钢丝缠绕剖分式超高压模具等张力预紧分析

针对超高压装置大型化受限于大质量硬质合金加工困难等问题,设计了一种新型的钢丝缠绕剖分式两面顶超高压模具。该模具主要由内部的剖分式压缸和外部的预应力钢丝组成。对采用等张力钢丝缠绕模具进行了力学模型分析,并通过有限元软件对剖分式压缸和钢丝缠绕层进行研究。结果表明:加载后压缸腔体的最大等效应力出现在压缸腔体内壁;压缸腔体尺寸稳定性与钢丝缠绕层数及钢丝直径成正比;在缠绕层内部,钢丝轴向应力与钢丝直径成反比,与缠绕层数成正比。     

球弧式纵向剖分超高压模具

为了提高普通年轮式超高压模具的最大承载能力,提出了一种新型球弧式纵向剖分超高压模具结构。该模具的球弧式结构将对超高压模具损害最大的周向拉应力转变为轴向应力,并通过纵向剖分方式降低了轴向应力,提高了超高压模具压缸的极限承载能力。球弧式纵向剖分超高压模具不仅可以降低超高压模具的最大等效应力和最大切向应力,而且模具的腔体容积也相应增大。数值模拟结果表明:在相同载荷条件下,球弧式纵向剖分超高压模具的周向拉应力、等效应力和最大切向应力分别比普通年轮式超高压模具减小了68.1%、 12.5%和18.0%。球弧式纵向剖分超高压模具的径向位移也有利于提高压缸的保压能力,同时球弧式纵向剖分超高压模具的腔体容积也比普通年轮式模具提高了约43%。分析表明,球弧式纵向剖分结构有利于提高生产效率,增加模具的使用寿命。     

新型切向分块式两面顶超高压模具

以提高年轮式超高压模具的压力承载能力为目标,设计一种新型切向剖分式模具结构。切向剖分式结构通过剖分面上的相互摩擦和挤压,不仅能够消除压缸内壁的周向拉应力,而且在内壁上产生较大的周向压应力。这种受压状态对硬质合金材料非常有利,可以显著提高压缸的极限承载能力。数值模拟结果显示,在相同的载荷条件下,分块式压缸受到的等效应力显著小于年轮式压缸。分块式压缸内壁的3个主应力均为压应力,且差值较小,接近于等静压状态,因此能够承受更高的样品腔压力。对比实验结果同样证明切向剖分式超高压模具结构具有更高的极限承载能力。     

超高压水的分子动力学模拟

 采用平衡分子动力学（EMD）方法,模拟研究了温度范围为243~348 K、压强范围为0.1~400 MPa条件下水的热力学性质、结构和动力学性质,模拟结果与实验值吻合较好。模拟结果表明,随着压强的增大,水分子间的氢键作用增强,扩散系数减小;随着温度的升高,水分子间的氢键作用减弱,有序程度下降,扩散系数增大。但在过冷水中,扩散系数随压强的增大有增加的趋势。     

碳纤维增强复合材料层合板的抗冲击性能

为了研究碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合梁的抗冲击性能,应用金属泡沫弹撞击加载的方式,结合高速摄像机,对等厚度层合梁结构的动态响应和失效行为展开实验研究。研究不同冲击加载强度对层合梁的动态失效过程、变形轮廓、中点变形、失效模式及能量耗散比的影响。结果表明:随着冲击强度的增加,中点变形响应速度随之增加,层合梁变形模式由整体变形转变为局部变形,且局部化效应随之增加,并伴随严重的基体和纤维断裂失效。层合梁能量耗散比随冲击强度的增加而增加,并展现出与结构失效模式直接关联的弹性变形、中心断裂和完全失效3个不同阶段。     

超高压处理对Bi0.8Pb0.2SrCaCu2Oy超导材料的影响

本文研究了超高压影响 Bi 系超导材料超导电性的方式和特点.我们认为,Bi 系材料的2212和2223相在高压切应力作用下发生了结构畸变,从而导致其电磁特性的剧烈变化.对切应力的稳定性随品格参数 C 的增加而减弱.高压处理后的超导样品,品粒有取向排列的趋势.     

超高压对蛋白质的影响

在现有的超高压对蛋白质影响研究的基础上,详细地总结了超高压对蛋白质的分子体积、非共价键和分子结构的影响。在超高压作用下,蛋白质的分子体积被压缩变小;压力通过改变蛋白质分子的氢键、离子键、水合作用和疏水相互作用来影响蛋白质结构;低于800MPa的压力会造成蛋白质分子的二级、三级和四级结构的改变,其中四级结构对压力最敏感,三级结构次之,二级结构的改变较小;高于8GPa的压力会影响蛋白质分子的一级结构。     

单方环结构左手材料微带天线

设计了一种简单的双面单方环结构左手材料,在4.8–5.25 GHz频率范围内该材料的等效介电常数和等效磁导率同时为负.将此单方环左手材料作为覆盖层,置于中心工作频率为5.0 GHz的微带天线之上. 仿真和实验研究表明:相对普通微带天线而言,覆层微带天线的性能得到了明显改善, E面和H面的半功率波束宽度分别收缩了25°和20°,定向性得到了提高, 5 GHz处的增益提高了3 dB, -10 dB带宽增加了600 MHz. 关键词： 单方环结构 左手材料 微带天线     

微量离子控制富含芳香环材料表面的“咖啡环”效应

一滴咖啡蒸发后,会在液滴边缘形成一个比中间区域颜色深得多的暗环,这种不均匀沉积现象就是“咖啡环”效应。无论是液滴中分散的颗粒胶体,还是分子或离子,在液体蒸发后都可能在固体表面形成类似于“咖啡环”的图案。     

鲍鱼超高压脱壳工艺的优化及品质研究

实验研究了皱纹盘鲍的超高压脱壳工艺,评价了超高压脱壳对鲍鱼品质的影响。结果表明:超高压处理有利于鲍鱼的脱壳,200MPa保压1min和300MPa不保压的超高压处理组与对照组(手工脱壳)相比,脱壳时间分别节约69%和72%,同时提高了鲍鱼的完整性,鲍鱼肉得率分别提高18%和16%;超高压脱壳处理后,鲍鱼菌落总数从2.2×103 cfu/g减少至270~350cfu/g,水分含量显著增大,pH值变化不显著(P0.05);经超高压脱壳后,鲍鱼肉的亮度L*显著增大,而红度a*和黄度b*较对照组降低,有效改善了鲍鱼的色泽;随着处理压强的增大和保压时间的延长,鲍鱼硬度增加,弹性下降。经综合评价,选择处理压强300MPa、保压时间为零作为最佳超高压脱壳工艺参数。     

超高压杀菌机制研究进展

 食品中微生物是导致食品品质降低的重要因素之一,超高压作为一种灭菌方式已取得了显著的效果。介绍了超高压杀菌基本原理,着重分析了超高压对微生物细胞形态结构、代谢、遗传物质等造成的影响,并展望了超高压在食品工业中的应用前景。     

超高压碳化钨顶砧新结构的设计与研究

基于高压顶砧设计原理——大质量支撑原理,借助有限元仿真技术,开展了一体式超高压碳化钨顶砧新结构的设计与研究工作。研究结果表明,采用圆角技术以及凹形支撑区技术,设计出的新结构顶砧能够降低传统碳化钨顶砧拐角处的应力集中效应,同时为碳化钨顶砧提供足够的侧向支撑作用,从而大幅提高顶砧的性能;一体式超高压碳化钨顶砧的传压效率较传统顶砧升高58.5%、破裂几率较传统顶砧降低33%、获得的极限腔体压力较传统顶砧升高44.2%,达到9.56GPa。为大腔体、超高压环境下物质新结构与性质研究、新型功能材料的设计与合成研究提供了一种易于操作的可行性方案。     

细菌纤维素菌株超高压诱变选育及其发酵培养基的优化

 为了获得高产细菌纤维素菌株,对初选的细菌纤维素菌株J₂进行超高压诱变,运用Plackett-Burman设计对影响高压诱变菌株生产细菌纤维素的因素效应进行评价,采用Box-Behnken试验优化发酵培养基组成。试验结果表明,超高压诱变压力、时间对细菌纤维素菌株有显著或极显著影响。细菌纤维素菌株高压诱变条件为压力250 MPa、时间15 min、温度25 ℃。经超高压诱变,获得产纤维素能力高、遗传稳定性好的诱变菌株M₄₃₈。影响诱变菌株M₄₃₈发酵生产细菌纤维素的关键因子是酵母浸出汁、MgSO₄和无水乙醇。优化的发酵培养基为碳源5%（葡萄糖∶蔗糖为4∶1）、酵母浸出汁1.25%、CaCl₂0 15%、ZnSO₄ 0.20%、K₂HPO₄ 0.20%、MgSO₄ 0.93%、富马酸0.30%、无水乙醇0.50%。利用此培养基培养诱变细菌纤维素菌株M₄₃₈,其纤维素产量是优化前的1.84倍,是超高压诱变之前的2.69倍。超高压技术用于细菌纤维素菌株的诱变育种是可行的。发酵培养基的优化可显著提高菌株M₄₃₈发酵生产细菌纤维素的能力。     

超高压处理对枯草芽孢杆菌超微结构的影响

 研究了超高压处理对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis AS 1.140）超微结构的影响,探讨其营养体以及芽孢的灭活机制。在经过500 MPa、60 ℃下保温保压20 min超高压处理后,采用透射电子显微镜进行观察,比较处理前后超微结构的变化。观察结果表明：超高压处理后,枯草芽孢杆菌的营养体细胞壁皱缩、出现缺口,胞浆泄漏、结构层次感消失、出现大片透电子区;其芽孢外壳被破坏、出现缺口,芽孢内含物结构紊乱、泄漏、出现部分透电子区;甚至内含物质完全泄漏,出现细胞壁或孢子外壳残留。     

超高压淹没射流破岩规律实验研究

 超高压水射流在石油工业中的应用主要是超高压射流联合机械破岩。对超高压淹没射流破岩规律的研究,其目的在于为超高压PDC钻头的研制提供依据。研究发现：影响超高压射流破岩的主要因素有压力、喷距、喷嘴移动速度和喷射角度等,射流压力越高破岩效果越好,最优喷距随着压力的升高而升高,200 MPa时最优喷距达到32.5倍喷嘴直径,150 MPa时破岩效率最高,喷射角度在12.5°时破岩效果最好。     

响应曲面法优化超高压杀灭金黄色葡萄球菌条件的研究

 因子试验研究结果表明,显著影响超高压杀灭金黄色葡萄球菌效果的外界因子是温度、压力和保压时间。在此基础上,采用响应曲面法（Response Surface Methodology,RSM）建立了超高压杀灭金黄色葡萄球菌的二次多项数学模型,验证了模型的有效性,并探讨了上述3个因子的交互作用及其最佳水平范围,优化出杀灭6个数量级金黄色葡萄球菌ATCC6538的外界条件为：温度34.35 ℃,压力329.84 MPa,时间15.53 min。     

纳米BaTiO3陶瓷的超高压烧结

将10 nm钛酸钡粉在6 GPa超高压条件下进行烧结,得到了晶粒大小约为30 nm的钛酸钡陶瓷.用扫描电子显微镜和原子力显微镜观测了样品的微观结构.研究表明,由于超高压能够压碎纳米粉体中的团聚体,而且能增加烧结的驱动力,降低成核的势垒,从而使成核速率增加;同时由于扩散能力的降低而使生长速率减小,所以超高压烧结能在较低的...     

大色散稳定腔长的光纤锁模激光器的锁模特性研究

报道了一种新型的采用大色散腔结构的光纤锁模激光器,它可以有效地克服激光器腔长抖动对锁模的不良影响,同时,实验中发现,该结构对超模噪声也有很好的抑制作用。完成了大色散控制,电光调制器调制的,稳定的光纤锁模激光器实验,得到形状为sech^2的光脉冲输出,脉冲宽度为7.6ps,脉冲带宽积为0．335。     

无需隔离器的单向运行光纤环形激光器的研究

从理论上设计并从实验上实现了一种简单易行的环形谐振腔结构,它仅由两个耦合器连接成一个环形谐振腔,可以使得逆时针运行光的增益高于顺时针运行光的增益,其比值取决于两个耦合器耦合比的选取。将此作为掺铒光纤激光器的谐振腔,由于两个相反方向具有不同的损耗,因而可以实现在不需要隔离器的情况下也能保证激光的单向运行,从而简化了器件结构,消除隔离器的插入损耗,降低了成本。在实验的过程中使用两个3dB耦合器,结果表明,在阈值及其以上抽运功率下,两个相反方向的输出功率差始终大于17dBm,基本实现了激光的单向运行。