含水率与粗料含量对砾石土力学性能影响的试验研究

诸多隧道围岩由宽级配的砾石土组成,砾石土含水率和粗料含量变化时,其力学性能存在较大差异。本文选取集呼高速金盆湾隧道浅埋段具有代表性的砾石土样本进行了室内大型直剪试验,研究了砾石土的力学性能随含水率和粗料含量的变化规律。试验结果表明:当含水率在5.37%~19.19%之间变化时,粘聚力随粗料含量的变化呈相同的变化规律,随着粗料含量增加,粘聚力先迅速下降,后显著增高,在粗料含量为45%左右时取得最小值;当含水率为10%~15%之间的某值时,细料颗粒处于最优含水率状态,当含水率超过最优含水率时,粘聚力显著下降;内摩擦角随粗料含量增加逐渐增加,随含水率增加逐渐降低;结合隧道围岩砾石土的颗粒级配特征,当含水率大于10%时,粘聚力和内摩擦角显著降低,隧道围岩稳定性也随之降低。     

蓝光激发BaLa2-xZnO5∶Eux荧光粉的合成及发光性能

采用柠檬酸溶胶凝胶法合成了一种蓝光激发的BaLa2-xZnO5∶Eux红色荧光粉,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品结构、形貌和光谱性能进行了表征.结果表明,该荧光粉为四方晶系结构,1100℃下结晶性能较好,粒径范围2～5 μm.Eu3+的最佳掺杂浓度为0.15mol;.BaLa2-xZnO5∶Eux荧光粉在468 nm处有较强的激发峰,能与蓝光芯片很好地匹配,是一种很有应用价值的蓝光LED红色荧光材料.     

上海城市居民食品消费结构变化的灰色关联分析

本文应用灰色关联理论对上海城市居民食品结构内涵变化进行了研究,分析了食品消费类各分项支出对恩格尔系数发展进程的影响,探讨了食品消费结构的变化规律。文中探索使用灰关联递进排序结构的分析方法,揭示了各分析要素的灰关联度排序的动态变化趋势。     

二维材料纳米尺度摩擦行为及其机制

二维材料是指厚度仅有单层或数层原子的晶体或非晶材料,其优异的物理、力学和化学性能给纳米尺度超薄固体润滑材料的设计和发展带来了新的契机。同时,二维材料独特而简单的拓扑结构也为深入了解摩擦的微观机制提供了一个理想的对象。本文综述了以石墨烯为主的二维材料纳米尺度摩擦和磨损研究的进展。根据相对运动形式的不同,我们分别介绍了二维材料的层间滑动和表面摩擦行为,并详细阐述了这些独特行为背后的微观物理机制;同时我们还重点介绍了若干种影响和调控二维材料表面摩擦性能的典型方法和策略,以及二维材料纳米尺度的磨损行为及其失效模式。最后,我们还对纳米尺度二维材料摩擦研究进行了小结,并展望了该领域尚待探索的若干研究方向。     

Heterogeneous fragmentation of metallic liquid microsheet with high velocity gradient

Large-scale molecular dynamics simulations are performed to study the fragmentation of metallic liquid sheets with high velocity gradient. Dynamic fragmentation of the system involves the formation of a network of fragments due to the growth and coalescence of holes, decomposition of the network into filaments, and further breakup of the filaments into spherical clusters. The final size distribution of the fragmented clusters in the large volume limit is found to obey a bilinear exponential form, which is resulted from the heterogeneous breakup of quasi-cylindrical filaments. The main factors contributing to fragmentation heterogeneity are introduced, including strain rate inhomogeneity and matter distribution nonuniformity of fragments produced during decomposition of the network structure.     

多孔线性控制套筒致裂效果影响因素分析

针对坚硬难垮落顶板弱化问题,在分析多孔线性控制套筒致裂机理的基础上,建立700mm×300mm×400mm试块。通过套筒致裂压力及钻孔孔壁周围应变变化情况,分析孔壁周围应力大小、分布及应力集中现象,研究钻孔直径、孔间距、套筒致裂压力对应力集中现象的影响,同时分析这三者对裂纹扩展方向的影响,得出套筒致裂最优法。试验结果表明:(1)套筒致裂效果受钻孔直径、孔间距和套筒压力等综合因素影响,采用大直径、大间距的布孔方式可获得较好的致裂效果;(2)多孔线性控制致裂试验的张性裂缝扩展方向主要沿着各钻孔中心连线方向;(3)钻孔直径30mm、间距300mm的试块致裂压力为18.6MPa,远大于顶板岩体抗拉强度,将套筒致裂法应用于顶板弱化是可行的。本研究对解决采空区坚硬顶板大面积悬顶具有理论意义和应用价值。     

仿生超疏油材料在苛刻工况条件下的应用

超双疏兼备超疏水和超疏油两种极端不润湿现象,其中超疏油的实现难度更大,应用前景广阔。为了获得超疏油材料,通常采用仿生思路,在材料表面构建粗糙结构和以含氟低表面能物质修饰表面。表面粗糙结构在机械力学作用下易遭到破坏,例如摩擦和冲击。低表面能物质修饰层在光照条件下易分解,而诸多的太阳能装置如太阳能电池板,必须在室外工作。耐紫外的超疏油性可以帮助这些设施实现高效工作并延长使用期限,节约资源。更进一步,科研人员研究了超疏油材料在各种苛刻条件下的可靠性。本文应用新进展聚焦在超疏油材料在紫外线照射下的可靠性或可逆响应性;超疏油材料经过撞击之后的油滴接触角变化;在高温条件下超疏油材料的极端润湿性能保持能力;在冲击条件下的稳定性,甚至包括了多种复合苛刻条件下的超疏油材料的耐受性。由于大多的工业环境无法避开摩擦和腐蚀,因此本文着重从超疏油材料的耐摩擦性和抗腐蚀性两个方面讨论了其研究现状,同时也讨论了超疏油在其他工程应用方面的可靠性。最后,总结了各实验方案的优缺点、实验与工业化过程中存在的问题、有望突破的方向,以及作者对于在苛刻工况条件下提升超疏油材料可靠性的观点。     

叠层远程荧光薄膜光谱重吸收效应及封装应用

以无机绿色和红色荧光粉及有机硅胶为原料,采用高温模压法制备单层和叠层远程荧光薄膜,并结合蓝光板上多芯片光源封装出三种结构的白光LED发光器件(单层型,绿-红叠层型,红-绿叠层型).通过荧光分光光度系统、双积分球系统、可见光光谱系统和光谱照度仪等仪器测试了远程荧光薄膜中荧光粉的光谱重吸收特性和所封装白光LED器件的光色性能,并对机理进行了相应的分析.研究结果表明:远程荧光薄膜中红色荧光粉对绿光光谱产生明显重吸收效应,且透射红光光谱色度坐标移动满足线性关系y=-0.881 6x+0.922 5,R~2=0.998 6;叠层远程荧光薄膜可以明显提高所封装白光LED器件的空间色温均匀性,其中绿-红叠层型、红-绿叠层型和单层型白光LED器件空间色温差值分别为485K、487K和799K,空间各处色温的标准偏差和相对标准偏差分别为173.1、172.3、284.6和0.0373、0.052、0.066,同时绿-红叠层型白光LED器件的辐射发光效率达到三种结构中最高的301.1lm·W~(-1)(@350mA,9.2V).     

Experimental demonstration of narrow-band rugate minus filters using rapidly alternating deposition technology

The design, fabrication and performance of narrow-band rugate minus filters are investigated in this paper. A method of fabricating graded-index coatings by rapidly alternating deposition of low(Si O2) and high(Al2 O3) refractive index materials is presented to fabricate a rugate structure. The narrow-band rugate minus filter design and fabrication approaches are discussed in detail. The experimental results, including transmittance spectrum, surface damage test and damage morphology investigated with a scanning electron microscope, demonstrate the high performance of the as-fabricated spatial filter and confirm the feasibility of the fabrication method for narrow-band rugate minus filters.     

光学薄膜激光预处理能量密度选取

采用Nd∶YAG三倍频激光对光学薄膜进行了预处理.实验发现三倍频激光预处理对薄膜的抗激光损伤能力有明显的影响,影响规律比较复杂,归纳得出合适激光预处理能量密度与测试激光能量密度有关.理论上借助杂质诱导薄膜损伤的概率统计模型,从激光预处理引起的激光微区退火以及形成微尺寸损伤两个主要方面着手,很好地解释了复杂的实验现象.总体上看,预处理激光能量密度低于激光退火所需临界能量密度时,预处理效果以负作用为主;预处理激光能量密度高于激光退火所需临界能量密度,且低于激光诱导薄膜微损伤所需临界能量密度时,预处理效果以改善薄膜抗激光损伤能力为主,预处理激光能量密度要尽量选在这个范围内;预处理激光能量密度高于激光诱导薄膜微损伤所需临界能量密度时,预处理效果同样以负作用为主.