转换位移自由度法求解滑动接触问题

有限元分析中,一般都是以节点沿坐标轴方向的位移组成位移自由度空间,以单个节点上沿坐标轴方向的位移和等效节点荷载作为边界条件。而接触问题的位移边界条件,一般都采用多个节点位移线性组合的形式,其相应的荷载边界条件则为接触面上的法向接触力和切向摩擦力。本文从广义自由度的概念出发,通过对总刚矩阵进行处理,直接用接触点的位移自由度的组合表征相关节点沿法向和切向的位移自由度,其荷载边界条件亦相应转化为切向和法向荷载,从而可以方便地输入接触边界条件,完成接触分析。采用本文提到的方法,不必增加位移自由度,并可以保证总刚矩阵的对称性和各接触条件的独立性。试验证明,本方法是正确有效的。     

芯片制造电子电镀表界面科学基础——第341期“双清论坛”综述

电子电镀作为芯片制造中唯一能够实现纳米级电子逻辑互连的技术方法,是国家高端制造战略安全的重要支撑.本文基于国家自然科学基金委员会第341期“双清论坛”,针对我国在芯片制造电子电镀领域的重大需求,梳理了芯片制造电子电镀表界面科学基础的研究现状、发展趋势及面临的挑战,凝炼了该研究领域急需关注和亟待解决的重要基础科学问题,探讨了今后5～10年的科学基金重点资助方向,为国家相关政策的总体布局提供有效的参考建议.     

液体相位共轭技术在高重复频率双程放大器中的应用

 采用丙酮液体作为相位共轭镜改善光束质量,实验研究了高重复频率二极管泵浦Nd:YAG双程放大器中液体SBS相位共轭技术的应用。结果表明：采用光束扫描方式,较明显地减小了液体介质热效应。激光器在重复频率400 Hz、注入能量40 mJ时,反射率达到65%。激光器使用SBS相位共轭镜后光束质量由2.3倍衍射极限提高到1.3倍衍射极限,激光脉宽由23 ns压缩到5 ns。     

光纤中的瞬态SBS过程的数值分析与探讨

通过数值方法得到了光纤中的瞬态SBS过程中耦合波和声场的强度分布图,从而分析了光纤中瞬态SBS的发生过程以及光纤长度、泵浦脉宽等因素对SBS反射率及阈值的影响,据此提出了一种新的光纤相位共轭器。     

二极管泵浦双掺杂YAG微片自调Q激光器

利用激光二极管泵浦双掺杂YAG微片晶体,在连续泵浦时获得了重复频率为2.78kHz,脉冲宽度为6ns的自调Q激光输出。并通过预泵浦加脉冲调制电流的方法,实现可控重复率的自调Q脉冲输出。与外腔式自调Q微片激光器相比,这种一体化微片激光器具有更高的转换效率、更窄的输出脉冲宽度和更高的重复频率,同时结构更为简单紧凑,易于调整。     

RDX基PBX的模型、结构、能量及其与感度关系的分子动力学研究

以RDX（环三亚甲基三硝胺）为基、PS（聚苯乙烯）为粘结剂构成PBX（高聚物粘结炸药）的MD（分子动力学）模拟初始模型.比较分别以1根46链节和2根23链节PS置于RDX（001）晶面上的两种（PBX1和PBX2）模型下的MD模拟结果,发现二者的结构、相互作用能和力学性能均很接近.取PBX2进行5种温度（195,245,295,345和395 K）下的NPT系综、MD模拟系统研究,发现随温度依次升高,各体系中RDX引发键N NO2键的最大键长（Lmax）递增,N–N键连的N与N之间的双原子作用能（EN-N）和内聚能密度（CED）递减,与感度随温度升高而增大的实验事实相一致.综合已有工作,对高能复合材料（如PBX和固体推进剂等）的感度理论研究,建议关注其中易爆燃组分在外界刺激下的结构和能量变化,其引发键Lmax和作为引发键强度度量的双原子作用能（如EN-N）,可作为热和撞击感度相对大小的理论判据.     

超短波跳频电台复杂电磁环境适应能力评估方法

以某型超短波通信电台为例,分析了该电台工作于跳频组网状态时所面临的复杂电磁信号环境,在电台使用区域内,根据构成威胁电磁环境、目标电磁环境和背景电磁环境的各电子设备的频谱占用度、时间占有度、空间覆盖率的不同,提出了复杂电磁环境量化分级标准。采取实装构设与模拟仿真技术相结合的手段,分别构建了针对该电台的简单、轻度、中度和重度等不同级别的复杂电磁环境,并给出了电台对不同等级复杂电磁环境适应能力的初步评估结论。项目成果可为今后电子信息装备复杂电磁环境适应性的理论研究工作提供有益借鉴。     

作用于秋水仙碱位点的微管蛋白抑制剂的结合模式研究与结构模型的构建

采用对接的方法建立了秋水仙碱位点抑制剂与微管蛋白的结合模式, 并构建了其结构模型. 结果表明: 抑制剂主要借助于与口袋I和II的疏水作用, 以及同α-Thr178, α-Val181和β-Cys241之间的氢键来实现与微管蛋白的结合. 根据抑制剂的结合构象, 将抑制剂的结构分为A, B以及AB间的桥连三个部分, 从而建立了由A部分中的疏水中心H1、氢键受体A1, B部分中的疏水中心H2、疏水基团H3和极性原子P以及桥连结构中的氢键受体A2组成的结构模型. 并指出H1与H2对活性的影响因素分别为疏水基团的体积和平面特征, 而桥连部分则应以刚性的形式保证AB处于桥连的同侧(即顺式构象). 还提出在A2与loop区之间存在一个的潜在氢键受体A3. 研究结果为设计新型小分子微管蛋白抑制剂提供指导.     

理科背景下新工科人才培养的思考——以南开大学“新能源科学与工程”探索为例

当前,新一轮科技革命与产业变革加速演进,给具有典型交叉学科特点的新能源科学与工程专业提出了更高的要求。在"新工科"建设背景下,南开大学主动布局新能源专业,探索理科背景下的"新能源科学与工程"新工科人才培养模式,对人才培养方案、课程体系设置、人才培养模式、教学实践形式等进行了改革和探索,以期推动应用理科向工科延伸,培育出理工交叉融合、理论与实践结合、创新能力强的新能源专业人才。     

并行3维全电磁粒子模拟软件NEPTUNE的外加磁场模块设计

介绍了3维全电磁粒子模拟软件NEPTUNE中常用外加磁场加载模块的设计思路和方法,包括简单的磁场分布方程和离散数值加载、螺线管磁场加载、直线及螺旋线磁场分布加载、摇摆器磁场加载以及永磁体磁场加载等方式。每一类磁场加载模式都进行了实际算例的计算和验证,计算结果表明各类磁场加载模块设计的正确性和可靠性。最后针对具体应用,结合二极管电子束在不同外加引导磁场作用下的各种分布状态,间接验证了磁场模块设计的可行性。