Influence of external load on friction coefficient of Fe-polytetrafluoroethylene

A coarse-grained molecular dynamics simulation model was developed in this study to investigate the friction process occurring between Fe and polytetrafluoroethylene(PTFE).We investigated the effect of an external load on the friction coefficient of Fe–PTFE using the molecular dynamics simulations and experimental methods.The simulation results show that the friction coefficient decreases with the external load increasing,which is in a good agreement with the experimental results.The high external load could result in a larger contact area between the Fe and PTFE layers,severer springback as a consequence of the deformed PTFE molecules,and faster motion of the PTFE molecules,thereby affecting the friction force and normal force during friction and consequently varying the friction coefficient.     

路径约束条件下车辆行为的时空演化模型

复杂地理环境下车辆运行线路具有空间三维特征, 它对车辆行为的约束是显然的, 非一维空间和二维空间所能描述. 将复杂地理环境下车辆运行线路抽象为空间曲线, 引入微分几何理论, 利用弧长、曲率和挠率等几何不变量参数建立沿空间曲线运动的Serret-Frenet活动标架; 然后, 对空间曲线上任意一点处Serret-Frenet标架具有时变属性的动态行为进行数学描述, 进而建立路径约束条件下车辆行为的时空演化模型, 并在数学上严格证明了所建时空演化模型适用于车辆(Serret-Frenet标架)直线运行和做匀速圆周运动的特殊情形. 为后续复杂地理环境中交通线路上的车辆跟驰、变道等微观行为和交通流宏观行为研究, 奠定了理论基础.     

磁头/磁盘间润滑剂转移机理及影响因素

硬盘存储密度的增加促使磁头的飞行高度不断降低.降低磁头飞行高度所导致的润滑剂在磁头与磁盘之间的转移已成为影响磁头飞行稳定性的一个重要因素.本文采用改进后的粗粒珠簧模型,应用分子动力学模拟方法,对磁头/磁盘之间润滑剂转移的机理进行研究.分析了磁盘表面润滑膜厚度、润滑剂种类以及磁头表面局部温度差对磁头/磁盘之间润滑剂转移量的影响.研究结果表明:转移到磁头上的润滑剂的体积随磁盘表面润滑膜厚度的增加而急剧增加;增加单个分子中羟基的数量,可以显著减少转移到磁头上的润滑剂的体积;磁头表面的局部高温可增加转移到磁头上的润滑剂的体积,且增加单个分子中羟基的数量可显著改善局部温度差对磁头/磁盘之间润滑剂转移的影响.     

基于LabVIEW的高分辨率光谱测试系统(英文)

提出了一种基于LabVIEW的无源器件光谱测试方案.通过LabVIEW编程控制可调谐激光器、可编程光滤波器、光功率计和数据采集平台,获得了具有不同传递函数的光谱特性.实验中激光器的扫描速度为10nm/s,扫描范围为10nm,数据采集卡的采样速率为1MS/s,结果表明:单个器件的光谱测试可以在1s内完成,光谱分辨率可达1pm;与利用宽带光源和光谱分析仪的传统光谱测试方法相比,所提方案的测试性能可达到传统方案水平,且能显示更精细的光谱细节.该方案能应用于有高分辨率、快速和高效要求的光谱测试中.     

九岭山国家级自然保护区蜘蛛多样性与区系分布特征

为探讨九岭山国家级自然保护区蜘蛛区系分布特征和保护区内4个不同保护站之间的蜘蛛组成差异,于2019～2021年期间对保护区内蜘蛛进行采集,评估保护区内蜘蛛多样性,并比较4个保护站之间物种相似性。结果表明,共采集到该保护区蜘蛛26科81属130种2550头,其中园蛛科、跳蛛科、蟹蛛科和肖蛸科是保护区内的优势类群,园蛛科的物种数和蜘蛛个体数量最多。大杞山站多样性指数在4个保护站中均为最高,4个保护站之间均为中等不相似。保护区内蜘蛛的世界动物地理区系以东洋界加古北界的组合占比50.77%为最多,而全球分布的广布种最少,仅占3.08%。保护区内蜘蛛在中国的分布有24种组合,华中区加华南区的组合和全国分布的物种数最多,均为29种,占总数的22.31%。九岭山国家级自然保护区内蜘蛛资源丰富,合理的开发保护更有利于保持当地生态环境及物种多样性。     

Metallic nanowires for subwavelength waveguiding and nanophotonic devices

Plasmonics is a rapidly developing field concerning light manipulation at the nanoscale with many potential applications, of which plasmonic circuits are promising for future information technology. Plasmonic waveguides are fundamental elements for constructing plasmonic integrated circuits. Among the proposed different plasmonic waveguides, metallic nanowires have drawn much attention due to the highly confined electromagnetic waves and relatively low propagation loss. Here we review the recent research progress in the waveguiding characteristics of metallic nanowires and nanowire-based nanophotonic devices. Plasmon modes of both cylindrical and pentagonal metallic nanowires with and without substrate are discussed. Typical methods for exciting and detecting the plasmons in metallic nanowires are briefly summarized. Because of the multimode characteristic, the plasmon propagation and emission in the nanowire have many unique properties, benefiting the design of plasmonic devices. A few nanowire-based devices are highlighted, including quarter-wave plate, Fabry-Prot resonator, router and logic gates.     

聚苯乙烯非均相催化加氢吸附动力学及反应动力学研究

采用以表面具有贯穿大孔的二氧化硅空心微球为载体制备的负载型钯催化剂（Pd/SHMs）,对聚苯乙烯（PS）在非均相加氢催化剂上的吸附及加氢反应行为进行了系统研究,得到了吸附和反应动力学模型,并对部分加氢产物进行了详细分析.结果表明随着温度的升高,PS吸附量逐渐增加,且达到饱和吸附时间也随之增长,确定了PS非均相加氢为1级反应,活化能为58.3 kJ·mol^-1.将不同加氢度的样品进行分离提纯分析,结果显示PS的部分加氢产物都是由较高加氢转化率（85%左右）和较低加氢转化率（25%左右）的PS组成,证明PS非均相加氢存在二次吸附和竞争吸附加氢的现象,即服从“Blocky”机理.此工作为PS催化加氢吸附及反应过程的研究奠定基础,也为理解其他聚合物在非均相催化剂上的吸附及反应行为提供帮助.     

一种实现负荷均衡的动态波长分配新算法

提出了一种新的动态波长分配算法:负荷均衡法.新算法将负荷均分到各个波长上,使各段链路上预留的波长资源最大化;同时,更加准确地考虑了分配波长对于整个网络的影响,将分配波长对整个网络的影响降低到最低程度.仿真结果表明:新的算法能更好地提高网络的性能.     

速度对聚四氟乙烯摩擦系数影响的分子动力学模拟

基于分子动力学方法建立了双层聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)摩擦模型,研究了不同速度下PTFE的摩擦过程.通过分析不同速度下接触区内下层PTFE分子键长、键角、分子形状的变化及接触过程中摩擦力和正压力的变化,从微观角度研究了速度对PTFE摩擦系数的影响.研究结果表明:随着速度的增加,接触区内PTFE粒子间的键长变短,键角变小,分子链沿x;方向的变形量增加.变形后的PTFE分子产生的回弹力导致上、下层PTFE分子间相互作用力增加,从而增加了摩擦力.当速度进一步增大时,接触区内下层PTFE粒子间的键长和键角多处于平衡位置,分子链沿x方向的变形量减小.这很可能是由于接触区内下层PTFE分子沿速度方向倾斜,使上、下层PTFE分子趋于平行滑动,从而降低了摩擦力.不同速度下正压力几乎保持不变.因此,当上层PTFE所受外载荷固定时,摩擦系数随着速度的增加先增大后减小,临界速度为1.2 m/s,这与实验研究结果一致.     

分子印迹电化学传感器测定赛诺吗嗪残留北大核心CSCD

以邻苯二胺为功能单体,赛诺吗嗪为印迹分子,采用电化学聚合法在石墨烯修饰的金电极上制备了可快速测定赛诺吗嗪的分子印迹电化学传感器。考察了功能单体的选择、石墨烯修饰金电极、扫描圈数等参数对该传感器性能的影响,利用循环伏安法、差分脉冲伏安法和电化学阻抗法对该传感器进行表征。赛诺吗嗪的线性范围为6.0×10^(-9)~6.0×10^(-4) mol·L^(-1),检出限(3s/k)为1.0×10^(-9) mol·L^(-1)。加标回收率在88.0%~102%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)在2.0%~3.5%之间。