, resulting in the liquid flow from the chamber to the outlet. (3) The ICPF actuator is put on a sine voltage, the micro pump provides liquid flow from the inlet to the outlet continuously. Characteristic of the micro pump is measured. The experimental results indicate that the micro pump has the satisfactory responses.     

微尺度气体滑动轴承的Monte Carlo模拟与性能分析

改进了直接模拟Monte Carlo (DSMC)方法并模拟研究了轴承构型、滑动速度、壁温及环境压力对微气体滑动轴承内部压力分布及承载能力的影响.结果表明:轴承的几何构型和滑动速度对轴承的性能影响很大,对于相同长度的轴承,气体的峰值压力与轴承的承载能力随轴承出口尺寸的减小和滑动速度的增大而增大;当轴承的几何形状和滑动速度固定时,通道壁温和环境压力是影响轴承性能的重要因素,壁温越高,轴承的承载能力越强;环境压力不同,轴承性能亦有所不同.     

斜拉桥在不可压缩流中的颤振稳定性条件分析

本文通过对既包括竖直运动又包括扭转运动的气动耦合的颤振分析,拟建立斜拉桥在不可压缩流中的颤振稳定性条件。     

极限分析的无搜索数学规划算法

本文研究理想刚塑性介质极限载荷因子的计算方法。根据极限分权理论的上限定理,建立了计算极限载荷因子的一般数学规划有限元格式。针对这种格式的特点,提出了一个求解极限载荷因子的无搜索迭代算法。这个算法中采用逐步识别刚性、塑性分区,不断修正目标函数的方案,克服了目标函数非光滑所导致的困难。本文提出的算法建立于位移模式有限元基础上,有较广的适用范围,且具有计算效率高,稳定性好,格式简单易于程序实现等优点。     

含夹杂和微裂纹复合材料的损伤演化和分析

利用细观力学的Ｅｓｈｅｌｂｙ和Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ理论，考虑纤维和微裂纹之间的相互作用，研究了定向分布微裂纹的演化规律及其对材料力学性能的影响，分析了纤维体积份数，弹性系数、微裂纹密度，纤维不同取向与基体开裂强度之间的变化关系，并给出了许多有意义的结论。     

主裂纹与微裂纹相互作用问题的有效数值计算方法

提出了平面弹性介质中主裂纹与微裂纹相互作用问题的有效数值计算 方法. 通过把适于单一裂纹的Bueckner原理扩充到含有多裂纹的一般体系，将原问题分解 为承受远处载荷不含裂纹的均匀问题，和在远处不承受载荷但在裂纹面上承受面力的多裂纹 问题. 于是，以应力强度因子作为参量的问题可以通过考虑后者(多裂纹问题)来解决，而 利用提出的杂交位移不连续法，这种多裂纹问题是容易数值求解的. 列举 Cai和 Faber为评价主裂纹与微裂纹相互作用问题的近似方法而列举的算例，说明 该数值方法对分析平面弹性介质中主裂纹与微裂纹相互作用问题既简单又非常有效.     

平面膜结构拓扑优化的有无复合体方法

将作者对桁架在应力约束下结构拓扑优化的有无复合体模型发展到平面膜结构在应力、位移约束下结构拓扑优化的建模与求解。同时提出了该模型的有效解法,获得了令人满意的数值结果。本文工作表明独立连续拓扑变量的提出对于结构拓扑优化的研究是有意义的。