人工肌肉作动器的参数优化设计

由于电活性聚合物材料在电场作用下所表现出的许多独特的力电性能,如大应变、响应快、高能量转换率等特点,使得这种高分子智能材料引起了广泛关注,已被加工成作动器、传感器及俘能器等能量转换器,有望在工程领域发挥巨大作用.论文针对美国人工肌肉公司(Artificial Muscle Inc.)开发的一款电活性聚合物介电薄膜作动器的优化设计开展研究,主要研究了在外加力电载荷作用下,当薄膜发生面外轴对称大变形时,不同初始预拉伸即设计参数对薄膜厚度、拉伸变形、应力及薄膜中电场强度等的影响效应.该薄膜作动器有三个设计参数,结果表明,通过优化设计参数,在设计参数的某一组合下,薄膜的厚度、薄膜中的电场分布将趋于均匀,而薄膜的拉伸变形、应力并未呈现类似的均匀性.本文所提供的研究方法,可为此类作动器的优化设计提供基本的分析模式.     

类桃形钼酸铁微纳结构材料的水热合成、磁性和催化性能

以Fe(NO3)3和(NH4)6Mo7O24为反应物,在不添加表面活性剂的情况下,采用一步水热法成功地合成了一种新颖的钼酸铁（Fe2(MoO4)3）材料. 扫描电子显微镜和粉末X-射线衍射仪结果表明,所合成产品具有类桃形的微纳米结构,为单斜晶系结构材料,所用反应前驱物中的铁/钼投料比以及反应时间和温度等条件,对于形成Fe2(MoO4)3的层层紧密组装结构起到了关键作用,定向生长和层层自组装的纳米线构建了Fe2(MoO4)3的微纳米结构. 磁性能和催化性能测试结果表明,该Fe2(MoO4)3材料具有软磁性能,并在无光照的条件下对盐酸四环素(TC)表现出较好的催化降解效果,有望作为可磁性回收重复使用的TC降解催化剂.     

基于专业特色的非化学专业“物理化学实验”内容的整合

《物理化学实验》是环境科学、环境工程、高分子材料及新能源与器件 ４个非化学专业的必修基础课．以往因学时少只开设 ６个基础实验,未考虑专业差异．该文在已有教学基础上,结合各专业特点,对原实验内容进行整合、置换或更新,增加《物理化学基本技术训练》项目;以《水 －柴油体系拟三元相图绘制》和《乳化柴油燃烧热测定》置换原《燃烧热测定》和《液相反应平衡常数测定》实验;结合环境专业特点,以《活性炭吸附酸性废水中 Ｈ＋的动力学研究》置换原《电导率法测定皂化反应速率常数》实验;结合新能源与器件专业特点,将《原电池电动势的测定》更新为《原电池制备及电动势的测定和应用》实验．上述实验内容的整合旨在让学生能利用物理化学的研究方法,为相关专业的后续研究打下扎实的基础．     

实验教学中弛豫法测定反应速率常数的研究

弛豫法测定反应速率常数是物理化学实验中一个基础性教学实验,针对弛豫法测定铬酸根重铬酸根反应速率常数实验中存在的结果误差大的问题,从pH计的安装方式、扰动液与被扰动液的浓度比、数据的处理方法3个方面对实验进行了探索与改进.改进后的实验可测得较准确的反应速率常数,相对误差小于10％,且实验的可重复性良好,能够更好地用于该实...     

高频超声诊断踝关节外侧副韧带损伤及评估沙床康复训练效果

本文探讨高频超声诊断踝关节外侧副韧带损伤及采用沙床康复训练的临床价值。选取120例踝关节外侧副韧带损伤患者作为研究对象,其中78例患者采用保守康复治疗联合沙床康复训练(保守组),42例患者采用手术联合沙床康复训练治疗(手术组)。高频超声诊断保守组患者距腓前韧带损伤程度与MRI诊断损伤程度差异无统计学意义(P>0.05);保守组有34例患者出现跟腓前韧带损伤,高频超声诊断跟腓前韧带损伤程度与MRI诊断损伤程度差异无统计学意义(P>0.05);高频超声诊断手术组患者距腓前韧带、跟腓前韧带损伤程度与手术中所见结果差异无统计学意义(P>0.05);高频超声评价痊愈组患者的踝关节功能显著优于有效组(P<0.05)。高频超声诊断踝关节外侧副韧带损伤与MRI诊断及手术术中所见结果差异不大,高频超声作为术前诊断踝关节外侧副韧带损伤病情及判断踝关节功能恢复具有一定的临床价值。     

热声制冷机板叠内流动与换热的数值分析

本文采用基于压力修正算法的可压缩交变流动程序,采用适体坐标生成网格,AUSM 格式离散N-S方程和能量方程,计算了二维基本型热声制冷机板叠内的流动与换热情况,探讨了板叠附近的温度随时间的变化,分析了周期时均能量.由模拟结果可以看出,在气体冷端,能量由气体进入板叠,时均能量为正,在气体热端,能量由板叠进入气体,时均能量为负,板叠热端的时均能量稍大于板叠冷端的时均能量,板叠产生了冷量.但与输入功相比,板叠产生的冷量较小,因此系统的内能增加,气体冷端的温度增加.并且随着板叠的厚度的增加,板叠冷热端温差先增大后减小,并存在最佳板叠厚度使得冷热端的温差达到最大.     

激光治疗PWS中制冷剂喷射冷却过程的数值模拟

本文采用有限容积法对制冷剂喷射冷却(Cryogen spray cooling,CSC)过程进行了数值分析,研究了皮肤组织温度场随时间、空间的分布规律,初步分析了喷射过程中可能发生的冷损伤.探讨了不同喷嘴距离对于喷射换热过程的影响.结果表明:本文的模拟结果定性符合文献中的试验结果;由于制冷剂喷射不均匀性带来的冷保护不足问题可以通过适当延长冷却时间(如大于80 ms)加以避免;低温制冷剂带来的冷损伤仅局限于浅表皮层,不会对人体造成伤害;喷射距离对于整个换热过程的影响非常有限,可以较为自由地布置喷嘴位置.     

1.2 MV大功率直流高压电源研制

 采用等边三角形结构的铁芯,次级线圈分成40级,分别进行三相全波整流,每级输出直流30 kV,串联后获得1.2 MV/A的直流高电压大功率输出。电源的能量转换效率大于95%,漏抗高达21.7%。采用无滤波电容结构,次级线圈星型/三角型接法交替使用,纹波系数小于±4%。整个电源密封在压力钢筒中,充0.8 MPa高纯度SF6气体作为绝缘介质,最大工作场强小于130 kV/cm。设计了专门的SF6气体冷却系统,气体温度控制在60 ℃以内,高电压由充气同轴传输线输出。在小负载条件下,电源各项指标满足技术要求,已经安装在1.2 MW,1.2 MeV大功率直流电子加速器上进行整机联调。     

李-凯斯勒方程的牛顿-二分求解法

李-凯斯勒方程能够准确描述烃类多组分混合流体P-V-T(压强-体积-温度)性质,在稠油化学复合冷采过程中,李-凯斯勒方程常常被用于计算稠油的物性。通过对牛顿法和二分法进行优势互补,提出了基于最小自由能原理的李-凯斯勒方程牛顿-二分混合求解算法。该算法先是参照二分法的思路迅速从李-凯斯勒方程的定义域内搜寻出目标区间,随后利用牛顿迭代公式求解出区间内的实根及对应的吉布斯自由能,最后迭代这一过程直至自由能不再下降。牛顿-二分混合算法的优点包括：对初值不敏感,无需配合复杂的初值生成规则使用;收敛速度快,相较于二分法而言可以加速1～2倍;适用范围广,可同时适用于气相与液相流体。相较于牛顿法和二分法而言,牛顿-二分混合算法更适合嵌入各类模拟软件中进行混合流体的P-V-T性质计算。     

采矿工程中大采高综采相关技术参数确定研究

本文以采矿工程中大采高综采相关技术参数的确定以及存在的问题为研究对象,论文首先探讨了合理采高的确定,工作面长度和推进度的解决方案,而后分析了当前大采高综采中存在的问题及解决措施,最后笔者总结了大采高综采技术的发展思路。全文是笔者从工作实践出发进行的理论探讨,因而各种技术理论的探讨都最终能落到实践中,相信本文的研究对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。