非线性动力系统中两鞍-结分岔点间非稳定曲线的确定

采用将伪弧长延拓法与Poincaré映射法相结合的方法,确定非自治动力系统中两鞍-结分岔点间非稳定曲线,并对采用一般延拓法时出现的奇异性进行了证明。该方法引入了一正则化方程,避免了在求解过程中出现的奇异问题,并给出了相应的迭代格式。在曲线的延拓过程中,由于存在两个延拓方向,为保证将曲线延拓出来,给出了一种确定切线方向的方法,该方法在分析非线性振动系统中的双稳态现象等问题是很有效的。     

A method for following the unstable path between two saddle-node bifurcation points in nonlinear dynamic system

Ｓａｄｄｌｅ＿ｎｏｄｅｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎｏｆｔｅｎｏｃｃｕｒｓｉｎｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｐｅｒｉｏｄｉｃｅｘｔｅｒｎａｌｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ,ａｎｄｉｔｓｅｘｉｓｔｅｎｃｅｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｇｒｅａｔｌｙ．Ｉｔｗｉｌｌａｃｔａｓａｊｕｍｐｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ［１］．Ｉｆｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃａｎｃｏｅｘｉｓｔｗｉｔｈｔｈｅｊｕｍｐｉｎｔｈｅ…     

石墨烯裂纹扩展行为研究

基于分子动力学方法对含预制裂纹石墨烯进行扶手椅向拉伸断裂模拟。使用连续介质理论结合分子动力学计算石墨烯能量释放率,确定石墨烯能量释放率GIC为10.25 J/m2;应力强度因子KIC为 3.33MPam^1/2。进一步对影响石墨烯裂纹扩展速率的因素-初始裂纹长度与加载速率进行讨论。结果表明：裂纹初始长度与加载率会在一定程度上影响石墨烯中裂纹扩展速率。裂纹扩展速率会随着初始裂纹长度的增加而降低;但随着初始裂纹长度的增加,裂纹扩展速率对其敏感度降低。裂纹扩展速率会随着加载率的升高而增大。 初始裂纹长度与加载率对裂纹扩展速率的影响有一定的关联性,加载率的升高会降低裂纹扩展速率对初始裂纹长度变化的敏感度。在此基础上确定了石墨烯中裂纹扩展极限速率为8350 m/s。关联性,加载率的升高会降低裂纹扩展速率对初始裂纹长度变化的敏感度。在此基础上确定了石墨烯中裂纹扩展极限速率为8350 m/s。     

多晶石墨烯拉伸力学性能及其影响因素的灵敏度分析

晶粒尺寸、温度和应变率等对纳米材料的力学性能有重要影响。本文通过分子动力学（MD）数值模拟,分析了不同晶粒尺寸多晶石墨烯在不同温度、拉伸应变率下的杨氏弹性模量、极限应力、极限应变等拉伸力学性能。结果表明,晶粒尺寸、温度和拉伸应变率对拉伸力学性能有较大影响。利用正交实验法,分别分析了杨氏弹性模量、极限应力和极限应变对晶粒尺寸、温度和拉伸应变率的敏感程度。结果表明,杨氏弹性模量和极限应力对影响因素的敏感程度由大到小依次为晶粒尺寸、温度和拉伸应变率;极限应变对影响因素的敏感程度由大到小依次为晶粒尺寸、拉伸应变率和温度。研究结果可为多晶石墨烯的理论研究和工程应用提供参考。     

固体氧化物燃料电池密封材料的研究进展

本文对固体氧化物燃料电池(SOFC)密封材料的研究进展作了介绍,分别对硅酸盐体系、硼酸盐体系、磷酸盐体系以及云母玻璃密封材料的研究进展情况给予阐述,对每种密封材料的特点和存在的问题进行了详细的论述,并指出通过控制玻璃的析出行为制备微晶玻璃密封材料是今后SOFC密封材料的主要研究方向.     

基于ANN的碳纤维楠竹锚杆锚固力预测研究

为减小对文物本体的破坏,本文基于新疆某土遗址加固保护中碳纤维楠竹锚杆锚固力原位测试试验,考虑锚杆直径、长度、倾斜角以及灌浆体强度、孔径、碳纤维缠绕间距等锚固力影响因素,利用人工神经网络(artificial neural network, ANN) 的误差反向传播(back propagation, BP) 算法及MATLAB 人工神经网络工具箱,建立了锚固力预测的智能模型;并以原位测试所得的数据为学习样本和检验样本,验证了该方法的适用性和可行性. 将训练好的网络模型进行扩展计算,基于L₂₅(5⁶) 正交表试验理论分析了锚固力对各影响因素的敏感性,为同类加固工程的实际应用提供参考依据.     

石墨烯辐照损伤及力学性能研究

石墨烯的加工和掺杂是其工程应用和性能开发的重要手段,离子辐照技术是实现上述目的的有效途径.利用分子动力学方法建立了硅离子辐照石墨烯和辐照后拉伸的数值模型.考虑辐照剂量、辐照能量和辐照角度这3个主要影响因素,研究了不同辐照条件下石墨烯的缺陷类型和数量,并分析了在辐照剂量影响下的拉伸破坏.结果表明:当辐照能量较小时,入射粒子会吸附在石墨烯表面.随着辐照能量的增大,入射粒子会穿透石墨烯而形成缺陷,当辐照能量到达一定值时,再无吸附原子.随着辐照剂量的增加,溅射原子和缺陷数目均增多,且缺陷类型以空位缺陷为主,其拉伸力学性能随着缺陷数量的增加而减小,二者近似成线性关系.辐照后石墨烯的拉伸破坏机理与完美石墨烯的有所不同,应力强化阶段明显缩短,缺陷带决定其起裂位置和断裂走向.      

精细积分法在迷宫密封转子系统非线性动力学特性计算中的应用

基于Muszynska密封力模型,建立了迷宫密封转子系统的非线性动力学模型,将精细积分法推广应用于非线性情况,计算了迷宫密封不平衡转子系统的动力学特性,依据Floquet理论讨论其分岔特性。研究表明：在2^N类算法计算指数矩阵基础上提出的精细积分法和传统的数值计算方法相比,其精度高,在分析中通过取不同步长计算对比,表明该方法在某些情况下可以采取较大时间步长,有效提高了计算速度。     

外弹性支承滑动轴承—刚性转子系统非线性动力稳定性的研究

研究外弹性支承滑动轴承－刚性转子系统的动力稳定性问题。建立了弹性支承圆瓦轴承－Jeffcot转子系统的力学模型,针对滑动轴承水平转子,在油膜力非线性的情况下,采用Newmark方法计算其响应。对于一个具体的算例,通过改变其参数,确定其稳定区,并与滑膜力线性化时理论分析的结果进行了比较。     

含缺陷双层石墨烯的纳米压痕模拟研究

石墨烯具有独特的力学、电学性能,被誉为是具有战略意义的新材料,具有广泛的应用前景. 目前生产的石墨烯含有各种缺陷,相较于完美石墨烯,其仍有较大应用价值. 因此有必要研究和掌握缺陷对石墨烯性能的影响,以便在目前的生产技术下,推动其工业化应用. 采用Tersoffff 势来模拟C—C 共价键的相互作用,Lernnard-Jones 势来模拟非成键碳原子之间相互作用力,基于分子动力学模拟了金刚石压头压入含缺陷双层石墨烯的纳米压痕过程,讨论了Lernnard-Jones 势函数的截断半径最佳值以及得到了典型的载荷-位移曲线. 重点探讨了Stone-Thrower-Wales、空位(包括单空位和双空位缺陷) 以及圆孔缺陷当位置不同和数目不同时对石墨烯力学性能的影响. 得出结论:薄膜中心存在缺陷时,破坏强度下降幅度特别明显. 空位缺陷在压头半径范围内存在时,临界载荷与缺陷与薄膜中心的距离成线性关系;缺陷数目越多,其杨氏模量、破坏强度等就越低. 圆孔缺陷数目在压头范围外达到一定浓度后会使石墨烯的力学性质显著降低. 本文结论也说明石墨烯结构稳定,对小缺陷不敏感,缺陷石墨烯仍具有较好的性能和使用价值.