转晶法KDP单晶生长晶面溶质浓度场模拟

针对转晶法生长KDP单晶过程,进行了流动与物质输运数值模拟,以获得生长过程中晶面溶质浓度(过饱和度)的变化规律。文中展示了晶体表面浓度分布随时间的变化过程;分析了不同转速和晶体尺寸,对晶面时均浓度场的影响。结果表明,转速越快,晶体表面过饱和度越高;晶体尺寸对其表面过饱和度的大小和分布也有较大影响。此外,由于空间上不对称,Z向和Y向晶面过饱和度分布有较大差异。在晶体处于静止或低转速,自然对流可能会对晶体表面的过饱和度分布产生影响。     

三维运动下KDP晶体生长过程中的应力分析

作为一种新型溶液晶体生长方式,“三维运动生长法”能够快速生长高质量大尺寸的KDP晶体.为了了解KDP晶体在三维运动生长过程中晶体内部的应力状态,本文采用有限元法对三维运动下KDP晶体生长过程中的应力分布进行了计算.结果表明,掣晶杆顶端附近以及晶面和掣晶杆交接处存在明显的应力集中,主应力较大,是晶体生长过程中的易开裂点.增加掣晶杆直径,使用圆头掣晶杆和降低三维运动过程中的加速度能够降低晶体内部的最大主应力,减小晶体在生长过程中开裂的机率.     

钢纤维混凝土板在冲击与爆炸荷载下的K&C模型

钢纤维混凝土(Steel fiber reinforced concrete,SFRC)具有优异的延性、韧性及能量吸收能力,被广泛应用于各类防护结构。K&C模型已成为研究普通混凝土构件动力响应的常用材料模型,但仍无法准确表征SFRC的动力特性。为了提高K&C模型在冲击及爆炸荷载作用下预测SFRC板动力响应的能力,对K&C模型进行了改进:基于大量三轴压缩实验数据,建立了新的失效强度面参数模型;采用反复试验法,建立了新的损伤演化模型,并校准了拉、压损伤参数;基于大量高应变率下SFRC的单轴压缩实验数据,建立了新的受压动力增强因子模型。通过LS-DYNA显式有限元动力分析软件模拟了SFRC板的动力响应,模拟结果验证了上述改进的有效性与可靠性。     

不同EDTA添加剂浓度下ZTS溶液诱导期及其成核特性研究

测定了25℃下,添加不同浓度的EDTA后,不同过饱和比下ZTS溶液的诱导期,研究了掺杂浓度及过饱和比对ZTS溶液成核的影响.研究显示,当溶液处于较高过饱和比时(S＞1.13),均匀成核占主导;而在较低过饱和比时(S＜ 1.11),则以非均匀成核为主.利用经典成核理论对实验所得数据进行分析,计算得到了界面张力、临界核形成功、临界核半径等成核特性,发现了溶液过饱和比及掺杂浓度对成核速度的影响,解释了添加EDTA能提高溶液稳定性的原因.利用界面张力的值计算得到了表面熵因子.     

KDP晶体“二维平动法”生长及其品质分析

首先测量了KDP溶液的亚稳区,并据此开展“点籽晶”KDP晶体快速生长实验.在实验中采用两种晶体运动方法-“二维平动法”和“旋转法”来生长晶体,分别得到尺寸为55 mm×55 mm×48 mm和60 mm×60 mm×45 mm的晶体.将两种运动方式生长的晶体通过透过光谱,锥光干涉图以及化学腐蚀方式进行质量对比.结果表明,两种方式生长的晶体透过光谱没有太大区别,都具有较高的透过率,但“二维平动法”生长的晶体具有较好光学均匀性,位错密度明显降低.说明“二维平动法”生长晶体的方式能够减少晶体内部缺陷,提高晶体质量.     

Control of spiral waves and turbulent states in a cardiac model by travelling—wave perturbations

We propose a travelling-wave perturbation method to control the spatiotemporal dynamics in a cardiac model.It is numerically demonstrated that the method can successfully suppress the wave instability(alternans in action potential duration) in the one-dimensional case and converty spiral waves and turbulent states to the normal travelling wave states in the two-dimensional case.An experimental scheme is suggested which may provide a new design for a cardiac defibrillator.     

Coherent excitons at different orientation arrangements of local transition dipole moments in circular light-harvesting complexes

The coherent exciton plays an important role in the photosynthetic primary process, and its functions are deeply dependent on the orientation arrangements of local transition dipole moments (TDMs). We theoretically and systematically study the physical property of the coherent exciton at different orientation arrangements of the local TDMs in circular light-harvesting (LH) complexes. Especially, if the orientation arrangements are different, the delocalized TDMs of the coherent excitons and the energy locations of the optically active coherent excitons (OACEs) can be obviously different, and then there are more manners to capture, store and transfer light energy in and between LH complexes. Similarly, if the orientation arrangements are altered, light absorption and radiative intensities can be converted fully between the OACEs in the upper and lower coherent exciton bands, and then the blue and red shifts of the absorption and radiative bands of the pigment molecules can occur simultaneously at some orientation arrangements. If the systems are in the vicinities of the critical orientation arrangements, the weak static disorder or small thermal excitation can destroy the coherent electronic excitations, and then the coherent exciton cannot exist any more.