连接结构接触界面非线性力学建模研究

连接界面上存在的跨尺度、多物理场和非线性行为是引起结构复杂非线性动力学的主要原因。由于连接界面力学行为的复杂性,以及对连接界面进行直接试验观测的困难,连接界面的力学建模一直是非常具有挑战性的科学问题。本文首先从分析结合面的跨尺度物理机理入手,将名义的光滑平面视作凹凸不平的粗糙面,考虑单个微凸体的黏滑摩擦行为,建立接触载荷与变形的非线性关系,然后采用GW(Greenwood和Williamson, GW)模型数理统计方法建立整个粗糙界面的跨尺度力学模型,并与公开文献中试验结果进行对比。然后考虑连接界面典型非线性特征,提出一种改进的Iwan唯象模型,利用精细有限元方法获得非线性特征结果,采用系统辨识理论建立连接结构的降阶力学模型,并利用有限元结果进行模型验证。结果表明,本文提出的粗糙界面跨尺度模型在法向载荷较小时与试验结果吻合较好,改进的Iwan模型能够较好描述连接界面非线性特征,并与有限元结果吻合较好。      

考虑粗糙结合面弹塑性接触的黏滑摩擦建模

提出一种同时考虑粗糙面上微凸体弹性变形和塑性接触的切向黏滑摩擦建模方法。采用Hertz弹性理论和Mindlin解描述弹性接触微凸体的切向载荷和相对变形的关系;采用AF(Abbott-Firstone)塑性理论和Fujimoto模型描述塑性接触微凸体切向载荷和相对变形的关系。再利用GW(Greenwood-Williamson)模型统计分析方法建立粗糙表面切向载荷和相对变形之间的关系。将模型与仅考虑微凸体弹性接触情况的模型进行对比,并研究了不同塑性指数对切向载荷和相对变形关系的影响。结果表明：与完全弹性接触模型相比,本文模型引入了塑性接触理论,能够更好地描述粗糙表面切向载荷和相对变形关系,并且考虑不同接触条件下弹性变形微凸体和塑性变形微凸体对切向接触载荷的贡献,在微滑移阶段,主要由弹性接触变形影响,而在进入宏观滑移阶段之后,切向行为主要由塑性变形影响。界面切向载荷由黏着和滑移接触作用共同决定,随着切向变形的增加,滑移接触力逐渐增加,而黏着接触力先增加后减少,反映了界面由微滑移逐渐向宏滑移演化的过程。随着塑性指数的增加,粗糙面上发生塑性接触的微凸体数目逐渐增加,切向黏滑行为主要受到塑性接触特征的控制。     

(E)-烯基甲苯基硅醇的合成

从烯丙基甲苯基氨基硅烷出发,经过基化反应,得到(E)-烯基氨基硅烷, 然后水解成(E)-烯基硅醇。研究了烯丙基氨硅烷碳负离子烷基化学反应的区域选择性,建立了去除α-异构体的方法。     

非线性光波导中基波和二次谐波的模场分布研究

非线性波导是一种重要的光量子器件。采用马卡梯里近似,可以近似描述波导的模场分布特征。针对ee-e准相位匹配的周期极化铌酸锂波导,分析波长为1 064 nm的基波和532 nm的二次谐波的基模模场分布。结果表明:如果波导为嵌入型正方形波导,基波和二次谐波的光斑基本为圆形,基波场分布范围较大;在截面正方形边长为5 μm并且芯区比包层折射率略高0.02时,波导就能将两种光波场基本约束在芯区中,但是这种波导边长为0.5 μm时约束能力就变得很差;如果采用芯区与包层折射率差别较大的波导,芯区边长为0.5 μm就可以将两种场分布基本约束在芯区中。结果对分析其他类型的非线性波导的模场分布具有指导意义。     

基于微凸体接触压力分布的粗糙表面法向接触建模

提出一种考虑微凸体弹塑性接触变形影响的粗糙表面法向接触力学模型。采用有限元模拟微凸体弹塑性接触过程,分析不同塑性屈服条件对微凸体接触载荷和实际接触面积的影响。再根据微凸体接触面上压力分布的变化规律,将微凸体的接触状态分为完全弹性接触阶段、弹塑性接触阶段、完全塑性接触阶段。分析接触面压力变化规律对微凸体法向接触载荷-变形的影响,再利用GW模型的数理统计分析的方法得到粗糙表面的法向接触载荷。将本文提出的模型与完全弹性模型、CEB模型、ZMC模型、KE模型、JG模型进行对比,并且研究了塑性指数对粗糙面接触载荷-平均高度距离的影响。结果表明,本文提出的模型能够更好地描述微凸体法向接触载荷与接触变形的变化趋势,模型预测粗糙表面法向载荷与ZMC、KE模型具有较好的一致性;粗糙面接触载荷随着平均接触距离增加而减少,随着塑性指数的增加,不同模型预测的法向接触载荷差异逐渐增大。     

替代反应法测量锕系核(n,f)和(n,xn)截面

对于某些中子反应截面,在直接测量上存在困难。为了获得那些对核能发展极其重要的核数据,人们提出替代反应法,即利用带电粒子代替中子进行反应,从而实现中子反应截面间接测量的方法。现有替代反应一般采用非弹激发、转移等周边反应,涉及的角动量远比中子反应的大,需要理论修正,这造成了一定的困难。有鉴于此,提出利用轻带电离子的俘获反应作为替代反应,其复合核自旋与中子反应的相当,有效避免了自旋修正的困难。根据这个思路,采用236U的（α,f）和（α,2n）反应作为替代反应,成功提取了239Pu的（n,f）和（n,2n）反应截面,与ENDFB7评价库数据在误差范围内符合较好,表明了替代反应法的优越性,可以在核数据测量中推广应用。There are always difficulties in the direct measurement of reactions induced by neutron, in order to obtain the neutron induced nuclear reaction data which are extremely important for nuclear power development, the surrogate reaction method, which uses charged particles instead of neutron, was proposed. The existing surrogate reaction method generally chooses peripheral reaction as the surrogate reaction, such as inelastic scattering excitation or transfer reaction. As a result, the angular momentum involved is always far larger than the neutron induced reaction, which causes difficulties in the theoretical calculation. Because of this, we proposed to use light-ion capture reaction as the surrogate reaction, the compound nuclei spin is similar with that of the neutron induced reaction, so that the difficulties in spin correction can be effectively avoided. Based on this idea, the 239Pu(n, f) and (n, 2n) reaction cross sections were successfully extracted using 236U(α,f) and (α,2n) reactions as the surrogate reaction. The results coincide well with the data of ENDFB7 within the error range, which shows that the surrogate reaction method has its own superiority, and it can be applied in the measurement of nuclear data.     

溶液浇铸法制备氘代聚乙烯薄膜

采用改进的溶液浇铸法,用氘代聚乙烯为原料,制备了厚度为100, 200, 400 μm的氘代聚乙烯薄膜。研究了溶液温度、干燥温度、真空加热温度及时间等因素对成膜性、薄膜均匀性和透明性的影响,确定了最佳工艺条件:溶液温度120～130 ℃,干燥温度80～100 ℃,加热温度120 ℃,加热时间1 h。3维视频显微镜和原子力显微镜表征结果表明:制备的薄膜透明性较好,厚度较均匀;薄膜表面起伏较小。     

羰基化合物结构参数与其 13C NMR谱化学位移的关系

通过对62个羰基化合物中羰基^13C NMR谱化学位移与其部分结构参数关系研究,发现羰基^13C NMR谱化学位移与烷基极化效应指数(PEI)、部分电荷(qx)的关系可用下式表示：δ=a b∑PEI c∑qx 该式能比现有文献方法较好地表达羰基^13C NMR谱化学位移值随结构变化的规律,从而对解析^13C NMR谱及预测羰基^13C NMR谱的化学位移值提供了理论依据。     

HydraII C自动测汞仪两例故障分析及排除

HydraII C自动测汞仪广泛应用于食品、矿产品、水、煤炭中汞含量的检测.通过对使用过程中两例故障的原因进行分析、排除,为自动测汞仪的故障排除提供了解决思路.     

以油胺-硒化氢复合物为前体的脂溶性量子点的制备

报道了一种以油胺-硒化氢复合物为前体的脂溶性CdSe量子点的制备方法. 将新制备的H2Se气体通入到油胺中, 得到油胺-硒化氢复合物, 以此复合物作为前体, 采用溶剂热合成法制备了CdSe量子点, 并采用荧光光谱、电镜以及X射线衍射对其进行了表征. 结果表明, CdSe量子点为立方晶型, 荧光半峰宽较窄(25~40 nm), 荧光量子产率可达23%, 并且荧光发射光谱从480到610 nm连续可调. 该方法无须使用三烷基膦, 是一种价廉环保的量子点制备方法.