轴向荷载下功能梯度材料圆柱壳的动力屈曲

基于Donnell壳体理论和经典板壳理论,利用Hamilton变分原理得到轴向荷载作用下材料属性呈幂律分布的功能梯度材料圆柱壳的动力屈曲控制方程。根据圆柱壳周向连续性设出径向位移的函数表达,利用分离变量法求解得到功能梯度材料圆柱壳在轴向荷载作用下的动力屈曲临界荷载的解析表达式和屈曲解。利用MATLAB软件编程计算,讨论了径厚比、梯度指数、环向模态数、轴向模态数等对功能梯度材料圆柱壳动力屈曲临界荷载的影响。结果表明:圆柱壳的临界荷载随临界长度的增加而减小;冲击端为夹支的临界荷载比冲击端为简支的临界荷载大,说明约束条件对临界荷载有较大影响;圆柱壳的临界荷载随着模态数的增加而增大,说明临界荷载越大,高阶模态越易被激发;屈曲模态图随着模态数的增加而复杂化。     

Experimental Test of 7.8GHz Power Extractor Using Dielectric Loaded Rectangular Waveguide Structures

We report on experimental test of a 7.8 GHz power extractor using a dielectric loaded rectangular waveguide structure. This work is conducted at the Argonne wakefield accelerator （AWA） facility. The wakefield is excited by an electron beam travelling through a dielectric loaded rectangular waveguide, and the generated rf power is then subsequently extracted with a properly designed rf coupler. In the experiment, 30 MW of output power is excited by a 66nC single electron bunch, and wakefield superposition by a train consisting of four bunches is also demonstrated. Both the results agree well with theoretical predictions.     

膨胀着的球面的相对论变换

分析了膨胀着的球面的相对论变换.     

多普勒效应公式的简便推导

基于把多普勒效应理解为波频率的坐标变换,由洛伦兹变换推导出适用于任何波的多普勒效应公式。     

由一道习题引发的实验探究与思考

一道经典习题, 因对平行于透镜主轴的光线经透镜折射后形成亮斑的差异认识不足, 被误讲多年. 本 文以实验为依据, 对其中的问题精准剖析     

单层石墨烯水分子吸附对其光学性质的影响

用MS软件对水分子吸附在单层石墨烯表面进行计算,采用第一性原理中的密度泛函理论。使用广义梯度近似和周期性平面模型,得到不同数量的水分子吸附在石墨烯表面上的吸附能,并且计算了相对应的光学性质。得到的结果是吸附能很小,主要是范德瓦尔斯相互作用。石墨烯具有高疏水性,水分子在石墨烯表面对石墨烯的电子结构几乎没有作用,吸附不同个数的水分子后对石墨烯的光学性质有一定影响,其中吸附单个水分子后变化并不明显,吸附2或3个水分子后吸收率和光电导率略有下降;折射率和消光率下降不明显,说明吸附水对石墨烯的透明度影响不大;介电函数的实数部分变化趋于平缓,虚数部分有明显下降;能量损失增加。     

FeN4掺杂对富勒烯催化特性调制的第一性原理研究

因其较好的稳定性和催化活性,非金属N与金属共掺杂的富勒烯（C60）作为新型氧化还原反应（ORR）催化剂受到了人们的广泛关注。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统地研究了FeN4掺杂对C60催化特性的调制规律,揭示了O2在FeN4掺杂的C60上的吸附和氢化特性。结果表明：（1）O2倾向于以side-on模式吸附在Fe的顶位上,O-O键平行于C60的球切面,与Fe形成O-Fe-O三元环结构,对应的吸附能为1.48 eV。（2）O2的氢化反应路径可以分为两条：（i）O2先解离为O + O,然后氢化为O + OH。O2的解离为反应的速控步,势垒为2.82 eV。（ii）O2先氢化形成OOH结构,然后解离。氢化为反应的速控步,势垒为2.83 eV。     

第一性原理研究O2在CrN4掺杂石墨烯上的氢化

掺杂是调制graphene催化特性的有效方法. 掺杂的Graphene, 因其具有对氧还原反应具有较高的活性, 而作为一种新型高效质子交换膜燃料电池阴极材料. 采用包含色散力校正的第一性原理的密度泛函理论方法(DFT-D)系统的研究了O2在CrN4掺杂的Graphene上的吸附和氢化特性. 结果表明: (1) O2倾向于以side-on模式吸附在Cr顶位, 形成O-Cr-O三元环结构, 吸附能为1.75 eV; (2) O2在CrN4-Gra上更倾向于直接分解成O+O, 并进一步氢化为O+OH, 反应的限速步为O2的分解, 相应的反应势垒为0.48 eV.     

冲击作用下夹层充液薄壁半球壳组合结构的动力响应

采用DHR9401作为加载工具对充液夹层构形的薄壁半球壳组合结构受质量块冲击的动力响应进 行了实验研究。给出了冲击力和内压力时程曲线,结合实验变形过程的观察可以看出,冲击引起半球壳的动 力响应可分为4个阶段:冲击点处的扁平化;壳面凹陷形成塑性铰并向外扩张;冲头对塑性棱区的压平以及弹 性恢复。实验结果表明,双层充液球壳在受到载荷冲击时,由于液体作用使外壳受到的局部冲击转化成面载 荷均匀加载在内壳上,使之具有更大的承载能力。采用夹层充液组合构形的半球壳组合结构的耐撞性有了很 大的提高,在一定的冲击能量下,内部的球壳变形量很小,可以提供有效的安全防护空间。     

核壳结构聚苯胺-聚电解质-碳酸钙微球复合材料的制备、表征和应用

在包裹了聚电解质的碳酸钙微球上原位聚合苯胺,形成导电性良好的聚苯胺-聚电解质-碳酸钙（PAN/(PEs)6/CaCO3）微球。 采用扫描电子显微镜研究了聚电解质层对碳酸钙微球形貌的影响,以及苯胺单体加入量对碳酸钙-聚电解质-聚苯胺导电复合材料形貌的影响。 并用红外光谱和紫外-可见光谱等进行了结构表征。 该复合材料有良好的电催化活性,将其滴涂在玻碳电极上,修饰电极对多巴胺氧化显示了较强的催化能力,与碳酸钙修饰电极相比,其氧化峰电位负移了130 mV,平行制作5支修饰电极测定4.0 mmol/L多巴胺,相对标准偏差为4.2％。 该复合材料制备简单、重现性良好,可以构建测定多巴胺的传感器。 线性范围0.5~10.0 mmol/L,检测限0.2 mmol/L(3S/N)。