Gemini型CO_2/N_2开关表面活性剂的制备及性能研究

以CO_2/N_2为开关,在CO_2的作用下连接基1,6-己二醇硫酸酯钠盐与N,N-二甲基烷基胺发生相互作用,制备出不同链长的Gemini型CO_2/N_2开关表面活性剂,鼓泡通入N_2后会使该类表面活性剂的表面活性消失,重复通入CO_2和N_24次,能可逆地控制Gemini表面活性剂表面活性的有无.测量了3种不同疏水链碳数(14,16和18)的Gemini型CO_2/N_2开关表面活性剂水溶液的表面性能,实验结果显示随着表面活性剂疏水链长的增加,临界胶束浓度(ccmc)和气液界面最大吸附量(Γmax)逐渐减小,表面活性剂在界面的单分子面积(Amin)和效率因子(pc20)值逐渐增大,表面压(πcmc)受疏水链长影响较小,表现出较高的表面活性.以CO_2和N_2为开关还可控制表面活性剂起泡性能,循环4次,对起泡能力没有影响.     

空间桁架结构的优化配置及振动控制研究

为抑制空间柔性桁架结构的低频振动,采用压电杆件进行优化配置实现桁架结构的振动主动控制。建立了空间桁架结构主动压电杆件的机电耦合模型,利用ANSYS前处理功能编制了压电桁架的机电耦合有限元程序。将可控性度量指标与逐步消减法相结合,实现了空间桁架结构主动杆件的优化配置。对结构进行初始位移扰动、正弦激励以及随机激励,并采用最优模态控制算法进行振动抑制仿真分析,对上述方法进行验证且建立振动控制评价指标进行评价。结果表明将可控性度量指标与逐步消减法相结合的方法可有效抑制空间柔性桁架结构的振动。     

芦苇造纸黑液中木质素的提取及其结构分析

采用有机溶剂和无机溶剂结合的方法,提取纯净的木质素.首先通过酸析的方法,从芦苇造纸废液中提取粗的木质素,研究了pH值为2.0,反应温度为60℃,絮凝时间为45min,絮凝温度为70℃是提取木质素的最佳条件.然后用乙醇对粗木素进行纯化,分离提取纯木质素,由红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、核磁共振(1 H NMR)、元素分析、以及热重TG分析技术对纯木质素进行了分析,可知芦苇造纸废液中的木质素主要是由紫丁香基团和愈创木基团组成.通过分析其结构,对其进行改性,合成应用于油田驱油方面的表面活性剂。     

基于机器学习的动力学环境预测方法

为了研究建立同一结构在两个不同系统中振动响应之间的映射关系模型的基本问题,以两种边界条件组成的两个系统为例,从其动力学方程出发,建立了基于时域、频域描述的映射关系的力学模型.为求解两个系统的映射关系模型,引入以统计学习理论为基础的机器学习方法——支持向量机法,借助于决策函数可以从一种边界条件预测同一结构在另一种边界条件下结构的响应,并通过实验证明了该方法的有效性.     

水射流介入多组分喷流降噪仿真研究

火箭在发射升空阶段,由喷管喷出的高超声速射流诱导产生的高量级喷流噪声,严重影响火箭结构安全性和仪器设备的可靠性,因此开展高速喷流噪声环境的预测和降噪具有重要意义。针对某型液体火箭发动机喷流,采用脱体涡模型(DES)结合输运方程及离散相模型(DPM)、曲面积分的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程,建立了多组分高马赫数喷流噪声及考虑蒸发物理机制的水射流介入多组分高马赫数喷流的数值分析方法,完成了液体火箭发动机高超声速喷流流场及喷流噪声环境的预测,结果显示在测点处总声压级预测结果与试验测量结果误差在±3 dB之内。进一步设计了环形水射流喷流降噪系统,开展了考虑蒸发物理效应和复杂导流槽构型影响下的水射流介入高速喷流降噪规律研究,发现水射流对燃气射流产生剪切作用、动量交换作用以及吸热蒸发作用是实现降噪效果的重要原因,降噪效果随水射流质量流率增大单调升高,而随介入角度的增大先升后降。本研究对水射流介入系统的设计与工程实践具有重要意义。     

偏馈式构架反射器的预滑动摩擦动态模型分析

针对偏馈式构架反射器指向机构的摩擦效应提出了预滑动摩擦动态模型分析方法,为预测反射器结构响应状态提供了理论依据。首先,采用低频正弦扫频方法进行发射器结构的模态测试,结果表明在指向机构解锁状态和锁紧状态时,反射器结构基频的固有频率随激励幅值的增大而降低,非线性特征显著;其次,通过摩擦模型分析,本文首次提出反射器指向机构存在预摩擦状态,并给出了预摩擦状态的模型表达式,建立了反射器结构的非线性动力学模型;最后,对反射器结构预滑动摩擦动力学特性进行了模拟和对比验证,结果表明模拟分析得到的反射器结构基频变化规律与实测结果一致。     

六面体柔性桁架多体结构的模态测试实验研究

采用半正弦冲击波形，通过内力激振的方法对六面体空间柔性格架结构进行了模态实验研究，得到了系统的前四阶固有频率和模态振型。比较实验结果与理论计算结果，二者能够很好的吻合，验证了理论计算方法的正确性。实验结果表明采用内力激振的方法能够有效的激起结构的固有频率，所得的振动参数可为下一步空间柔性格架振动主动控制提供直接依据。     

Si取代Keggin型多酸催化光解水产氢机理

本文采用DFT和TD-DFT方法研究了Keggin型多酸[SiW12O40]4-光催化劈裂水产氢气机理。计算结果显示反应主要包括四个步骤：(i) 光激发,(ii) 电荷转移和生成单电子还原(OER)中间体,(iii) 生成双电子还原(TER)中间体,(iv)氢气从多酸表面解离和催化剂重生。当第一个电子从甲醇转移到多酸后,后续反应存在均为热力学上有利的放热途径,并推动第二个电子从甲醇自由基,H[SiW12O40]4-或[SiW12O40]5-转移到OER中间体H[SiW12O40]4-或[SiW12O40]5-生成TER中间体[SiW12O40]6-,H[SiW12O40]5-或H2[SiW12O40]4-,并伴随着H2产生。耦合的电子和质子转移路径在能量上最有利。甲醇和水分子的参与有利于H2产生。多酸在整个催化循环中,扮演了光敏剂、催化剂、电子的受体和给体。     

离心力场中管道内油液压力分布特性研究

在离心力场中,液压系统能否正常工作取决于离心力对液压系统的影响,通过从离心力场中管道内油液压力分布特性入手,研究了离心液压随管道安放方向的不同所具有的性质,对离心力场中液压系统的进一步设计具有指导意义。     

某发动机热试车的振动环境预示方法研究

发动机热试车试验在新型运载器的研制过程中起到重要作用,可用于预测运载器在飞行中的振动环境。由于载荷不等效,试验数据量有限,使得难以直接通过试验数据建立同一结构在不同系统下的映射关系模型。本文提出了一种基于试验数据的振动环境预示方法,以某发动机两次热试车试验数据为对象,分别提取了反映结构特性的动力学模型,基于载荷等效原则构造了结构振动响应学习样本,采用机器学习的方法建立了两次热试车试验条件下发动机结构的映射关系,实现了从一种试车状态下的结构振动响应预示另一种试车状态下的振动环境,预示结果与实测数据进行了比较,满足±3d B的工程精度要求。