切应力对牛骨蠕变变形的影响研究

骨尤其是湿骨,在恒定载荷作用下会发生蠕变变形。为了确定切应力是否影响骨的蠕变变形,采用对骨薄板试样分别施加集中载荷和均布载荷的方式,测量试样挠度实时的变化曲线。结果显示,在载荷恒定时,骨试样的挠度随时间不断增加,体现了典型的蠕变特性。集中荷载下骨的蠕变变形远大于均布荷载下骨的蠕变变形,湿骨的蠕变位移比干骨高近7倍。分析认为,对试样粘弹性性质的影响不仅有正应力的作用,也有切应力的作用;切应力产生的蠕变变形约为正应力所产生蠕变变形的0.85倍。     

氩气驱动液态锂回路的总体设计及初步运行结果

为了研究等离子体与自由液态锂表面相互作用的物理过程,建立了用氩气驱动的液态锂回路装置。介绍了建立的液态锂回路装置的组成部分、技术参数及运行原理。此回路主要由主回路、等离子体与液态锂相互作用试验段和单阴极高密度等离子体发生装置三部分组成。目前,此回路已取得一些初步的模拟结果和实验结果。     

便携式X射线荧光光谱仪快速监测重金属土壤环境质量

便携式X射线荧光光谱仪(PXRF)作为一种新型快速测试手段具有突出的应用前景,但也存在检测范围和检测限的局限,为此本文研究PXRF仪器在快速监测土壤环境质量中Cr,Ni,Cu,Zn,Pb,Cd,As和Hg等8种重金属元素的适用性,筛选仪器可检测元素,评价检测结果准确度。具体方法是使用仪器测试重金属污染土壤样品,测试结果与电感耦合等离子体质谱分析方法(ICP-MS)测试值进行对比,评判检测结果精密度,建立PXRF仪器测试值与ICP-MS仪器测试值的线性回归关系。结果表明：(1)在监测重金属土壤环境质量时,PXRF仪器可用于检测土壤中Pb,Zn,Cr和Cu含量,但不适于检测Ni,Cd,As和Hg含量。(2)Pb和Zn测试值稍低于ICP-MS测试值,Cu偏高,而Cr过高;PXRF仪器测试值需要参照标准分析方法进行线性校正。研究结论为：便携式X射线荧光光谱仪适用于Pb,Zn,Cr和Cu等4种重金属的土壤环境质量监测,是一种简单快速、准确可靠的低成本土壤重金属分析手段。该研究的创新之处是合理规避PXRF仪器的缺点,将仪器应用于土壤环境质量监测,提高了测试结果应用价值。     

大规模声学边界元法的GPU并行计算

提出一种大规模声学边界元法的高效率、高精度GPU并行计算方法.基于Burton-Miller边界积分方程,推导适于GPU的并行计算格式并实现了传统边界元法的GPU加速算法.为提高原型算法的效率,研究GPU数据缓存优化方法.由于GPU的双精度浮点运算能力较低,为了降低数值误差,研究基于单精度浮点运算实现的doublesingle精度算法.数值算例表明,改进的算法实现了最高89.8%的GPU使用效率,且数值精度与直接使用双精度数相当,而计算时间仅为其1/28,显存消耗也仅为其一半.该方法可在普通PC机(8GB内存,NVIDIA Ge Force 660 Ti显卡)上快速完成自由度超过300万的大规模声学边界元分析,计算速度和内存消耗均优于快速边界元法.     

氢终止金刚石表面的形成机理

为考察金刚石形成氢终止表面的反应机制,采用微波氢等离子体处理以及电阻丝氢气气氛加热处理进行对比研究.利用光发射谱(OES)和漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)分别表征了微波氢等离子体中的活性基团和金刚石表面氢终止浓度.结果表明,微波氢等离子体环境下,随着衬底温度、等离子体密度和能量的增加,温度至700 ℃ (800 W/3 kPa)时,等离子体中出现了明显的CH基团;相应地,金刚石表面氢终止浓度随温度、等离子体密度和能量的增加而增加.采用氢气气氛下电阻丝加热的方法同样形成了氢终止金刚石表面,表明微波等离子体处理金刚石表面形成氢终止主要源于由温度控制的表面化学反应,而非等离子体的物理刻蚀作用.氧终止金刚石表面形成氢终止的机制是表面C=O键在高于500 ℃时分解为CO,相应的悬挂键由氢原子或氢分子占据.     

微波等离子体下GaN的分解与纳米金刚石膜的沉积

采用微波等离子体化学气相沉积(microwave plasma chemical vapor deposition,MPCVD)技术系统地研究了GaN的分解机制.结果表明微波等离子体富氢环境促进了GaN的分解反应,分解过程由表面缺陷开始,向侧面扩展,最后沿氮极性面进行;氢等离子体中通入少量氮气能够显著抑制GaN的分解,在此基础上采用两步生长法成功实现在GaN上纳米金刚石膜的直接沉积.     

基于Hough变换和颜色特征的预瞄准技术研究

为实现激光通信终端地面验证实验中终端的自动对准,提出了一种基于图像识别的预瞄准方法.该方法首先基于颜色特征提取出图像中的指示光斑与标尺光斑,根据标尺光斑的尺寸,建立图像与实物的比例关系,并预估出目标圆的半径像素值.然后,基于Hough变换原理识别出图像中的通信终端通光中心位置,并与指示光斑进行比较计箅出补偿角度.将补偿角传给运动控制卡,控制指示光瞄准目标终端.最后,启动攻瑰曲线扫描,捕获信标光后完成预瞄准过程.实验结果表明:该方法能准确识别目标,计算时间为0.94 s,并具有良好的抗干扰能力.基本满足通信终端自动识别、快速对准的设计要求.     

夹芯板轴对称脱层分析的高阶模型

研究了夹芯板轴对称脱层问题的附加状态．利用n阶剪切变形理论和最小势能原理,建立了附加状态的微分方程,给出了相应的定解条件,并求出了附加状态的n次多项式解析解答,与采用实体单元的数值结果的比较表明,随着n的增加,模型的精度迅速提高,该文还研究了附加应力的分布规律及波及范围,并得出一些重要结论。     

PPESO3监测微波辅助酶解蛋白的进程

本实验将胰蛋白酶固定在荧光聚合物PPESO3上, 固定后的胰蛋白酶在酶解蛋白过程中通过监测荧光聚合物荧光强度的变化, 从而实现监测蛋白酶解过程.     

电解冷蒸气发生原子荧光法测定痕量汞

以电解冷蒸气发生技术结合原子荧光光谱仪,采用自行设计的圆盘电解池,进行汞的电解还原冷蒸气发生情况的研究.实验表明,铂作为阴极时,Hg的电化学发生响应信号与化学还原法获得的信号强度相当;同时发现,载气引入位置是影响Hg响应信号强度的重要因素.在1.0 mol/L H2SO4作为阴极液及0.8 A的电解电流条件下,Hg的检出限为1.2 ng/L(3σ); 相对标准偏差为1.7%(n=11).利用此体系分析了标准物质及生物样品中的痕量汞,结果满意.