应用SR—CT技术研究陶瓷材料的孔隙结构及密度分布

采用同步辐射X射线对烧结后的工程结构陶瓷材料进行投影成像，应用断层成像技术进行内部结构三维图像重建，获得了材料内部微结构和微缺陷尺寸大小、分布和界面形貌图像，由此计算出陶瓷材料的孔隙率及密度分布。     

IUTAM"力学系统与过程的混沌动力学与控制会议"简介

2003年6月8～13日,由国际理论与应用力学联合会(IUTAM)主办的力学系统与过程的混沌动力学与控制专题会议在意大利罗马召开。会议由罗马大学(La Sapienza)工学院工程结构与地质技术系教授Rega和Vestoni担任主席,来自美国、加拿大、意大利、德国、英国、荷兰、奥地利、丹麦、俄罗斯、乌克兰、波兰、匈牙利、捷克、南斯拉夫、摩洛哥、巴西、中国、日本等18个国家的65名学者出席了这次会议。在为期5天的学术交流中,39位学者作了大会学术报告、14位学者作了墙报学术交流。     

二维波动方程的动态有限元离散化的频散研究

本文利用二维波动方程，推导出波在单元内行进的动态形函数，在此基础上，得到了波在离散体内传播的频散关系，利用这一关系式，绘出了频谱曲线，分析表明：波在离散体内传播的频散程度不仅与波的传播方向有关而且与单元的质量分布，网格划分有密切的关系。     

Confined and Interface Phonons in Chirped GaAs-A1GaAs Superlattices

The confined longitudinal optical, transverse optical and interface phonon modes in chirped GaAs-AIGaAs superlattices grown on the （O01）-oriented GaAs substrate are studied by the micro-Raman spectroscopy. The phonon modes are probed at the （001） and （110） faces. The temperature dependence of the longitudinal optical, transverse optical and interface phonon modes are achieved. The temperature dependence of the longitudinal optical phonon frequencies demonstrates that a tensile strain exists in the GaAs layers of the chirped superlattices, which is significant for analyzing the device failure of a terahertz quantum cascade laser.     

超大口径光学制造均力支撑布局优化

为降低支撑控制难度和节约制造成本,同时又保证在线光学加工-检测所需的支撑精度,提出超大口径反射镜的支撑布局优化方法。研究支撑状态下的反射镜面形精度,解决面形拟合和优化目标提取的问题;以斜率均方根(SlopeRMS)为目标建立非圆形口径的超薄反射镜加工支点布局优化模型,使其具备自适应有限元分析的功能;针对工程中大量使用的轻量化反射镜,设计出适应其几何变化的支撑转换结构,并展开以面形均方根(RMS)误差为目标的支点位置的优化设计;通过30m口径望远镜(TMT)第三镜和某2m口径反射镜的支撑布局优化,验证了所采用方法的效果。算例结果表明,所提方法具有较好的几何适应性,布局优化后支撑系统的精度满足超大口径反射镜的光学制造要求。     

Energy transfer mechanism in Er3＋ doped fluoride glass sensitized by Tm3＋ or no3＋ for 2.7-μm emission

Enhanced 2.7 μm emission is obtained in Er3＋/Tma＋ and Era＋/Ho3＋ codoped ZBYA glasses. Absorp- tion and emission spectra are tested to characterize the 2.7 μm emission properties of Era＋/Tm3＋ and Era＋/Ho3＋ doped ZBYA glasses and a reasonable energy transfer mechanism of 2.7 μm emission between Er3＋ and Tm3＋Ho3＋） ion is proposed. Codoping of Tm3＋ or Ho3＋ significantly reduces the lifetime of the Era＋： 4I13/2 level due to the energy transfer of Er3＋：4I13/2 →Tm3＋：3F4 or Er3＋：4I13/2 →Ho3＋： 5I7. Thus, the 2.7μm emission is strengthened and the 1,5μm emission is decreased accordingly especially in the Era＋/Tma＋ sample. The upconversion effects between the Er3＋/Tm3＋ and Er3＋/Ho3＋ doped ZBYA glasses are different attribute to the different energy transfer efficiencies. Both of the two codoped samples possess nearly equal large emission cross section （16.6 × 10 -21 cm-2） around 2.7 μm. The results indicate that this Er3＋/Tm3＋ or Er3＋/Ho3＋ doped ZBYA glass has potential applications in 2.7 μm laser.     

Molecular dynamics simulations of the nano-droplet impact process on hydrophobic surfaces

Large-scale molecular dynamics simulations are used to study the dynamic processes of a nano-droplet impacting on hydrophobic surfaces at a microscopic level. Both the impact phenomena and the velocity distributions are recorded and analyzed. According to the simulation results, similar phenomena are obtained to those in macro-experiments. Impact velocity affects the spread process to a greater degree than at a level of contact angle when the velocity is relatively high. The velocity distribution along the X axis during spread is wave-like, either W- or M-shaped, and the velocity at each point is oscillatory; while the edges have the highest spread velocity and there are crests in the distribution curve which shift toward the edges over time. The distribution along the Y axis is 〈- or 〉-shaped, and the segments above the middle have the lowest decrease rate in the spreading process and the highest increase rate in the retraction process.     

复杂网络中带有应急恢复机理的级联动力学分析

提出带有应急恢复机理的网络级联故障模型,研究模型在最近邻耦合网络,Erdos-Renyi随机网络,Watts-Strogatz小世界网络和Barabasi-Albert无标度网络四种网络拓扑下的网络级联动力学行为.给出了应急恢复机理和网络效率的定义,并研究了模型中各参数对网络效率和网络节点故障率在级联故障过程中变化情况的影响.结果表明,模型中应急恢复概率的增大减缓了网络效率的降低速度和节点故障率的增长速度,并且提高了网络的恢复能力.而且网络中节点负载容量越大,网络效率降低速度和节点故障率的增长速度越慢.同时,随着节点过载故障概率的减小,网络效率的降低速度和节点故障率的增长速度也逐渐减缓.此外,对不同网络拓扑中网络效率和网络节点故障率在级联故障过程中的变化情况进行分析,结果发现网络拓扑节点度分布的异质化程度的增大,提高了级联故障所导致的网络效率的降低速度和网络节点故障率的增长速度.以上结果分析了复杂网络中带有应急恢复机理的网络级联动力学行为,为实际网络中级联故障现象的控制和防范提供了参考.     

表面张力对疏水微结构表面减阻的影响

通过构造具有棋盘状微结构的疏水表面,考虑表面张力的影响,利用定常与非定常结合的数值模拟方法,研究了疏水表面在湍流状态下的减阻特性以及微结构内气体封存的效果,其中Re=3000—30000.在低雷诺数下,疏水表面微结构内气体封存状态良好,减阻率最高约为30%;随着雷诺数的增大,压差阻力增大,减阻率有下降趋势.当来流速度过大时,水会大量进入微结构,疏水表面的减阻率变化剧烈,且已经不再减阻.结果表明,表面张力削弱了壁面切应力的影响,使得低雷诺数下微结构内气体能够有效封存,进而减小壁面阻力.     

35kV超导可控电抗器电流引线设计

35kV高温超导可控电抗器工作于70K液氮温区,通过控制超导线圈的工作状态来实现电抗的调节。线圈工作时,电流引线的焦耳热以及传导热是引线漏热的主要来源;当超导线圈开路时,线圈及电流引线则要承受高达十几千伏的感生电压,因此,电流引线的漏热优化以及电气绝缘水平是设计的重点。文中结合电流引线运行工况,设计了35kV超导可控电抗器电流引线,仿真结果表明,该设计漏热量低且温度分布均匀。此外,针对线圈开路时引线的高压情况确立了APG注射环氧绝缘的方案,有效的保证了绝缘水平。