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1.
为探究水牛角的结构性能关系,基于上海同步辐射光源搭建了高分辨原位CT系统,对水牛角角鞘进行初始表征和准静态压缩下的实时表征,并通过Top-Hat方法提取了角鞘内孔洞三维形貌。结果显示,水牛角角鞘孔隙率在1%左右,椭圆柱状孔洞沿牛角生长方向排列成线,首尾相连却并未连通,均匀分布在波浪状片层之间。孔洞特征椭球的轴长分布满足对数正态分布,长轴和短轴的长度均值分别为7μm和3μm。原位CT结果表明,角鞘在屈服之后,初始孔洞首先扩张而形成微裂纹,随后微裂纹沿着片层界面由外向内发生桥接,片层发生局部屈曲和层间开裂,形成宏观裂纹,导致角鞘内裂纹密度急剧上升。片层之间不仅存在大量纤维黏接(提高了层间拉伸/剪切强度),而且孔洞互不连通,这些因素抑制了层间裂纹的快速传播,使得各处裂纹只能独立缓慢发展而无法贯通样品。波浪状片层使裂纹传播路径更加曲折,层间屈曲增加了片层摩擦耗能。这些机制使得牛角表现出加工硬化,也是牛角在纵向方向呈现优良韧性的主要原因。  相似文献   
2.
There is a need to understand the ultrasound-induced changes in the interactions between proteins and phenolic compounds at different pH. This study systematically explored the role of high-intensity ultrasound pre-treatment on the binding mechanisms of β-lactoglobulin (β-LG) to two common phenolic compounds, i.e., (−)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and chlorogenic acid (CA) at neutral and acidic pH (pH 7.2 and 2.4). Tryptophan fluorescence revealed that compared to proteins sonicated at 20% and 50% amplitudes, 35%-amplitude ultrasound pre-treatment (ULG-35) strengthened the binding affinities of EGCG/CA to β-LG without altering the main interaction force. After phenolic addition, ULG-35 displayed a similar but a greater extent of protein secondary and tertiary structural changes than the native protein, ascribed to the ultrasound-driven hydrophobic stacking among interacted molecules. The dominant form of β-LG (dimer/monomer) played a crucial role in the conformational and interfacial properties of complexes, which can be explained by the distinct binding sites at different pH as unveiled by molecular docking. Combining pre-ultrasound with EGCG interaction notably increased the foaming and emulsifying properties of β-LG, providing a feasible way for the modification of bovine whey proteins. These results shed light on the understanding of protein–phenolic non-covalent binding under ultrasound and help to develop complex systems with desired functionality and delivery.  相似文献   
3.
4.
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法对Sc、Ce单掺和共掺后CrSi2的几何结构、电子结构、复介电函数、吸收系数和光电导率进行了计算。结果表明:Sc、Ce掺杂CrSi2的晶格常数增大,带隙变小。本征CrSi2的带隙为0.386 eV,Sc、Ce单掺及共掺CrSi2的禁带宽度分别减小至0.245 eV、0.232 eV、0.198 eV,费米能级均向低能区移动进入价带。由于Sc的3d态电子和Ce的4f态电子的影响,Sc、Ce掺杂的CrSi2在导带下方出现了杂质能级。掺杂后的CrSi2介电函数虚部第一介电峰峰值增加且向低能方向移动,说明Sc、Ce掺杂使得CrSi2在低能区的光跃迁强度增强,Sc-Ce共掺时更明显。Sc、Ce掺杂的CrSi2吸收边在低能方向发生红移,在能量大于21.6 eV特别是在位于31.3 eV的较高能量附近,本征CrSi2几乎不吸收光子,Sc单掺和Sc-Ce共掺CrSi2吸收光子的能力有所增强,并在E=31.3 eV附近形成了第二吸收峰。说明掺杂Sc、Ce改善了CrSi2对红外和较高能区光子的吸收。在小于3.91 eV的低能区掺杂后的CrSi2光电导率增加。在20.01 eV<E<34.21 eV时,本征CrSi2光电导率为零,但Sc、Ce掺杂后的体系不为零,掺杂拓宽了CrSi2的光响应范围。研究结果为CrSi2基光电器件的应用与设计提供了理论依据。  相似文献   
5.
武强  张庆明  龚自正  任思远  刘海 《爆炸与冲击》2021,41(2):021406-1-021406-9
以二级轻气炮作为加载手段,针对以PTFE/Al活性材料为防护屏的Whipple防护结构,开展不同弹丸尺寸、不同碰撞速度的超高速撞击实验。利用激光阴影照相设备,获得并分析了碎片云特性;通过回收的防护结构靶板,研究了活性材料防护结构超高速撞击条件下的后板损伤特性;通过与经典Christiansen撞击极限方程对比,获得活性材料Whipple结构防护性能,并拟合得到新型防护结构的撞击极限曲线。结果表明,相较于同面密度铝合金材料,活性材料超高速撞击条件下的冲击起爆反应使得碎片云中具有侵彻能力的碎片大幅减少,从而显著提升航天器的防护能力,撞击速度为2.31 km/s时最大可提升45%。  相似文献   
6.
建立了O形密封圈与C形组合密封圈的轴对称模型,分析了两种密封圈的静、动密封性能和过孔性能,并计算出了不同压力下密封圈的摩擦阻力。对比两种密封圈的性能,结果表明:O形密封圈适用于较低压力的静密封;高压静密封、压力超过15MPa时的动密封及过孔工况下,O形密封圈的使用需增加挡圈;因O形圈变形严重,局部应力较大,易发生疲劳失效,不适合用于高压下频繁运动和需要过孔的动密封工况;C形组合密封圈的摩擦阻力较小,在动密封和过孔的工况下表现出良好的性能。  相似文献   
7.
In this paper, we employ an asymptotic assumption to show that the maximum of finitely many convex polynomials is an asymptotically well behaved function. We also give two examples to illustrate our main result. As an application, we reproduce some known results appeared recently in the literature.  相似文献   
8.
A solution (10%, w/v) of whey protein soluble aggregates (WPISA) was pretreated with high-intensity ultrasound (HUS, 20 kHz) for different durations (10–40 min) before incubation with transglutaminase (TGase) to investigate the effect of HUS on the structural, physicochemical, rheological, and gelation properties of TGase cross-linked WPISA. Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) results showed that HUS increased the amounts of high-molecular-weight polymers/aggregates in WPISA after incubation with TGase. HUS significantly increased (P < 0.05) the degree of TGase-mediated cross-linking in WPISA, as demonstrated by a reduction in free amino group contents. HUS significantly increased (P < 0.05) the particle size, intrinsic fluorescence intensity, and surface hydrophobicity of TGase cross-linked WPISA, but had no significant impact (P > 0.05) on the zeta-potential or total free sulfhydryl group content of TGase cross-linked WPISA. The apparent viscosity and the consistency index of TGase cross-linked WPISA were significantly increased by HUS (P < 0.05), which indicated that HUS facilitated the formation of more high-molecular-weight polymers. HUS significantly increased (P < 0.05) the water holding capacity and gel strength of glucono-δ-lactone (GDL)-induced TGase cross-linked WPISA gels. The results indicated that HUS could be an efficient tool for modifying WPISA to improve its degree of TGase-mediated cross-linking, which would lead to improved rheological and gelation properties.  相似文献   
9.
10.
通过三点弯动态冲击实验和数值模拟方法,研究了分支交错层状仿生复合材料的动态断裂韧性。首先设计并制备了分支交错层状仿贝壳复合材料试样,即将一种脆性刚性材料和一种橡胶类材料分别作为复合材料的硬质层和软胶层;随后采用改进的分离式Hopkinson压杆装置进行了三点弯冲击实验;接着讨论了初始冲击速度、硬质材料长宽比、软质材料层厚度对复合材料试样动态断裂行为的影响;最后采用ABAQUS有限元数值模拟,研究了不同宽度和不同冲击方向对复合材料试样动态断裂韧性和裂纹扩展的影响。结果表明:随着冲击速度和硬质材料长宽比增加、软胶层厚度减小,裂纹越倾向于沿直线扩展,反之,裂纹越倾向于绕过硬质材料沿着软胶层呈折线扩展;试样的峰值动载荷和起裂时间也随之增大。有限元模拟结果表明:随着结构总宽度的增大,试样断裂韧性增加,裂纹倾向于绕过硬质材料沿着软胶层扩展;采用实验设计的冲击方向时,试样的断裂韧性高于其他方向。  相似文献   
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