计算材料科学中桥域多尺度方法的若干进展

材料科学中存在固有的多尺度特性,桥域多尺度方法是在宏观尺度(如连续介质力学)中引入不同的细微观尺度的计算区域,乃至纳米尺度的分子动力学、量子力学计算区域,将不同尺度的研究方法通过一定的数学模型耦合在一起。该方法既能节约计算成本,又能保证所研究问题的物理特性。本文对多尺度方法的基本概念、跨尺度桥域多尺度方法的发展、基本原理、耦合方法和离散方程进行了讨论,给出了几个应用算例,并在最后进行了总结,展望了今后的可能发展方向。     

功能铁磁材料的变形与断裂的研究进展

综述了近几十年, 特别是近十几年来铁磁材料的力磁耦合变形与断裂行为的研究概况. 传统铁磁弹性问题的研究已经有较长时间的积累, 文献中已有大量的研究结果发表. 近些年 来, 随着智能材料及结构应用与研究的兴起, 功能铁磁材料如稀土超磁致伸缩材料、铁磁相 变材料以及铁磁复合材料等的力学行为越来越受到重视, 人们在功能铁磁材料的变形与断裂 以及铁磁复合材料的有效性质等方面开展了大量的研究工作. 本文在简单介绍了经典铁磁弹 性和传统铁磁结构的力磁性能的研究背景基础上, 结合作者近年来在铁磁材料变形与断裂方 面所开展的工作, 着重评述了功能软铁磁材料在变形与断裂的实验研究,如实验设备和技术, 以及铁磁复合材料细观力学、软铁磁材料、铁磁功能材料的变形与断裂理论等方面的研究进 展, 并指出了需要进一步研究的方向.     

Syntheses,crystal structures and properties of Cd(II) and Ag(I) complexes based on 2-p-methylphenyl-5-(2-pyridyl)-1,3,4-thiadiazole

Abstract

Complexes of [CdL₂(NO₃)₂]·1.5H₂O and [Ag₂(μ-L)₂(NO₃)₂] were synthesized by the reactions of 2-p-methylphenyl-5-(2-pyridyl)-1,3,4-thiadiazole (L) with Cd(NO₃)₂·4H₂O and AgNO₃, respectively. Their structures were determined by single crystal X-ray diffraction. The photophysical property and thermal stability were characterized by FT???IR, UV???Vis absorption, fluorescence, and thermogravimetric analysis (TGA). Both complexes belong to the triclinic system with space group p???1. The central metal of [CdL₂(NO₃)₂]·1.5H₂O has a distorted octahedral geometry [CdN₄O₂], while two central Ag(I) atoms of [Ag₂(μ-L)₂(NO₃)₂] exhibit distorted tetrahedral geometries [AgN₃O].     

基于非线性梁理论的有限质点法

有限质点法是以向量式力学为基础,用有限数量的质点来模拟结构的变形行为,质点的运动由牛顿运动定律来计算。在有限质点法中,质点通过构件相连,构件约束着质点的运动,并且其内力由质点的运动变量来描述。基于向量式力学的基本思想和非线性梁理论,提出了一种新的有限质点法,该方法在共旋单元坐标系中描述梁的非线性变形。以空间梁系结构为例,推导了计算构件内力的非线性公式,并考虑了弯扭耦合变形。通过两个连续欧拉角的变换公式得到共旋坐标系的旋转矩阵。与传统的有限质点法相比,本文提出的方法避免了刚体虚转动分析。通过四个结构的数值求解,验证了本文方法在计算结构大变形响应时具有较高的精度。     

Guanidine-based task-specific ionic liquids as catalysts for aza-Michael addition under solvent-free conditions

An efficient and facile protocol for aza-Michael addition of aliphatic and aromatic amines to electron-deficit alkenes using [TMG][Lac] as catalyst under solvent-free conditions was established.     

基于2，5-双(三氟甲基)对苯二甲酸配体的锌配合物的合成、晶体结构及性质

利用2,5-双（三氟甲基）对苯二甲酸（H₂L）为主配体,氯化锌为金属盐,分别与辅助配体4,4''-联吡啶（4,4''-bipy）和2,2''-联吡啶（2,2''-bipy）通过溶剂热法反应合成了配合物[Zn（L）₂（4,4''-bipy）（H₂O）]_n（1）和[Zn（L）（2,2''-bipy）]_n（2）。通过X射线单晶衍射、红外光谱、元素分析、荧光光谱、热重分析等测试手段对其结构和性质进行了表征与研究。结果表明,配合物1是以Zn²⁺为金属节点,L^2-和4,4''-bipy作为连接体相互连接,形成无限延伸的二维网状结构,层与层之间通过O5-H5B…O1氢键作用有序堆积形成三维结构。配合物2以Zn²⁺为金属节点,配体L^2-上的每个羧基都通过双齿螯合的方式桥联锌离子并无限连接形成三维网状结构。     

横向磁场激励下铁磁梁式板的混沌运动分析

在磁体力分布的磁弹性理论模型和磁场准静态假定模式基础上，对于处在周期时变磁场 中的不可移简支铁磁梁式板非线性磁弹性动力特性进行定性与定量分析．首先利用磁场的摄 动技术和结构变形的模态法，导出了关于模态坐标的非线性动力方程；然后利用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方 法，从理论上给出这一磁弹性动力系统可能出现混沌运动的必要条件及参数范围；最后采用变 步长Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ数值积分方法对其磁弹性相互作用的混沌现象进行了定量搜索与模拟，并 利用其轨迹的Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面图与Ｌｉａｐｕｎｏｖ指数加以判断．结果表明磁弹性简支梁式板在横 向周期时变磁场中存在混沌吸引子，且在机械阻尼很小时其混沌吸引子表现出稠的特性．     

测定金刚石膜断裂强度及断裂韧性的力控制法研究

人造金刚石膜是一种新材料,断裂强度及断裂韧性是其主要力学性能指标,目前国内、外尚无相应的强度测试方法标准,一般采用类比陶瓷测定断裂强度与断裂韧性的方法进行,即采用位移控制法进行检测,基于金刚石膜是一种硬度比陶瓷更高的材料,本文首次提出对金刚石膜用一种力控制法进行检测,在试验时采用专用的弹性压力头加载,加载速度可调,加载平衡、可靠,收到了很好的效果。     

BEM for simulation of a 2D elastic body with randomly distributed circular inclusions

Based on our 2D BEM software THBEM2 which can be applied to the simulation of an elastic body with randomly distributed identical circular holes, a scheme of BEM for the simulation of elastic bodies with randomly distributed circular inclusions is proposed. The numerical examples given show that the boundary element method is more accurate and more effective than the finite element method for such a problem. The scheme presented can also be successfully used to estimate the effective elastic properties of composite materials. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 19772025).