复合材料模量细观分析的一般性模型

基于细观力学理论,提出了横观各向异性复合材料弹性常数的分析模型,并给出了纵向(纤维长度方向) 与横向弹性模量、横截面内剪切模量和泊松比等材料性能参数的理论推导和计算公式. 此方法简洁准确地反映了材料横观各向异性性能,改进了常规细观力学模型,也为工程分析提供了理论依据;同时在复合材料力学课程教学中,有助于深化学生对复合材料细观分析的理解,具有一定的启发性.     

带孔有限宽板孔边应力集中系数的修正解法

 通过弹性力学方法可以得到带孔无限大(宽) 板应力场的理论解, 但带孔有限宽板的理论解却比较难于得到. 本文从二者孔边应力分布的相似性出发, 引入应力分布函数的修正系数, 从而建立了带孔有限宽板孔边应力集中系数的修正解法, 对于多种不同宽度的带孔板, 孔边应力集中系数的修正解与有限元数值解进行了比较, 误差在允许范围内, 修正因子具有其工程应用合理性.     

电镀铜薄膜力学性能的实验研究

电子器件中大量使用铜膜作为电信号通道,而且一般采用电镀工艺制成.铜膜的力学性能参数对于其热疲劳可靠性的研究非常重要.目前有关该材料的力学性能研究尚不充分,而且数据极为不统一.本文借助于纳米压痕法、声发射等实验手段对电镀铜薄膜的静态力学性能(包括弹性模量和屈服强度等)及疲劳性能进行了测试.结果发现,与大块铜材料相比,电镀铜薄膜的弹性模量低很多,但屈服强度与大块铜材料相当,甚至高出200％.同时,本文采用弯曲疲劳实验,以电阻变化为失效判据,对镀铜材料的疲劳性能进行了测试,获取了该材料不同失效判据下的疲劳寿命预测模型的系数.     

AHP灰色综合评价的新训驾驶员训练评估

随着汽车行业的不断发展,我军车辆装备的高信息程度逐渐增强,要求部队新训驾驶员的培训方法不断更新,寻求科学有效的训练方法必须依据训练实践的评估.依据部队新训驾驶员的考核大纲,对其训练科目进行的分析,建立科学的指标体系,利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)确定了指标权重,根据灰色综合评价法原理,建立了新训驾驶员训练评估模型,对提高驾驶员训练质量效益有着重要的现实意义.     

“空而不悬”的悬空寺

用材料力学求解静不定梁的方法对悬空寺的横梁与立木进行力学建模,定性定量地对横梁及立木进行变形与受力分析,着重讨论了横梁支撑立木的受力与曲屈问题,从而建立起立木支撑载荷、立木长与直径的关系,明确了立木屈曲的几何特征范围。     

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针对我校光弹性实验教学中存在的问题,采取了一些改进措施：开发了 用作随堂教具和实验演示装置的微型机电光弹仪, 可以将实验结果实时显示在教室的大屏幕上;开发了数值光弹实验的多媒体课件,可以将光 弹原理以及光弹实验中的一些现象再现,供学生课后学习;又开发了具有航空航天特色的实 验项目,培养了学生的理论联系实际的能力. 一年的教学实践结果表明：这些教改措施改善 了教学效果,提高了学生们的学习热情和主观能动性.     

General analytical solution to bending of composite laminated beams with delaminations

Based on the first-order shear deformable beam theory, a refined model for composite beams containing a through-the-width delamination is presented, and the deformation at the delamination front is considered. Different from the ordinary delami- nated beam theory, each of the perfectly bonded portions of the new model is constructed as two separated beams along the interface without assuming a plane section at the de- lamination front. The governing equations of the delaminated portions and bonded ones are established, combined with continuity conditions of displacements and internal forces. Solutions of delaminated composite beams with different boundary conditions, delamina- tion locations and sizes axe shown in excellent agreement with the finite element results, showing efficiency and applicability of the present model.     

弹性杆的大变形分析及全国数模大赛题的解答

利用Timoshenko关于弹性压杆的大变形理论对细长弹性杆两端的轴向压力与杆件最大挠度之间关系给出了较详细的解答,同时解答了2010年全国数学建模大赛题目.     

纳米压印多孔硅模板的研究

纳米压印模板通常采用极紫外光刻、聚焦离子束光刻和电子束光刻等传统光刻技术制备,成本较高.寻找一种简单、低成本的纳米压印模板制备方法以提升纳米压印光刻技术的应用成为研究的重点与难点.本文以多孔氧化铝为母模板,采用纳米压印光刻技术对纳米多孔硅模板的制备进行了研究.在硅基表面成功制备出纳米多孔阵列结构,孔间距为350—560 nm,孔径在170—480 nm,孔深为200 nm.在激发波长为514 nm时,拉曼光谱的测试结果表明,相对于单面抛光的硅片,纳米多孔结构的硅模板拉曼光强有了约12倍左右的提升,对提升硅基光电器件的应用具有重要的意义.最后,利用多孔硅模板作为纳米压印母模板,通过热压印技术,成功制备出了聚合物纳米柱软模板.     

硅表面抗反射纳米周期阵列结构的纳米压印制备与性能研究

硅表面固有的菲涅耳反射, 使得硅基半导体光电器件(如太阳能电池、红外探测器)表面有30%以上的入射光因反射而损失掉, 严重影响着器件的光电转换效率. 寻找一种方法降低硅基表面的反射率, 进而提高器件的效率成为近年来研究的重点.本文基于纳米压印光刻技术, 在2 英寸单晶硅表面制备出周期530 nm, 高240 nm的二维六角截顶抛面纳米柱阵列结构. 反射率的测试表明, 当入射光角度为8° 时, 有纳米结构的硅片相对于无纳米 结构的硅片来讲, 在400到2500 nm波长范围内的反射率有很明显的降低, 其中, 800到2000 nm波段的反射率都小于10%, 在波长1360 nm附近的反射率由31%降低为零. 结合等效介质理论和严格耦合波理论对结果进行了分析和验证. 关键词： 纳米压印 截顶抛物面阵列 抗反射 等效介质理论