航空复合材料及其基体树脂的太赫兹光谱特性研究

现如今各类航空复合材料大量应用在航空飞机制造领域,而不同基体树脂的复合材料具有不同的性能优势,其物理性能关系到复合材料的设计、使用与检测。为研究不同种类的航空玻璃纤维复合材料及其基体树脂在太赫兹频段的光谱特性与介电性能,利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)在0.2~1.0 THz频段内研究了3类不同航空玻璃纤维复合材料及其基体树脂：环氧树脂3238A/玻璃纤维EW180A,氰酸酯树脂9915/玻璃纤维QW120A,双马来酰亚胺树脂QY8911/玻璃纤维ZW100A的光谱吸收和介电色散特性,计算得到了不同航空复合材料及其基体树脂的折射率ｎ、吸收系数α、介电常数实部ε′和介电常数虚部ε″,并结合改性添加剂进行了基体树脂的对比分析,以及结合增强体玻璃纤维进行了复合材料的对比分析,在此基础上,使用Debye模型对树脂体系中偶极子的弛豫过程进行了理论计算,并对实验结果进行了拟合分析。研究表明,对于ε″和α,均以QW120A/9915＜ZW100A/QY8911＜EW180A/3238A和9915＜QY8911＜3238A的顺序增大,这是由于在树脂体系中含有的极性官能团和分子越多,偶极子取向极化引起的弛豫运动则会越剧烈,介电耗损就越大;随着交变电场频率的增加,偶极子因弛豫运动落后于电场的变化,需要更多的能量克服材料内粘滞阻力,引起介电耗损增大,导致ε″和α随之增大,并且均未有明显的吸收峰;由于树脂体系中分子链结构和极性基团的含量不同,对于各类复合材料和浇注料,氰酸酯树脂的ε′和n均最小,介电性能最好也最稳定,双马来酰亚胺树脂和环氧树脂介电性能次之,稳定性稍差,顺序为QW120A/9915＞ZW100A/QY8911＞EW180A/3238A和9915＞QY8911＞3238A;在聚合物树脂内部,偶极子的极化行为由于弛豫运动而受阻尼影响,滞后于交变电场的周期性变化,导致取向极化的程度相对减弱,ε′和ｎ呈现反常的色散现象,即ε′和ｎ随频率的增大而降低,而对于复合材料,玻璃纤维作为无机非金属材料弱化了聚合物树脂中极化行为的影响,均未出现反常色散现象;由于混合型树脂体系中不同极性的基团发生极化响应的机制不同,导致实际介电耗损高于拟合结果,而ε′和ｎ并不受影响,因而在使用Debye方程进行拟合时,ε″和α的拟合结果稍有误差。首次报道了不同航空复合材料及其基体树脂在太赫兹频段的介电性能差异、光谱特性及其规律,给出了环氧、氰酸酯和双马来酰亚胺三种不同航空树脂及其玻璃纤维复合材料在太赫兹频段的基础参数,为太赫兹频段下固体电介质材料透波性能的研究补充了新的内容,为航空复合材料的太赫兹无损检测提供了重要参考,并且对航空复合材料性能改进、吸波复合材料、光电半导体材料、太赫兹超材料和高性能雷达罩等研究具有重要意义。     

六钛酸钾晶须的制备及生长机理的研究

通过KDC方法成功制备了六钛酸钾(K2Ti6O13)晶须,并进行了热重分析和差热分析,研究烧结时间和烧结温度对K2Ti6O13晶须结晶过程的影响,通过X射线衍射分析了K2Ti6O13晶须的相组成和晶体指数.此外,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究晶须的微观结构,揭示了K2Ti6O13晶须的生长机理.     

GaN／A1xGal-xN异质结二维电子气的磁电阻研究

通过对GaN／A1xGa1-xN异质结中二维电子气磁输运结果的分析,研究了磁电阻的起因．结果表明,整个磁场范围的负磁电阻是由电子一电子相互作用引起的,而高场下的正磁电阻来源于平行电导的进一步修正．用拟合的方法得到了电子一电子相互作用项以及平行电导层的载流子浓度和迁移率,并用不同的计算方法对拟合结果进行了验证．     

二次矩阵方程X~2-bX-C=O的正定解

研究二次矩阵方程X2-bX-C=O(b>0,C为n×n阶正定阵)的正定解,证明了解的存在唯一性并且给出了求解方法.     

Rotational symmetry of classical orbits, arbitrary quantization of angular momentum and the role of the gauge field in two-dimensional space

We study quantum–classical correspondence in terms of the coherent wave functions of a charged particle in two- dimensional central-scalar potentials as well as the gauge field of a magnetic flux in the sense that the probability clouds of wave functions are well localized on classical orbits. For both closed and open classical orbits, the non-integer angular-momentum quantization with the level space of angular momentum being greater or less than is determined uniquely by the same rotational symmetry of classical orbits and probability clouds of coherent wave functions, which is not necessarily 2π-periodic. The gauge potential of a magnetic flux impenetrable to the particle cannot change the quantization rule but is able to shift the spectrum of canonical angular momentum by a flux-dependent value, which results in a common topological phase for all wave functions in the given model. The well-known quantum mechanical anyon model becomes a special case of the arbitrary quantization, where the classical orbits are 2π-periodic.     

α,β—联苯双酯对映体在纤维素类手性固定相上的高效液相色谱法直接拆分：—

涂敷纤维素－三（３,５－二甲基苯基氨基甲酸酯）（ＣＤＭＰＣ）于自制的球形氨丙基硅胶上,制备了手性固定相,用该固定相首次直接拆分了一系列外消旋联苯双酯类保肝药物,考察了伯醇（甲醇／乙醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇）和仲醇（２－丙醇、２－丁醇和２－戊醇）主叔丁醇等流动相改性剂对保留时间和立体选择性的影响,结果表明,流动相中不中样品的保留时间和立体选择性有不同程度的影响,理想的手性拆分可通过改变流动相中醇类改性剂来实现。     

非线性Schr(o)dinger方程的一个新的守恒差分格式

本文对非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程提出了一种新的带参数的守恒差分格式,并证明了该格式的收敛性与稳定性,通过数值计算获得如下结论,本文提出的差分格式在取适当的参数后,精度上比ＺｈａｎｇＦｅｉ等人（１９９５）的格式有较大幅度的提高。     

旋转薄壁圆柱壳振型进动的非线性振动特性

选取在工程上常用的悬臂旋转薄壁圆柱壳为研究模型,首先推导出考虑阻尼的振型进动因子,然后根据Donnell's简化壳理论建立考虑科氏力,阻尼与几何大变形的非线性波动方程,采用Galerkin方法对波动方程进行离散化,得到模态坐标中相互耦合的三阶非线性微分方程组.应用Runge-Kutta法求解获得非线性幅频特性曲线,分析了不同模态组合下系统主模态(m=1,n=6,k=1)的共振响应.应用谐波平衡法对系统三阶非线性微分方程组解析分析,与数值解比较验证了解析解的正确性和有效性.最后分析了动力系统的运动稳定性.结果表明,节径数n和频率倍数k对于主模态共振响应的影响很小,而轴向半波数m对主共振的影响则相对较大,因此只需选取相邻的两个轴向模态(M=2)即可较为简洁,准确的描述主共振响应;谐波平衡法可以很好的解决三阶微分方程组的非线性问题,并且能够达到较为满意的精度.     

特解边界元法数值解三维Pennes方程及其应用

应用特解边界元法对非稳态的三维Pennes方程求解,将解分为一满足泊松方程的通解与一特解之和,通解按照边界元法求解,特解用分离变量法给出,与位置有关的部分采用截断多项式.逐时间段计算边界元的温度及热流值,然后计算域内点的值.并将该方法用于热疗温度场的数值实例计算.