梯度共聚物研究进展

梯度共聚物是一类新型的聚合物,其具有与嵌段共聚物相似的丰富性质,但是合成相对简便,更易于大规模生产进而实现产业化,因此备受关注。 本文从梯度共聚物的定义与结构特点、合成与表征、自组装行为、性质及应用等几个方面综述梯度共聚物当前研究现状,展望其发展方向。     

A novel twice-interpolation finite element method for solid mechanics problems

Formulation and numerical evaluation of a novel twice-interpolation finite element method （TFEM） is presented for solid mechanics problems. In this method, the trial function for Galerkin weak form is constructed through two stages of consecutive interpolation. The primary interpolation follows exactly the same procedure of standard FEM and is further reproduced according to both nodal values and averaged nodal gradients obtained from primary interpolation. The trial functions thus constructed have continuous nodal gradients and contain higher order polynomial without increasing total freedoms. Several benchmark examples and a real dam problem are used to examine the TFEM in terms of accuracy and convergence. Compared with standard FEM, TFEM can achieve significantly better accuracy and higher convergence rate, and the continuous nodal stress can be obtained without any smoothing operation. It is also found that TFEM is insensitive to the quality of the elemental mesh. In addition, the present TFEM can treat the incompressible material without any modification.     

A novel four-node quadrilateral element with continuous nodal stress

Formulation and numerical evaluation of a novel four-node quadrilateral element with continuous nodal stress（Q4-CNS）are presented.Q4-CNS can be regarded as an improved hybrid FE-meshless four-node quadrilateral element（FE-LSPIM QUAD4）, which is a hybrid FE-meshless method.Derivatives of Q4-CNS are continuous at nodes, so the continuous nodal stress can be obtained without any smoothing operation.It is found that,compared with the standard four-node quadrilateral element（QUAD4）,Q4- CNS can achieve significantly better accuracy and higher convergence rate.It is also found that Q4-CNS exhibits high tolerance to mesh distortion.Moreover,since derivatives of Q4-CNS shape functions are continuous at nodes,Q4-CNS is potentially useful for the problem of bending plate and shell models.     

前沿分析法研究对-羟基苯甲酸印迹整体柱的热力学行为

采用矩形前沿分析法对原位聚合的对-羟基苯甲酸印迹整体柱的热力学吸附等温线进行了测定. 印迹整体柱的吸附等温线是分别以乙腈、甲醇、 四氢呋喃和含有体积分数分别为1%, 3%, 5%和7%乙酸的乙腈为流动相以及在以甲醇为流动相时柱温分别为20, 40和50 ℃的条件下测定的. 吸附等温线表明, 印迹整体柱对模板分子的吸附能力比其结构类似物(邻-羟基苯甲酸)的吸附能力强. 用双Langmuir方程对不同条件下得到的实验数据进行拟合, 得到模板分子和邻-羟基苯甲酸在印迹整体柱各种吸附位点上的饱和吸附量和键合常数, 结果表明, 流动相中乙酸含量、有机溶剂的性质和柱温对模板分子容量因子的影响比对邻-羟基苯甲酸的大, 造成印迹聚合物的选择性随条件的变化而发生了明显的改变.     

溯源辨析国内大学化学教材关于碰撞理论中活化能的定义

目前国内化学基础课教材关于碰撞理论中活化能的定义存在严重分歧,简单总结了目前中文教材中的3种定义。通过对碰撞理论形成过程中部分历史背景的梳理,总结出碰撞理论所具备的2个基本要素即气体分子运动论的应用以及碰撞活化假设,然后溯源3种不同定义来源的历史文献,从2个基本要素的角度分析3种定义。研究发现中文教材广泛采用的Lewis活化能解说不承认碰撞活化假设,采用了辐射活化假说,同时表述笼统不严谨,Tolman活化能解说是单纯的统计力学处理,没有应用气体分子运动论,不属于碰撞理论范畴。而简单碰撞理论提出的有效碰撞的最低能量作为活化能的定义更能承载碰撞理论的基本要素。     

激光二极管抽运掺钕钙铌镓石榴石激光器的研究

报道了连续激光二极管（LD）端面抽运的Nd:CNGG非均匀加宽激光器。当吸收抽运功率为675.5mW时，最大TEM00模输出功率为105.5mW、斜率效率为21.2％、光-光转换效率为15.6％。随着抽运功率的增加，三个中心波长实现振荡的次序为1061.3nm、1059.1nm和1065.6nm，实现了三波长同时输出。     

临界半线性双调和方程非平凡解的存在性

该文借助于没有PS条件的翻山引理，并利用Sobolev嵌入的最佳达到函数，克服了由于Sobolev嵌入失紧性而带来的系列困难．证明了含临界增长的两类观调和方程边值问题非平凡解的存在性．     

节点应力连续的四边形单元

节点应力连续的四边形单元Q4-CNS是一种基于单位分解理论的混合的有限元无网格法.Q4-CNS可以视作FE-LSPIM QUAD4的发展.Q4-CNS形函数的导数在节点处是连续的,因此可以自然的得到节点应力,而不需要使用节点应力磨平算法.数值实验表明,与传统四边形单元(QUAD4)相比,Q4-CNS具有更好的计算精度和更高的收敛速度.在扭曲网格下,Q4-CNS也能取得满意的数值精度.然而,QUAD4的数值精度则会随着网格的扭曲明显的变差.基于Kirchhoff-Love假设的非协调板单元计算中,不仅要求形函数在单元的交界面上要保持C0连续性,而且要求形函数在节点处具有C1连续性,所以在任意的四边形单元上构造满足插值条件的非协调板单元形函数较为困难.Q4-CNS形函数的导数在节点处是连续的,所以Q4-CNS在求解基于Kirchhoff-Love假设的板单元问题中具有潜在的应用价值.     

基于虚节点的多边形有限元法

虚节点法是一种新的基于单位分解理论的多边形有限元法.将虚节点法应用于求解弹性力学问题,并且通过大量数值实验测试虚节点法的计算效果.因为虚节点法具有多项式形式,所以有效地降低了传统多边形有限元法的积分误差.数值实验证明,在分片实验中虚节点法能得到比包括Wachspress法和mean value法在内的传统多边形有限元法更精确的数值结果.在收敛性试验中,虚节点法在相同节点数的条件下能取得比三角形一次单元更精确的数值结果.因为虚节点法能适应任意边数的多边形单元,所以对网格具有很强的适应性,在几何条件复杂、网格生成困难的问题中具有良好的应用价值.为了展示虚节点法潜在的应用价值,用虚节点法求解断裂力学应力强度因子和模拟裂纹扩展.同时,基于多边形单元的网格重划分技术和网格加密技术也应用于求解断裂力学应力强度因子和模拟裂纹扩展.     

基于量子隐形传态的量子保密通信方案

量子保密通信包括量子密钥分发、量子安全直接通信和量子秘密共享等主要形式.在量子密钥分发和秘密共享中,传输的是随机数而不是信息,要再经过一次经典通信才能完成信息的传输.在量子信道直接传输信息的量子通信形式是量子安全直接通信.基于量子隐形传态的量子通信(简称量子隐形传态通信)是否属于量子安全直接通信尚需解释.构造了一个量子隐形传态通信方案,给出了具体的操作步骤.与一般的量子隐形传态不同,量子隐形传态通信所传输的量子态是计算基矢态,大大简化了贝尔基测量和单粒子操作.分析结果表明,量子隐形传态通信等价于包含了全用型量子密钥分发和经典通信的复合过程,不是量子安全直接通信,其传输受到中间介质和距离的影响,所以不比量子密钥分发更有优势.将该方案与量子密钥分发、量子安全直接通信和经典一次性便笺密码方案进行对比,通过几个通信参数的比较给出各个方案的特点,还特别讨论了各方案在空间量子通信方面的特点.