冲击载荷下分支交错层状仿生复合材料动态断裂行为的实验研究和数值模拟

通过三点弯动态冲击实验和数值模拟方法,研究了分支交错层状仿生复合材料的动态断裂韧性。首先设计并制备了分支交错层状仿贝壳复合材料试样,即将一种脆性刚性材料和一种橡胶类材料分别作为复合材料的硬质层和软胶层;随后采用改进的分离式Hopkinson压杆装置进行了三点弯冲击实验;接着讨论了初始冲击速度、硬质材料长宽比、软质材料层厚度对复合材料试样动态断裂行为的影响;最后采用ABAQUS有限元数值模拟,研究了不同宽度和不同冲击方向对复合材料试样动态断裂韧性和裂纹扩展的影响。结果表明:随着冲击速度和硬质材料长宽比增加、软胶层厚度减小,裂纹越倾向于沿直线扩展,反之,裂纹越倾向于绕过硬质材料沿着软胶层呈折线扩展;试样的峰值动载荷和起裂时间也随之增大。有限元模拟结果表明:随着结构总宽度的增大,试样断裂韧性增加,裂纹倾向于绕过硬质材料沿着软胶层扩展;采用实验设计的冲击方向时,试样的断裂韧性高于其他方向。     

锂离子电池硅基负极材料嵌锂行为的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算不同数量的锂离子引起的硅材料晶体结构的变化以及在嵌锂过程中形成Li_xSi(x=1、2、2.4、4.4)合金相的形成能与电子结构.采用LST/QST方法计算过渡态,模拟合金体相中的锂离子迁移过程.计算结果表明,随着嵌锂数量的增加,硅晶胞的体积在不断增大;Li_xSi合金相的形成能为负值,表明在嵌锂过程中锂离子和硅原子可以自发形成这些合金相,其中Li₇Si₃合金最容易形成;随着嵌锂量的增加,锂离子在费米能级处s轨道提供的电子数逐渐增加,锂硅合金在费米能级处的电子数量呈增大趋势,表明锂硅合金的导电性越来越优;常温下Li₂Si体相中很难直接形成锂离子空位,但锂离子空位的迁移过程很容易发生.     

北京大学ERL装置交汇段的研究与设计

 在交汇段设计理论的基础上,针对北京大学ERL的具体情况,对交汇段的束流传输结构进行了优化设计,通过模拟得到了满足要求的一组设计参数;研究了空间电荷效应以及相干同步辐射对束流发射度、能散及包络的影响。结果表明：空间电荷效应对发射度影响不大,但对束流包络影响较明显;相干同步辐射引起的发射度增长及能散较小,且不影响束流包络。     

CHJ-S-2型超声波塑料焊接机

上海超声波仪器厂新近研制成功了一种新颖的大功率超声波塑料焊接机,它是焊接热塑性塑料制品的最新设备,各种注塑而成的胶件都可以使用该设备进行焊接,不需要任何熔剂、粘合剂或其他辅助品,它具有焊接速度快、质量高、外形美观等优点。 超声波塑料焊接机用途广泛,只要使用热塑性胶件的行业都可适用,如电子工业、汽车工业、电器制造、玩具、家庭用品、包装及一般塑料行业等。 本设备可根据不同焊接对象进行熔焊、嵌焊、铆焊等,由于本设备输出功率较大,所以对较大面积的塑料作进行传输焊接效果更为理想。     

三苯甲烷染料的表面发光

用同步泵浦染料激光器与时间相关单光于计数技术相结合,测量了孔雀绿和结晶紫水溶液的表面发光。在激发波长为608nm时,除了观测到304nm二次谐波外,还观测到了由双光于吸收所产生的荧光。     

三硼酸锂晶体的多光子散射

本文报道三硼酸锂(LBO)晶体的瞬态前向相干多光子散射,实验表明LBO晶体内部同时发生x~(2)和x~(3)非线性相互作用过程,而未发现光耦合效应,测量了LBO晶体的光栅寿命上限.     

ZnSe-ZnS多层量子阱光学双稳态器件

本文报道了以YAG三倍频激光为光源时,在用MBE生长的ZnSe-ZnS多量子阱材料制成的F—P标准具光双稳器件上观察到的脉冲压缩效应。根据入射脉冲波形和透射脉冲波形得到了该器件的双稳回线。     

GaP衬底上分子束外延Si时P偏析的抑制

用Si分子束外延技术在GaP(111)衬底上生长Si时,发现Si外延层表面存在P偏析,根据俄歇电子能谱(AES),反射式高能电子衍射(RHEED)在一系列不同实验条件下的结果,本文对P偏析产生的机制、外延层表面再构与P偏析之间的关系作了分析和讨论,得出偏析主要来自外延Si原子与衬底P元素之间的相互交换。在此基础上提出了一种能有效地抑制P偏析同时又改善外延层质量的新的Si/GaP(111)异质结制备方法。 关键词：     

芴二聚体三重激发态能量转移的理论研究

利用电子结构计算和电子转移速率理论,研究了芴二聚体的三重激发态能量转移过程. 应用限制性密度泛函理论构造得到非绝热态后,计算了控制能量转移的两个重要参数{电子耦合强度和重组能. 电子耦合强度的波动利用电子动力学模拟计算. 通过对上述参数相关函数的计算,成功得到了体系哈密顿量的对角元和非对角元波动,并应用微扰理论和波包扩散方法得到了能量转移速率. 结果表明,静态和动态的波动都明显地增加了能量转移速率,但是动态波动导致的速度增加却小于静态波动.     

Microstructure evolution of laser solid forming of Ti-Al-V ternary system alloys from blended elemental powders

Morphology evolution of prior β grains of laser solid forming (LSF) Ti-xAl-yV (x 11,y 20) alloys from blended elemental powders is investigated. The formation mechanism of grain morphology is revealed by incorporating columnar to equiaxed transition (CET) mechanism during solidification. The morphology of prior β grains of LSF Ti-6Al-yV changes from columnar to equiaxed grains with increasing element V content from 4 to 20 wt.-%. This agrees well with CET theoretical prediction. Likewise, the grain morphology of LSF Ti-xAl-2V from blended elemental powders changes from large columnar to small equiaxed with increasing Al content from 2 to 11 wt.-%. The macro-morphologies of LSF Ti-8Al-2V and Ti-11Al-2V from blended elemental powders do not agree with CET predictions. This is caused by the increased disturbance effects of mixing enthalpy with increasing Al content, generated in the alloying process of Ti, Al, and V in the molten pool.