Nonlinear thickness-shear vibration of an infinite piezoelectric plate with flexoelectricity based on the method of multiple scales

This paper presents a nonlinear thickness-shear vibration model for onedimensional infinite piezoelectric plate with flexoelectricity and geometric nonlinearity. The constitutive equations with flexoelectricity and governing equations are derived from the Gibbs energy density function and variational principle. The displacement adopted here is assumed to be antisymmetric through the thickness due to the thickness-shear vibration mode. Only the shear strain gradient through the thickness is considered in the present model. With geometric nonlinearity, the governing equations are converted into differential equations as the function of time by the Galerkin method. The method of multiple scales is employed to obtain the solution to the nonlinear governing equation with first order approximation. Numerical results show that the nonlinear thickness-shear vibration of piezoelectric plate is size dependent, and the flexoelectric effect has significant influence on the nonlinear thickness-shear vibration frequencies of micro-size thin plates. The geometric nonlinearity also affects the thickness-shear vibration frequencies greatly. The results show that flexoelectricity and geometric nonlinearity cannot be ignored in design of accurate high-frequency piezoelectric devices.     

烧结温度和升温速率对Pb(Sb1/3Mn2/3)0.05Zr0.47Ti0.48O3压电陶瓷性能的影响

采用传统固相法制备了Pb(Sb1/3 Mn2/3)0.05Zr0.47Ti0.48 O3 (PMS-PZT)压电陶瓷.利用XRD、SEM和EDS等研究PMS-PZT陶瓷体系在烧结过程中形成的过渡液相和形成过渡液相温度(1100℃)附近的升温速率对陶瓷结构、压电和介电性能的影响.结果表明:不同烧结温度下,所有样品均为单一的钙钛矿四方相,过渡液相不会对相的结构有影响,但是当烧结温度较低时,过渡液相在烧结后期以玻璃相在晶界附近富集,对陶瓷的压电和介电性能有很大影响.随着烧结温度和升温速率的升高,PMS-PZT晶粒尺寸增大,晶粒均匀性和规则性得以改善,晶化质量得到提高;d33测试和阻抗分析测试结果表明PMS-PZT样品在1100℃附近以7 ℃·min-1升温速率并在1250℃烧结时具有最好的压电和介电性能:d33 =313 C/N,kp=0.59,Qm=1481,εr=1437,tanδ=0.53;.     

微型燃料电池制备及其微通道摩擦性能的研究

阐述了微型燃料电池的制备过程,结合传统燃料电池数学理论和微流体力学,建立了微型质子交换膜燃料电池(μPEMFC)的数学模型,分析了微通道特性(如摩擦系数和水力直径等)对微型燃料电池性能的影响.结果表明:运用Fluent软件对模型进行计算的仿真结果与公开实验数据基本符合,验证了模型正确性;而传统模型的仿真结果小于真实值;当气道的水力直径Dh从348降至100时,电池性能有所上升;而当Dh值降至61.1时,其性能有所下降.     

面向对象的串并行有限元分析系统

研究了面向对象的串并行有限元分析系统的关键实现技术。首先介绍的有限元系统类库分析,重点阐明了面向对象方法应用于串并行有限元分析所具有的优势,基于此将集成系统归纳成多个组成类库:包括数学计算类库、数据处理类库、有限元基本类库、数值分析模型类库、图形类库以及应用框架工具类库等,进而介绍分析程序的面向对象实现方法及过程,最后形成一个集成的交互式并行有限元分析框架OOParaFEA(Object OrientedParallel FEA framework)。系统快速高效的实现,表明面向对象的方法的确从软件的可维护性、可扩充性以及减少复杂性等方面带来前所未有的优势,并且由于其固有的继承特性而使其特别适合团队协作开发大型有限元分析软件,从而给我国大规模科学计算软件的研制提供一个新思路。     

一种可提供QoS保障的新型交换结构

本文采用带缓存交叉开关作为核心交换单元,构建了一种空分复用扩展的联合输入/交叉节点/输出排队(SDM-CICOQ)交换结构,从理论上证明了当扩展因子为2时,SDM-CICOQ交换结构可以获得100%的吞吐量,并且能够完全模拟输出排队(OQ)交换结构,从而能够提供服务质量(QoS)保障.本文还给出了一种层次化优先级调度(HPS)方案作为SDM-CICOQ交换结构调度机制的工程设计参考,仿真结果表明采用HPS调度方案SDM-CICOQ交换结构可获得良好的性能.     

CDMA网络快速寻呼信道的性能分析

快速寻呼信道作为CDMA2000-1X的关键技术之一,可以在一定程度上减少移动台的功耗,提高移动台的待机时间.文中介绍了快速寻呼信道技术的基本原理、信道性能参数配置、移动台功耗同信道资源间的平衡策略等,最后给出了使用该技术后的移动台功耗测试结果.     

"视频压缩编码及多媒体通信"的教改探讨

"视频压缩编码及多媒体通信"是通信工程、电子工程等重要的专业课程.本文针对该课程在教学内容选取、实验环节等方面存在的问题,提出通过匿名问卷调查,更新教学内容,增加课堂演示实验和课程实验环节、SIT计划和科研成果进教材、毕业设计、课堂和实验项目等手段进行教学改革尝试,在学生的学习兴趣和创新能力培养等方面取得了较好的效果.     

PVP平均分子量对纳米银线制备的影响及工艺探究

利用乙二醇还原合成银纳米线.研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的平均分子量,AgNO3与PVP(平均分子量为1300000)物质的量的比,控制剂(Cl-)离子浓度对产物形貌及银纳米线长径比的影响.通过SEM、XRD测试,对不同的条件下制备的纳米银线进行微观形貌和晶体结构进行表征.实验表明,PVP平均分子量对纳米银线制备有着重要的影响且不同的PVP平均分子量需要不同的溶液浓度体系才能制备出高纯高产高长径比的纳米银线.当PVP的平均分子量为1300000,控制剂为CuCl2·2H2O和KCl,AgNO3与PVP物质的量之比为1∶2,反应时间为1h,纳米银线的直径大约为80 nm,长度大约为100 μm,长径比可高达1000多.     

再生核空间W_2~1[a,b]中线性微分方程组初值问题的数值求解

再生核方法在某些方程(组)解的表示和逼近中具有独特的优势,用一种新的再生核讨论线性微分方程组初值问题解的精确表示与近似计算.较之以往的同类文章,对一些重要定理进行了更简单有效的证明.另外本文的再生核由于其结构简单,易于算法实现.最后的算例充分的显示了基于的再生核方法的有效性.     

颤振对TDICCD相机像质的影响分析

为了分析卫星颤振对TDICCD相机像质的影响,给出了低频正弦颤振引起的相机像移,重点分析了滚动、俯仰、偏航三个方向的颤振对相机成像质量的影响.通过对两种卫星颤振动力学仿真数据的计算,具体研究了颤振对相机像质的影响程度.结果表明,TDICCD相机对卫星颤振幅值要求较高,且随TDI积分级数的增加,颤振的影响尤为突出,必须加以限制.