Adaptive explicit Magnus numerical method for nonlinear dynamical systems

Based on the new explicit Magnus expansion developed for nonlinear equations defined on a matrix Lie group, an efficient numerical method is proposed for nonlinear dynamical systems. To improve computational efficiency, the integration step size can be adaptively controlled. Validity and effectiveness of the method are shown by application to several nonlinear dynamical systems including the Duffing system, the van der Pol system with strong stiffness, and the nonlinear Hamiltonian pendulum system.     

柠檬酸盐法合成钙钛矿型复合氧化物纳米固体材料LaFeO_3

纳米固体材料(或称毫微晶材料)是近几年发展起来的新兴材料,这是由尺寸为纳米数量级(通常粒径<10～15 nm)的微晶颗粒聚集而成的块状或者薄膜人工固体,其原子排列状态既不同于传统的晶态、非晶态,又不同于尺寸为纳米数量级的超微粒,其结构特点使该材料具有与传统材料极不相同的特殊性能,已引起世界各国科学家的高度重视,但是由于     

Surface effects of adsorption-induced resonance analysis on micro/nanobeams via nonlocal elasticity

The governing differential equation of micro/nanbeams with atom/molecule adsorption is derived in the presence of surface effects using the nonlocal elasticity.The effects of the nonlocal parameter,the adsorption density,and the surface parameter on the resonant frequency of the micro/nanobeams are investigated.It is found that,in addition to the nonlocal parameter and the surface parameter,the bending rigidity and the adsorption-induced mass exhibit different behaviors with the increase in the adsorption density depending on the adatom category and the substrate material.     

圆柱夹层多孔材料的主动散热性能研究与优化设计

通过推导不同边界条件的圆柱状夹层多孔材料散热指标,研究了一种特殊结构的圆柱状夹层多孔材料主动散热问题。这种圆柱夹层材料的每一层胞体个数相同,胞体尺寸随着外径的增大而增大,从而保持每一层胞体的相对密度相同。通过计算两种不同换热边界条件下圆柱夹层多孔材料的散热性能,比较并分析了与夹层材料层数相对应的最大散热效率和最优相对密度等指标,并最终得到这些工况下的最优质量。通过分析得到,无论哪种边界条件,正六边形胞体的夹层结构散热性能优于其他构型。同时当为达到某一限定散热效率值时,正六边形胞体结构的质量最小,正六边形构型的多孔材料具有明显的综合性能优势。     

Surface Enhanced Raman Spectroscopy of 4-Mercaptopyridine Molecules on Pb3O4 Nanoparticles

The surface enhanced Raman scattering(SERS)technique has been developed greatly since its first dis-covery nearly twenty-nine years ago.It is a very attrac-tive technique for the detection of various organic andinorganic molecules due to its sensitivity a…     

两亲性含糖嵌段共聚物在水中分子聚集形态的转变

两亲性嵌段共聚物在不同的介质中可形成不同形态的有序分子聚集体［１～３］．当其亲水段长度远大于亲油段时,在水中主要形成球形胶束［１］;但当亲水段长度远小于亲油段时,则形成多种形态的分子聚集体,即所谓的“ｃｒｅｗ－ｃｕｔ”聚集体,如球形、柱状、层状、囊泡和管状等［４］．Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ等［４～６］详细研究了聚苯乙烯－ｂ－聚丙烯酸在水中的“ｃｒｅｗ－ｃｕｔ”聚集体,发现聚集体的形态和多种因素有关,如共聚物组成、溶剂、ｐＨ值和金属离子等．以两亲分子形成的囊泡不但可以用来模拟生物膜的结构,而且在药物载体…     

6-O-甲基丙烯酰基-D-吡喃半乳糖的水相原子转移自由聚合

合成了一种含半乳糖基团的水溶性单体6-O-甲基丙烯酰基-D-毗喃半乳糖(GMA),详细考察了其在水相中的原子转移自由聚合(ATRP),并合成了分子量分布较窄的均聚物和共聚物.用1H-NMR和GPC对聚合物进行了表征.研究表明:当引发剂为2-溴丙酸甲酯(2-MBP),铜盐配合物为CuBr/2,2'-联吡啶时,聚合可控性较差,单体转化率较低;在聚合体系中加入适量溴化铜并同时采用甲醇和水的混合溶剂,可提高GMA的ATRP可控性;加入四甲基溴化铵,并改用N,N,N',N",N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,可有效抑制二价铜的水解,提高单体的转化率;用大分子引发剂和顺序加单体法可直接合成GMA的双亲水性两嵌段共聚物.     

超大型航天结构动力学与控制的保辛方法

超大型航天器是空间资源探索和利用的重要空间基础设施,也是实现航天强国目标的重大战略性航天装备。由于这类结构的质量和尺寸巨大,将带来在轨运行中的姿-轨-结构耦合和在轨姿态控制问题。同时,结构的超大尺度、构型变化与空间环境相互作用将产生极复杂的结构振动和大型结构特有的波动现象。这些为其动力学建模与数值求解、在轨精确姿态控制、低频结构振动抑制和振动波动耦合的特性调控等提出了新的挑战。本文介绍了本团队近十年基于保辛方法针对上述问题取得的研究进展,包括超大型航天结构在轨耦合动力学与姿态控制、超大型航天结构波动力学行为与控制、可展开结构设计以及变刚度主动控制方法等。     

微量元素Sr对Al—Si合金凝固过程的影响

用差热分析法系统地研究了Sr对Al-Si共晶、亚共晶及超共晶合金的动态凝固过程的影响。结果表明,Sr既可促进α-Al成核,使其初晶析出温度比二元合金中α-Al相析出温度明显提高,又能抑制初晶Si成核,使超共晶中初晶Si相析出温度较二元合金中Si的初晶的实际析出温度明显降低,还能促使共晶合金成核,使加Sr后的共晶析出温度明显提高。     

超微粒CO3O4的合成与表征

本文用胶溶法合成了纳米级超微粒Co_3O_4,初步探讨了合成Co_3O_4超微粒的最佳实验条件,对产品的结构性能测试表明,所得超微粒子Co_3O_4粒度均匀,平均粒度为4.0nm.200℃热处理时,产品为无定形,在许多有机溶剂中具有良好的分散性和透明性;400℃热处理得到立方Co_3O_4纳米晶体,平均粒度为6.0nm,热稳定性好。