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1.
In conjunction with the homogenization theory and the finite element method, the mathematical models for designing the corss-section
of composite shafts by maximizing the torsion rigidity are developed in this paper. To obtain the extremal torsion rigidity,
both the cross-section of the macro scale shaft and the representative microstructure of the composite material are optimized
using the new models. The micro scale computational model addresses the problem of finding the periodic microstructures with
extreme shear moduli. The optimal microstructure obtained with the new model and the homogenization method can be used to
improve and optimize natural or artificial materials. In order to be more practical for engineering applications, cellular
materials rather than ranked materials are used in the optimal process in the existence of optimal bounds for the elastic
properties. Moreover, the macro scale model is proposed to optimize the cross-section of the torsional shaft based on the
tailared composites. The validating optimal results show that the models are very effective in obtaining composites with extreme
elastic properties, and the cross-section of the composite shaft with the extremal torsion rigidity.
The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10172078 and 10102018) 相似文献
2.
3.
纺织结构复合材料力学性能的实验研究 总被引:13,自引:1,他引:13
本文通过实验测定了三维编织结构复合材料侧边未切割、受切割和中央钻孔试件的拉伸性能,对比了受切割和未切割纤维对于试件侧边拉伸应变的影响,并且讨论了拉伸失效的机理和原因.发现受切割和钻孔试件的拉伸性能低于未加工试件的性能,受切割侧边的拉伸应变高于未切割侧边的拉伸应变,三维编织结构复合材料的拉伸失效主要由纤维断裂引起的.文中还对三维编织结构复合材料的孔边应力集中现象进行了研究,并进行了深入分析,得到一个重要结论,即四步法复合材料的孔边应力集中系数比传统层板复合材料和金属材料的低.从这个意义上说,三维编织结构复合材料适合于作为含孔结构的连接件. 相似文献
4.
硅异质结(SHJ)太阳电池作为备受关注的新型高效太阳电池,是在单晶硅表面沉积非晶硅薄膜制备而成的。将绒面结构的单晶硅衬底应用于异质结太阳电池,可以减少光的反射,增强光吸收的效率,从而提高太阳电池短路电流密度。利用湿法化学腐蚀对单晶硅衬底表面进行制绒,通过优化影响绒面形貌的几个关键参数,包括异丙醇浓度、时间、衬底类型和硅酸钠的含量,最终通过在n型单晶硅衬底上制绒,使波长为1011 nm处最低反射率从制绒前的34.7%降低到了9.14%,将制绒衬底应用到异质结太阳电池上,短路电流由32.06 m A/cm-2提升到36.16 m A/cm-2,有效地改善了SHJ太阳电池的性能。 相似文献
5.
By direct numerical simulation of the Navier-Stokes equations we investigate the reconnection of two antiparallel vortex tubes.
A new type of perturbation of the initial vorticity field is given which is different from that presented in Refs. [8] and
[9]. The formation and the evolution of the “curved vortex belts”, their mutual action with the “bridges” are found. These
are important phenomena not studied by others.
The project supported by the LNM of Institute of Mechanics, Academia Sinica and The National Natural Science Foundation of
China 相似文献
6.
Nonlinear Dynamics - In this paper, a novel robust fractional-order sliding mode (FOSM)-based state constrained control scheme is designed for uncertain quadrotor UAVs (QUAVs). Model uncertainties... 相似文献
7.
小行星捕获对研究行星起源、地球生命来源、防御小行星撞击地球和开采行星矿产资源具有重要的意义。由于现有的推进器能力不足,小行星捕获任务中优化小行星捕获所需要的速度增量是任务成败的关键。本文分别从利用引力辅助轨道优化、连续小推力轨迹优化、小行星捕获任务轨道优化设计及小行星临时捕获等4 个方向介绍小行星捕获轨道优化方面国内外研究进展及现状。基于对上述研究现状的分析,尝试展望小行星捕获轨道优化研究的未来发展趋势。 相似文献
8.
构造一个具有复合幂函数的三维连续自治混沌系统。系统的状态方程仅有5项,其中一项是指数小于1的复合幂函数。该系统具有结构简单、非双曲平衡点、吸引子共存的性质,展现出了复杂的动力学行为。首先,对系统的动力学行为进行分析,包括李雅普诺夫(Lyapunov)指数谱、分岔图以及庞加莱映射等,结果表明此系统具有混沌特性。然后进行混沌系统的电路设计,电路仿真结果验证了理论分析的正确性。 相似文献
9.
JIA HongSheng JIA XiaoPeng XU Yue WAN LianRu JIE KaiKai & MA HongAn State Key Laboratory of Superhard Materials Jilin University Changchun China Test Science Experiment Center Changchun 《中国科学:物理学 力学 天文学(英文版)》2011,(1)
Polycrystalline diamond compacts (PDC) were synthesized using diamond powder of average crystal size 3-20 μm by the Ni 70 Mn 25 Co 5 alloy infiltration technique at high temperature and high pressure (HPHT).The surface residual stress of polycrystalline diamond (PCD) layer was measured using micro-Raman spectroscopy with hydrostatic stress model and X-ray diffraction (XRD).Measurements of the stress levels of PCDs show that the residual compressive stresses range from 0.12 to 0.22 GPa,which increase with th... 相似文献
10.
Yuping Liu Hongxing Wang Fengru Liu Jialing Kang Dr. Feng Qiu Prof. Changchun Ke Dr. Yu Huang Prof. Sheng Han Prof. Fan Zhang Prof. Xiaodong Zhuang 《Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)》2021,27(6):2155-2164
Transition metal-based nanoparticle-embedded carbon materials have received increasing attention for constructing next-generation electrochemical catalysts for energy storage and conversion. However, designing hybrid carbon materials with controllable hierarchical micro/mesoporous structures, excellent dispersion of metal nanoparticles, and multiple heteroatom-doping remains challenging. Here, a novel pyridinium-containing ionic hypercrosslinked micellar frameworks (IHMFs) prepared from the core–shell unimicelle of s-poly(tert-butyl acrylate)-b-poly(4-bromomethyl) styrene (s-PtBA-b-PBMS) and linear poly(4-vinylpyridine) were used as self-sacrificial templates for confined growth of molybdenum disulfide (MoS2) inside cationic IHMFs through electrostatic interaction. After pyrolysis, MoS2-anchored nitrogen-doped porous carbons possessing tunable hierarchical micro/mesoporous structures and favorable distributions of MoS2 nanoparticles exhibited excellent electrocatalytic activity for hydrogen evolution reaction as well as small Tafel slope of 66.7 mV dec−1, low onset potential, and excellent cycling stability under acidic condition. Crucially, hierarchical micro/mesoporous structure and high surface area could boost their catalytic hydrogen evolution performance. This approach provides a novel route for preparation of micro/mesoporous hybrid carbon materials with confined transition metal nanoparticles for electrochemical energy conversion. 相似文献