复合材料失效判据有效性验证方法研究

为系统地验证复合材料失效判据计算精度和有效性范围,给出了4种材料体系、6种铺层形式的层合板在单轴、双轴载荷下的失效试验数据,用以评估复合材料失效判据在单向层合板失效包线、多向层合板初始失效包线、多向层合板最终失效包线、层合板变形及层合板的破坏特性等五个方面的预测能力。并根据验证方法和有效性评估策略对失效判据计算精度进行量化考核,给出了失效判据在五个层面上的计算精度。     

吸收峰混叠的太赫兹光谱区间组合特征提取算法

太赫兹光谱是物质识别的前沿方法之一。由于不同物质的分子组成或结构各异,许多物质的太赫兹吸收谱会在特定频率上出现吸收峰,可以作为混合物成分检测的重要特征。有效准确地提取这些吸收峰的参数,是提高识别率的关键。多峰拟合算法将光谱曲线拟合成若干个标准峰函数之和,能够同时提取到吸收峰的频率、峰高、峰宽等信息。但是该算法以寻峰算法结果为基础确定吸收峰的大致位置和数量,寻峰结果不一定是最优的拟合结果,而且很难准确识别定位混叠状态的吸收峰。为了提高混叠光谱中吸收峰的识别定位精度,提出以大幅度平滑后的曲线波谷为分界点,将预处理后的光谱分成若干个子区间。然后将子区间组合起来进行多峰拟合,通过遗传算法得到最优的拟合子区间组合和吸收峰频率近似值,拟合时每个子区间中通过峰数递增最优化方法确定拟合的吸收峰数,最后微调优化得到最优的吸收峰频率、峰高值。为了实现物质的识别,通过密度聚类算法得到同一类纯净物在多次测量中的共同吸收峰,以此作为标准数据,通过提出的基于吸收峰特征的光谱匹配算法实现了纯净物和不同含量混合物的快速识别。对10类纯净物的实际光谱数据进行拟合聚类,得到其吸收峰参数,结果与太赫兹光谱数据库一致。通过识别算法对纯净物测试集进行识别的识别率为100%,证明了特征提取和物质识别算法的有效性。对于含有混叠峰的混合物光谱,二阶导数法对葡萄糖-乳糖混合物光谱中被掩盖吸收峰(1.280 THz)的识别率仅为70%,提取到的频率平均值为1.316 THz;而该算法提高识别率至95%,频率平均值为1.281 THz,该算法提高了对混叠峰的分辨能力,能够精确定位混叠峰。对10类纯净物构成的6类不同程度混叠的二元混合物前二、三识别率分别达到90.8%和98.3%,提取到的特征能够有效应用于混合物的成分检测。该算法能够以纯净物数据为标准数据实现成分各异的混合物成分检测,对于太赫兹光谱混合物成分检测有重要意义。     

薄板分析的线性基梯度光滑伽辽金无网格法

薄板问题的控制方程为四阶微分方程,因而当采用伽辽金法进行分析时,形函数需要满足C~1连续性要求,且至少使用二次基函数才能保证方法的收敛性.无网格形函数虽然易于满足C~1连续性要求,但由于不是多项式,其二阶导数的计算较为复杂耗时,同时也对刚度矩阵的数值积分提出了更高的要求.本文提出了一种薄板分析的线性基梯度光滑伽辽金无网格法,该方法的基础是线性基无网格形函数的光滑梯度.在梯度光滑构造的理论框架内,无网格形函数的二阶光滑梯度可以表示为形函数一阶梯度的线性组合,因而可以提高形函数二阶梯度的计算效率.分析表明,线性基无网格形函数的光滑梯度不仅满足其固有的线性梯度一致性条件,还满足本属于二次基函数对应的额外高阶一致性条件,因此能够恰当地运用到薄板结构的伽辽金分析.此外,插值误差分析也很好地验证了线性基无网格光滑梯度的收敛特性.算例结果进一步表明,线性基梯度光滑伽辽金无网格法的收敛率与传统二次基伽辽金无网格法相当,但精度更高,同时刚度矩阵所需的高斯积分点数明显减少.     

非贯通裂隙岩体损伤演化率相关性及变形特征

含非贯通裂隙岩体是自然界中岩体的主要赋存形式,其裂隙几何特征对岩体的强度及变形均产生显著影响。应变率对岩体的损伤演化及黏滞效应也具有显著的率相关性。首先,运用模型元件的方法,将非贯通裂隙岩体动态破坏过程视为具复合损伤、静态弹性特性、动态黏滞特性的非均质点组成,对黏弹性响应的Maxwell体进行改进,将细观损伤体与裂隙损伤演化的宏观损伤体根据等效应变假设并联组成宏细观复合损伤体,构建综合考虑岩体宏细观缺陷的动态损伤模型;其次,基于断裂力学及应变能理论,对岩体宏观裂隙动态扩展的能量机制进行分析,综合考虑初始裂隙应变能、裂隙动态损伤演化过程应变能、裂隙闭合应变能,得到裂隙岩体宏观动态损伤变量计算公式;最后,将模型计算结果与实验结果进行比较,模型计算结果与实验结果吻合较好,证明了模型的合理性,同时利用模型讨论了裂隙倾角、应变率、岩石性质对岩体变形特征的影响规律。     

二茂铁咪唑盐的合成及其在Suzuki-Miyaura反应中的应用

合成了硫醚官能化、膦官能化及未官能化的二茂铁咪唑盐,并研究了以其作为N-杂环卡宾配体前体对Pd催化的Suzuki-Miyaura偶联反应的影响,发现在4-甲基溴苯与苯硼酸偶联反应中以膦官能化的配体对催化性能提高有利,而硫醚官能化不利于催化性能提高。     

支化侧链偶氮聚电解质生色团H-聚集的动力学研究

利用偶氮聚电解质上的偶氮苯基团作为“探针”,研究了支化侧链偶氮聚电解质PMAPB6P-AA的偶氮生色团H-聚集动力学过程.研究发现,在不同THF/H2O配比情况下,H-聚集的速率有很大差别,THF比例越小,生色团发生H-聚集的速率越大,即偶氮聚电解质在溶剂体系中的疏水聚集对发生H-聚集有重要推动作用.通过测定偶氮聚电解质上的“孤立”生色团和H-聚集体的紫外光谱最大吸收值变化,表征了H-聚集过程的动力学,并分别用一级和二级动力学方程进行了拟合.结果表明,偶氮聚电解质的H-聚集过程具有二级动力学过程的特点.     

现场热引发聚丙烯酸酯类电解质的性能及应用

应用热引发现场聚合方法制备聚丙烯酸酯类电解质,并考察其电化学性能.实验表明:该聚合物电解质具有 4. 5V的电化学稳定窗口,较高的室温电导率及良好的低温性能.当前驱体电解液中液态电解质含量为 85%时,其室温电导率为 3. 2×10-3S·cm-1, -30℃下的电导率达到 5. 6×10-4 S·cm-1.采用现场聚合技术制备的聚合物电池,其电化学性能与液态锂离子电池基本一致,首次充放电效率为 92. 1%, 1. 0C率放电容量为 0. 2C率的 95%, -20℃下的放电容量为室温容量的 72%,以 0. 5C率循环 300周后,仍保持初始容量的 85%以上.     

吡啶酰胺基配体与Mn~(2 )、Fe~(3 )、Ru~(3 )配合物的合成和催化环己烯的氧化反应

由于吡啶环较一般芳环更稳定,抗氧化能力强,且毗院环上氮的孤电子对与中心金属的ｄ轨道通过配位作用可组成更大的共轭体系,增强了中心金属与配体之间电子云的流动性,从而可调节金属配合物与氧形成超氧、过氧或单氧活性物种的电子云分布（包括电荷分布）,进而影响其催化活性和选择性Ｕ,’１。根据这一构想,本文合成了含毗院酚胺基配体的金属Ｍｎ,Ｆｅ,Ｒｕ的配合物,在纯氧作氧源下,考察了它们催化环己烯氧化反应的性能。１催化剂的制备称取２０ｍｍｏｌＺ一毗陡甲酸溶于ｓｍｌ毗院中,１０ｍｍｏｌｌ,２一乙Ｍ胺（或１,个丁Ｍ胺…     

酞菁化合物LB单分子膜的SERRS

酞菁类化合物具有优良的光电特性,选择适当的取代侧链可得到稳定的LB成膜材料,可望在微电子器件等方面获得重要的应用.本工作观测了四-4-(2,4-二特戊基苯氧基)酞菁铜(CuPc(Dt-PP)_4)在银岛膜上的LB单分子层的表面增强共振拉曼散射(SERRS)光谱。比较其固体粉末的共振拉曼散射(RRS)光谱,讨论了酞菁铜分子大环在载片表面的取向及其可能的原因。1 实验CuPc(Dt-PP)_4样品由陈文启等合成,经元素分析、IR、NMR、色谱等研究确认其结构如图1所示.银岛膜用真空蒸镀法制备在玻璃载片上。用同时蒸镀在铜网上的银膜的透射电