凝固界面前沿自然对流的实验研究

本文在水平Bridgman定向凝固装置中,对超薄试样中固液界面前沿的自然对流进行了实验研究。发现在厚度仅为200μm—700μm的试样中,由于水平温度梯度的存在,凝固界面附近仍然存在着不可忽视的自然对流,并系统研究了各种不同因素对界面前沿热对流的影响规律,为界而过程的微观分析和凝固理论的研究提供了丰富的信息,为采用该装置进行透明有机物模拟研究提供了设计依据。     

车前草中黄酮类成分结构和性质的理论研究

采用密度泛函理论中ωB97XD/6-311+G(2d,p)方法对车前草中的黄酮类化合物进行量化计算研究, 探讨了该类化合物的构效关系. 首先研究了13种车前草中提取的黄酮类化合物(1~13)和已成药的二氢杨梅素(14)的几何结构、 谱学性质及电子结构, 再运用概念密度泛函理论进行反应指数分析, 最后利用药代动力学平台开展了成药性评价. 根据几何结构的分析结果初步推测14种黄酮类化合物的抗氧化能力强弱顺序为10>12≈ 7>13>6>4>14≈9≈8>11>5>3≈2>1. 核磁共振拟合结果表明, 利用该方法得到的核磁位移理论值与实验值吻合度较高(R²>0.95). 分子表面静电势图显示, 14种黄酮类化合物的静电势的极小值点都位于羰基氧附近, 极大值点都位于羟基氢附近, 且B环上对位羟基的极大值>C环和A环羟基极大值. 全局反应性描述符结果显示, 化合物1, 2, 4, 11和12的化学势较低, 电负性、 亲电指数和硬度较高, 说明这5种化合物的稳定性和反应性较好. 通过局部反应性描述符进一步预测了14种黄酮类化合物的亲核/亲电反应位点. 药代动力学结果显示, 化合物1, 3, 4, 6, 12和13的成药性和药代动力学活性较好. 研究结果表明, 化合物4和12最有成药潜力, 可进行更深入的实验研究.     

钛合金高温摩擦着火理论研究

钛合金燃烧是现代航空发动机的典型灾难性事故,压气机转子与静子的异常摩擦是主要的着火源.本文基于非均相着火理论建立了考虑摩擦热源的钛合金着火模型,推导了着火温度和着火延迟时间的理论计算公式,进而分析摩擦系数、氧浓度、流速、接触半径以及阻燃层等因素对着火参数的影响规律.结果表明:当摩擦接触区的瞬时温度低于临界生热温度时,生热过程由摩擦热主导;当高于临界生热温度时,生热过程由化学反应热主导.降低摩擦系数可以显著提高着火温度,而摩擦系数的变化对着火延迟时间影响很小.着火温度随着氧浓度的增大和流速的减小均呈明显下降趋势.当氧浓度从21%增加至42%、流速从310 m/s下降至50 m/s时,着火温度分别降低约213 K和197 K.实验结果与理论计算值的相对误差为8.3%,验证了模型的可靠性.阻燃层可以明显提高钛合金的着火温度和着火延迟时间,带阻燃层的钛合金的着火温度提高约172 K,着火延迟时间提高约3 s.     

考虑基底热传导的石墨烯薄膜热声理论

主要基于热声效应对石墨烯薄膜发声进行理论研究。首先建立了石墨烯薄膜耦合热振动模型,推导出了石墨烯薄膜发声器的声压表达式。在此基础上,进行了不同基底石墨烯薄膜发声器的声压测试,并将测试值与理论计算结果对比,二者随频率变化趋势基本吻合,测试值略低于理论值,验证了推导出的声压表达式的正确性。研究表明石墨烯薄膜发声器有很宽的频域响应,在低频段声压级随频率增大而增大,在高频段响应平稳,具有作为优秀的热致发声器的潜力。基底材料蓄热系数越小,石墨烯薄膜的声压值越大;声压级随薄膜热容量的增大而减小。研究结果对于石墨烯的发声机制探索及其在扬声器设计等方面的应用具有指导意义。     

纤维丛、规范场和杨-米尔斯方程之间的类比——学科融合研究的一条途径

现在，规范场是物理学中重要的研究领域，而纤维丛则是数学中的热门课题.从本质上讲，就是杨-米尔斯方程将规范场与纤维丛二者联系起来，成为它们的理论的发端.本文着重从物理概念出发，分别论述规范场在物理学中、纤维丛在微分几何中相关概念的形成、发展，以及其与杨-米尔斯方程之间的关系，以使更多的相关专业读者能在这一重要的领域中产生探索和创新的热情，进行深入的研究，促进它在物理、数学和相互交叉课题中取得进展.特别是通过矢量势的旋度运算给出杨-米尔斯方程的一种新的数学表达形式，阐明了它的空间属性，由此能更好地将这三者联系起来，可以加深对纤维丛的联络在更深层次的了解，由于此类问题是一个新的研究方向，值得有志者去深入探索.     

基于波像差判据的同步相移显微干涉检焦方法

为了实时准确地将激光直写系统中经直写物镜聚焦的光斑定位于待加工元件表面,提出了一种基于波像差判据的同步相移显微干涉检焦方法,实现了对离焦量的实时检测与调整。在直写系统中引入检焦光路,与直写光路共享同一物镜,构建Linnik型同步相移显微干涉检焦系统,提取包含离焦量的波面相位信息;再从大数值孔径（NA）的物镜波像差数据中解析出离焦量的大小与方向。仿真结果验证了基于波像差判据的离焦计算方法的正确性,NA≥0.5时,离焦探测灵敏度可达4 nm, 通过实验验证了同步相移显微干涉检焦方法的可行性,检焦精度可达10 nm以内,满足激光直写高精度的测量要求。     

国产航空有机玻璃(PMMA)的压缩应力-应变行为研究 Ⅰ.试验方法和试验结果

本文以飞机座舱透明体经受鸟撞击的损伤分析为背景,详细报道了透明体材料——3~#航空有机玻璃在不同温度和中、低应变率下的单轴压缩应力-应变行为的实验测试结果。给出了6个温度和7个应变率档次,共41组试验的加卸载循环的应力-应变表征曲线,并对采用的试验方法和结果的可靠性及其精确度作了广泛的讨论说明。     

固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱法测定畜肉中16种镇静剂类兽药残留

建立了畜肉中16种镇静剂类兽药残留的固相萃取净化/超高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的同时测定方法。样品均质后经氢氧化钠溶液水解,加入盐酸溶液提取。提取液经固相萃取柱MCX净化,洗脱液氮气吹干后用流动相溶解,经0.22μm滤膜过滤,采用Waters ACQUITY UPLC BEH C_(18)(2.1 mm×100mm,1.7μm)色谱柱分离,在电喷雾电离源(ESI)和多反应监测(MRM)正离子模式下测定,外标法定量。结果表明:采用基质匹配外标法测定,16种镇静剂类化合物在一定浓度范围内呈良好的线性关系(r~2≥0.996 8),在样品中的检出限和定量下限分别为0.01~0.05μg/kg和0.1~0.5μg/kg,在3个浓度加标水平下的平均回收率为71.6%~112%,相对标准偏差(RSD)为2.9%~15.8%。市售多种鲜肉制品的测定结果表明,该方法选择性好、操作简单快速、结果准确,适用于畜肉中16种镇静剂类兽药残留的同时快速测定。     

线圈脉冲电流对破甲弹金属射流箍缩特性的影响

为了研究线圈脉冲电流参数对破甲弹金属射流箍缩特性的影响, 提出了均匀线圈中脉冲电流作用下不均匀粗细金属射流磁感应强度、感应电流密度及箍缩电磁力分布的理论模型, 建立了线圈与金属射流作用的有限元模型, 分析了励磁线圈中所施加脉冲电流参数对金属射流的影响规律。结果表明, 随着励磁线圈中所施加脉冲电流幅值的增大, 金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力也随之增大, 励磁线圈中所施加的脉冲电流幅值J_max≥1×1010 A/m2, 才能保证金属射流可靠变形;随着励磁线圈中所施加脉冲电流频率的增加, 金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力整体均呈现一定程度的趋肤效应, 且在一定的频率范围内, 趋肤层逐渐变薄, 分析得知, 当励磁线圈中脉冲电流的频率满足50 kHz≤f≤100 kHz时, 就能够保证金属射流发生有效变形, 进而延缓金属射流箍缩直至断裂的过程。     

测汞仪直接测定食品中总汞

建立了食品中总汞快速准确的测定方法。使用测汞仪,采用样品直接进样法,对芹菜、大葱、鸡肉等10种标准物质中的汞含量进行了测定,结果表明,在0.2~100ng范围内线性良好,10种标准物质的检测结果均在标示值范围内。使用测汞仪直接测定食品中总汞含量,具有灵敏度高、快捷、不受前处理影响等优点,便于推广,适用于各类食品中总汞的快速测定。