平面4节点广义等参单元

在文献[1]建立的广义平面矩形单元的基础上,建立了平面4节点广义等参单元,并进行了深入研究,包括分片试验、单元的变形模态以及形函数的影响等.通过典型算例,对单元的性能进行了检验,数值结果表明,常规情况下建立的广义等参单元较传统单元具有更高的计算精度.     

Numerical simulations of negative-index refraction in a lamellar composite with alternating single negative layers

Negative-index refraction is demonstrated in a lamellar composite with epsilon-negative (ENG) and mu-negative (MNG) materials stacked alternatively. Based on the effective medium approximation, simultaneously negative effective permittivity and permeability of such a lamellar composite are obtained theoretically and further proven by full-wave simulations. Consequently, the renowned left-handed metamaterial comprising split ring resonators and wires is interpreted as an analogy of such ENG--MNG layers. In addition, beyond the effective medium approximation, the propagating field squeezed near the ENG/MNG interface is demonstrated to be left-handed surface waves with backward phase velocity.     

小波变换与神经网络结合用于示波计时电位测定

小波变换与神经网络的结合是化学计量学中一个十分活跃的研究领域。作者介绍了小波变换与神经网络的两种结合方式——辅助式结合和嵌套式结合,并将二者用于单组分示波计时电位信号定量计算的比较。结果表明：辅助式结合训练次数少,预测误差小;小波神经网络计算的自动化程度高,计算结果明显优于传统的人工神经网络。     

金纳米粒子表面自组装巯基十一烷醇单分子层体系的制备及其光散射特性研究

采用柠檬酸钠还原法制备了水相金纳米粒子, 通过巯基的自组装, 成功获得了巯基十一烷醇(MUN)单分子层保护的金纳米粒子. 用紫外可见光谱、透射电子显微镜、激光散射粒度分析、同步散射光谱和发射光谱等手段对组装前后的金纳米粒子的性质进行了研究. 结果表明: 制备的金纳米粒子最大吸收波长518 nm, 形状规则, 粒度均匀, 平均粒径为14.6 nm, 每个粒子含有约9.64×10⁴原子; 组装之后的金纳米粒子表面等离子体共振吸收峰红移17.0 nm, 平均粒径增大为20.2 nm, 组装层的平均厚度2.8 nm, 与MUN分子长度相当, 结合量实验证明每一个金纳米粒子可以结合约7.52×10³个MUN, 表面覆盖率为83.6%, 粒子分散均匀, 稳定性增强可长期保存; 同步散射光谱变化和发射光谱中分频、差频和倍频峰的存在证明, 金纳米粒子组装前后均具有非线性光学特性.     

整形高功率激光装置的任意电脉冲发生器设计(英文)

基于GaAs场效应管电压控制电流和开关的特性,设计了一种任意电脉冲发生器,并成功应用于激光脉冲整形装置。该电脉冲发生器利用超宽带窄脉冲触发多个GaAs场效应管,产生多路负脉冲,通过模拟延时线依次将各路负脉冲延迟一定时间后经微带线耦合输出多路负脉冲叠加的波形;通过多路不同幅度的脉冲堆积效应来获得形状任意可调的整形电脉冲。为了满足惯性约束聚变(ICF)实验中对电脉冲幅度不能过小的要求,在电路的输出端接入增益可调的超宽带电压放大器,使脉冲幅度达到实验要求。利用设计的任意电脉冲发生器实现了脉冲幅度0～5 V可调、脉宽0～10ns可调、时域调节精度为330 ps,整形方波脉冲下降沿为330 ps、上升沿为240 ps。实验结果表明,将产生的电脉冲注入光波导调制器,可获得理想形状的整形激光脉冲,提高激光脉冲的输出能量。     

复合电沉积CoNiP-BaFe12O19磁性薄膜

采用复合电沉积技术制备了磁性CoNiP-BaFe12O19复合薄膜, 分别用SEM、EDS、XRD、VSM 对复合薄膜进行了表征. SEM、EDS、XRD 测试表明BaFe12O19粒子被成功地掺入CoNiP硬磁薄膜中. 考察了基础电解液和复合电解液的电化学行为, 并探讨了BaFe12O19粒子和表面活性剂CTAB 的加入对薄膜中各成分相对含量的影响. 结果表明, 当表面活性剂CTAB 加入量为0.6 g·L-1时, 复合膜中BaFe12O19相对含量最高达20%. VSM 测试表明BaFe12O19粒子的掺入显著地增加了薄膜的矫顽力和剩磁比.     

NiCoP合金纳米棒阵列制备及电催化析氢性能研究

开发非贵金属析氢电催化剂对于解决当前严重的能源危机具有现实意义.本文在导电金属基底泡沫镍上原位生长NiCoP纳米棒阵列,该自支撑合金电极材料显示出优异的电催化析氢性能,在1 mol/L氢氧化钾电解液中,达到电流密度10 mA/cm2时,其仅需要过电位93 mV,此外该催化剂还具有较低的塔菲尔斜率、电荷迁移电阻和较高的催化稳定性.     

非均质材料动力分析的广义多尺度有限元法

自然界和工程中的大部分材料都具有多尺度特征,当考察尺度小到一定程度后,都将表现出非均质性.针对非均质材料的动力问题,提出了一种广义多尺度有限元方法,其基本思想是利用静态凝聚法以及罚函数法构造能够反映单元内部材料非均质特性的多尺度位移基函数.与传统扩展多尺度有限元法中的基函数构造方式不同,广义多尺度有限元法的基函数无需通过在子网格域上多次求解椭圆问题得到,而可直接通过矩阵运算获得.其主要步骤如下:利用数值基函数将一个非均质单胞等效为一个宏观单元,进而形成整个结构的等效刚度矩阵,并得到宏观网格的节点位移,最后再次利用数值基函数得到微观尺度上的位移结果.该广义多尺度有限元法是扩展多尺度有限元法的一种新的拓展,可模拟具有更加复杂几何的非均质单胞的力学行为.通过数值算例,模拟了非均质材料的静力问题、广义特征值问题以及瞬态响应问题,计算结果表明:在边界条件一样的情况下,广义多尺度有限元法的计算结果与传统有限元的计算结果保持高度一致.与传统有限元相比,该方法在保证计算精度的同时极大地提高了计算效率.研究结果表明,广义多尺度有限元法能够很好地模拟非均质单胞的力学行为,具有良好的工程应用潜力.      

两亲性芳香亚胺环钯化合物及其Langmuir-Blodgett膜的制备、表征及催化活性

合成并表征了一系列新型两亲性芳香亚胺环钯化合物.结果显示,该系列环钯催化剂可高效催化均相条件下的Heck和Suzuki偶联反应.将两亲性芳香亚胺环钯二聚体制成LB膜,其在异相条件下的催化活性是均相条件下的25倍.     

硝基基团修饰的金属有机框架化合物的合成及晶体结构表征

分别以2种硝基羧酸配体EBNB（1,2-二（3-硝基苯甲酸）-乙烯）和NPA（3-硝基邻苯二甲酸）与BPY（4,4’-联吡啶）及金属锌反应,配位溶剂热法合成了2种具有硝基基团修饰的二核金属簇为基本构筑单元的金属有机框架化合物[Zn₂（EBNB）₂（BPY）₂·2H₂O]_n（1）和[Zn₂（NPA）₂（BPY）₂·H₂O]_n（2）。通过X-射线单晶衍射法测定了2种配合物的结构,其中配合物1属于三斜晶系,P1空间群,a=0.81862（9）nm,b=1.14220（14）nm,c=1.42863（17）nm,α=96.8030（10）°,β=93.0450（10）°,γ=102.472（2）°,V=1.2908（3）nm³,Z=2,M_r=595.81,D_c=1.533g·cm^-3,μ=1.01mm^-1,F（000）=608,T=293（2）K;配合物2属于三斜晶系,P1空间群,a=1.15406（14）nm,b=1.19086（16）nm,c=1.45952（19）nm,α=98.029（1）°,β=98.749（1）°,γ=113.579（2）°,V=1.7719（4）nm³,Z=2,M_r=879.35,D_c=1.648g·cm^-3,μ=1.43mm^-1,F（000）=892,T=293（2）K。同时也对2种配合物的发光性能进行了测试,测试结果表明2种配合物具有较好的荧光性能。