电爆金属丝质量密度分布的演变过程

基于X-pinch软X射线辐射点源对直径10μm钨丝单丝以及8μm钨丝双丝电爆发展过程进行了背光成像研究,实验平台为清华大学电机系研制的脉冲功率装置PPG-1(500kV/400kA/100ns)。成像光路安排为:作为X射线源的X-pinch和作为目标物的钨丝分别安装在装置的输出主电极阴阳极之间和回流导电杆处,成像胶片采用高分辨率、高灵敏度的X光胶片。利用自行设计的电流传感器和罗氏线圈对目标物实际流过的电流进行监测,从而计算得8μm钨丝丝爆过程中电导随时间变化的曲线。为了观测电爆金属丝质量密度分布的演变过程,设计了μm级厚度的阶梯光楔。通过大量成像实验,获取了丝芯膨胀、晕层等离子体形成及其向外扩张等过程的相关物理图像以及基于原始胶片绘制的质量密度分布图。     

金属3-D打印制造技术的发展

归纳了当前金属3-D打印技术的发展情况，指出了各类3-D打印技术优缺点，从发展历史、工作原理等方面讨论了典型3-D打印技术的技术特点; 在此基础上，对选区激光熔化技术的研究前景进行展望，即激光选区熔化技术作为金属3-D打印一个重要分支在各领域具有更广泛的应用; 提高材料性能、设备功能、结构设计及制造工艺的研发水平，可极大推动金属3-D打印技术的发展。随着金属打印技术的成熟，3-D打印的应用必将会覆盖更多金属制造产业，成为未来最重要、最具战略意义的制造技术。     

激光参数对非理想真空激光光强极限的影响

人类在实验室可实现的激光强度极限是强场量子电动力学（QED）的重要问题。在非理想真空条件下,极端超强激光与残留的电子相互作用触发伽马光子辐射与正负电子对产生的QED级联效应,从而显著消耗激光能量,大幅降低可实现的激光峰值强度。考虑到QED级联效应与激光偏振、焦斑尺寸、脉宽长度有着密切的关系,基于囊括QED过程的粒子网格模拟方法（Particle-in-cell, PIC）对上述参数的效应进行分析,同时构建了激光场演化的自洽方程来进行解释,二者结果基本保持一致,获得的强度极限在考虑的参数范围内为1026～1027 W/cm?2。结果表明,同等情形下,圆偏振激光可激发更强的QED级联,使得激光强度上限略低于线偏振。此外,紧聚焦激光由于QED级联发生的时空间尺度更小,从而激光的吸收效应被显著抑制,进而可以实现更强的聚焦强度。对于更长脉宽的激光,由于正负电子对吸收的能量区域更加弥散,使得可实现的激光强度上限阈值有所提升。但对于超短脉宽情形（如单周期）,由于QED级联的种子源电子束不能很好地被约束在激光区域,理论分析耗散的激光能量偏高。此外,在高真空度的情形下,残余电子的随机性也会对可实现激光强度产生一定的影响。研究结果可为后续开展极端强场QED实验和数100 PW级超强超短激光装置建设提供指导。     

基于Matlab GUI落球法测液体黏度的虚拟仿真设计

针对传统落球法测液体黏度实验的局限性,基于MATLAB GUI设计了虚拟仿真实验.该虚拟仿真实验直观给出小球在液体中的运动规律,提供了液体温度对黏度的影响、无限广延条件的实现、不同直径小球匀速下落的起点以及生活常见液体的黏度等实验探究模块.另外,该虚拟仿真实验还结合实体实验设计了实验预习、实验探究和实验考核等学习模块.在不同的实验模块均设置了可调节的参数,允许操作者根据需要进行相关规律的探究,并且该虚拟仿真实验能够自动分析实验结果、可视化生成实验变量关系图.     

非单调滤子曲率线搜索算法解无约束非凸优化

宇和濮在文[Yu Z S,Pu D G.A new nonmonotone line search technique for unconstrained optimization[J].J Comput Appl Math,2008,219:134-144]中提出了一种非单调的线搜索算法解无约束优化问题.和他们的工作不同,当优化问题非凸时,本文给出了一种非单调滤子曲率线搜索算法.通过使用海森矩阵的负曲率信息,算法产生的迭代序列被证明收敛于一个满足二阶充分性条件的点.在不需要假设极限点存在的情况下,证明了算法具有整体收敛性,而且分析了该算法的收敛速率.数值试验表明算法的有效性.     

反分析法在泡沫金属材料动态性能实验中的应用

在实验测试泡沫金属材料的动态性能时，由于其所具有的特殊性能使得传统的SHPB技术的采用遇到较大的困难。为了实验确定泡沫金属材料的初始动力坍塌强度和平台应力，研究其应变率效应，在现有SHPB实验装置的基础上,利用反分析法中的反卷积技术，通过计算机模拟给出了该实验装置的传递函数，完善了SHPB实验的数据处理系统，为实验研究泡沫材料的动态特性提供了一种有效的方法。     

INVESTIGATION OF THE DYNAMIC BUCKLING OF DOUBLEWALLED CARBON NANOTUBE SUBJECTED TO AXIAL PERIODIC DISTURBING FORCES

IntroductionThediscoveryofthefirstcarbonnanotubes[1]hasattractedwideattentionandstimulatedextensivestudies[2 - 5 ].Thestudiesshowedthatthecarbonnanotubesexhibitsuperiormechanical,electronicandchemicalproperties.Onthemechanicalbehavior,thecarbonnanotubespossessexceptionallyhighstrength ,stiffnessandelasticmodulus.Theestimatemodulusofthecarbonnanotubemayreachashighas 1TPa.Itisthelargestofallknownmaterials.Thestrengthorstiffnessishigherthananyknownfiber[3].Thecarbonnanotubeareusedascompositemat…     

考虑晶粒度的GH4169高温合金微铣削残余应力仿真与实验研究

微细铣削中,由于受加工余量限制,铣刀每齿进给量非常小甚至小于材料内部晶粒尺寸。当切削在晶粒间进行时会造成切削不连续,从而使铣削过程颤振急剧增大,引起加工表面质量下降,严重影响微型零件的疲劳寿命和使用性能。本研究基于Voronoi图建立多晶体几何模型,通过仿真与实验验证的方法对刀具刃口圆弧半径、切削深度和晶粒尺寸对已加工表面残余应力的影响规律进行详细研究,建立多元线性回归模型并进行显著性检验。对经热处理后具备不同晶粒尺寸的高温合金GH4169进行微铣削实验,通过X射线衍射法测量工件进给方向已加工表面的残余应力值,将实验值与预测值进行对比,从而验证残余应力预测模型的准确性。结果表明,其误差分布在2.18%～7.35%,不超过10%,说明残余应力的预测模型准确性较高。     

弹性薄板弯曲问题的一个分区横向联结的泛函

给出了一个弹性薄板弯曲问题分区横向联结的泛函。并且证明，它的驻值条件等价于全部支配方程、外边界条件、分区公共边界处的内力平衡条件和位移连续条件。     

置于液体表面上的梁的塑性动力响应分析

本文讨论了置于液体表面上的梁在一般的非对称变形模式下的塑性动力响应问题。文中采用了复域内格林函数解法,将势函数的Herbert问题转化为对Cauchy型奇异积分方程的求解。并用此方法讨论了简支梁和悬臂梁的塑性动力响应问题。结果表明,这类问题的已有的解均为本文给出的一般变形模式下解的特例。