蝙蝠喉部发声组织建模及发声机理*

建立蝙蝠发声组织模型对超声机理研究及在智能设备的应用具有重要意义。根据蝙蝠喉部发声组织结构特点,通过有限元方法构建了蝙蝠的3种不同发声组织模型,分析了尺寸、材料力学参数、组织结构和张力4个因素对发声组织特征频率的影响。结果表明,如果用人类声带,按比例缩小构建蝙蝠喉部组织模型,蝙蝠无法发出超声波。构建组织结构含甲状软骨和声带的半鼓状模型和只含声带的条状模型,两种模型的特征频率相近且在合理的参数域内均无法达到超声范围。而含膜条状模型的特征频率可以通过张力进行超声频率的调节,这与文献的实验结果一致。因此,可基于含膜条状模型对蝙蝠喉管发声组织进行建模及其发声机理研究。     

含多源损伤的胶接修补结构有限元分析方法

采用有限元法研究含多源损伤结构的胶接修补问题,利用二维三层有限元模型对损伤区进行了数值模拟,并选取典型多源损伤情况中含共线双裂纹铝板结构为算例,详细分析了含多裂纹胶接修补结构中两裂纹相对位置、补片尺寸、铺层和厚度对应力强度因子的影响.结果表明,复合材料胶接修补可明显降低含共线双裂纹母板的应力强度因子;对于确定的裂纹和应力场,应对复合材料补片长度和厚度等参数进行优化设计,以获得最佳的修补效果.     

The effects of relative density of metal foams on the stresses and deformation of beam under bending

The exact analytic solution of the pure bending beam of metallic foams is given. The effects of relative density of the material on stresses and deformation are revealed with the Triantafillou and Gibson constitutive law (TG model) taken as the analysis basis. Several examples for individual foams are discussed, showing the importance of compressibility of the cellular materials. One of the objects of this study is to generalize Hill’s solution for incompressible plasticity to the case of compressible plasticity, and a kinematics parameter is brought into the analysis so that the velocity field can be determined. The English text was polished by Yunming Chen.     

缅甸蟒蛇腹鳞表面的摩擦机理及摩擦各向异性研究

采用原子力显微镜观察缅甸蟒蛇腹鳞表面的微观结构,采用UMT-2型摩擦磨损试验机研究不同载荷及运动方向的腹鳞表面的宏观摩擦各向异性,建立了摩擦运动的接触模型,分析了腹鳞表面的磨损机理.结果表明:腹鳞表面的微观结构由指状微突体和板结构部分周期排列而成,其结构可用9个特征参数定量描述;腹鳞表面摩擦力由分子作用力、表面微突体的犁沟力、楔形作用力以及材料弹性滞后共同引起;腹鳞表面的摩擦系数在0.07左右并与运动方向有关,摩擦系数随载荷增加而减小;后向运动及左、右侧向运动时摩擦系数基本相等,比前向运动时高33%左右;腹鳞表面微突体不同方向上倾斜角度的差异是引起摩擦各向异性的主要原因.研究结果对仿生制造摩擦各向异性表面提供实验依据.     

C40自密实混凝土Ⅱ型断裂韧度的确定

自密实混凝土的Ⅱ型断裂韧度是个很重要的材料参数,而对其Ⅱ型断裂的研究,有助于我们建立复杂裂缝扩展准则并且探索构件断裂失效.为了解自密实混凝土Ⅱ型断裂破坏过程并确定其Ⅱ型断裂韧度,本文制备了7组21个不同缝高比以及不同切口方式的试件,利用半对称加载方式对自密实混凝土做了Ⅱ型断裂实验,并利用ABAQUS有限元建模,模拟计算...     

基于纳米线波导和一维光子晶体纳米梁腔的模分-波分混合解复用器

设计了一种基于纳米线波导和一维光子晶体纳米梁腔的模分-波分混合解复用器,该器件由波分解复用(WDM)和模分解复用(MDM)两部分组成.其中,波分解复用部分由两个一维光子晶体纳米梁腔构成,模分解复用部分采用硅基纳米线波导结构.利用三维时域有限差分法,计算分析了该混合解复用器的性能参数.结果 表明,该器件可以在波长1570...     

旋光晶体的寻常折射率与左旋光和右旋光折射率的关系

由光的波动方程证明,若介质为旋光物质,则其极化率张量χ一定有非对角对称的共轭虚元素,并导出了旋光晶体的寻常折射率no与左旋光折射率nL和右旋光折射率nR之间的关系.将理论分析结果与实验数据相对照,结果完全吻合.     

碲化镓纳米片中单斜晶相和六方晶相共存的光谱特征（英文）

快速发展的二维层状材料为构建新型高效的微纳发光器件和光电探测器件提供了新的平台.其中碲化镓纳米片备受关注,这是因为碲化镓从少层到块体都具有极强的发光性能,因而可以降低二维微纳器件的制备条件.然而碲化镓纳米片具有单斜和六方等多种晶相,使其发光特性和光谱结构异常复杂,目前还缺少对不同厚度碲化镓纳米片荧光光谱的系统研究.本文研究了不同厚度碲化镓纳米片的荧光光谱和拉曼光谱,以及荧光光谱从低温(4 K)到室温的演化行为.通过光谱分析,发现单斜晶相和六方晶相可能同时共存于多层碲化镓纳米片中.为了阐述相关实验结果,构建了如下原子结构模型:其中六方晶相位于纳米片的顶层与底层,而单斜晶相位于纳米片的中间位置.基于温度依赖的荧光光谱,可以获得六方晶相的光学带隙为1.849 eV,且该激子峰只能在较高温度(>200 K)下和声子辅助下才能表现出显著的荧光发射行为.进一步的实验结果确定了六方晶相的激子-声子相互作用强度约为1.24 meV/K.本工作证实了碲化镓纳米片中单斜晶相与六方晶相共存的实验现象,为研究碲化镓纳米片的晶相变化和激子动力学,以及探究碲化镓的奇异物理化学特性,提供了新的见解.     

轴流式水轮机转轮流固耦合计算

在利用轴流式水轮机全流道三维非定常湍流数值计算和利用弹性力学非稳态有限元法计算轴流式水轮机转轮叶片动态的应力和应变的基础上,利用弱耦合算法完成了轴流式水轮机在有粘有旋条件下的流固耦合计算,得到了叶片的动态应力和动态应变,并对结果进行了讨论.     

d2,8电子体系共价效应对光谱的影响

在含过渡金属离子的半磁半导体的光学和磁学性质研究中,由于体系的共价性较强,d轨道不再是纯d轨道,而是混合轨道t2g或eg。相应地,需要引入两个共价因子Nt和Ne。建立在混合轨道上的含有共价因子的能量矩阵称为广义能量矩阵。建立了d2,8电子体系的(45×45)阶广义能量矩阵。在广义能量矩阵中,拉卡(Racah)参量A不再是相加常量,同时,d8电子体系不能简单地视为互补的d2空穴体系,因为它们的能量矩阵形式不同。Nt和Ne虽然是属于两个不同轨道的不同的共价因子,但在数值上不能有大的差别,因为考虑进共价效应后,拉卡静电参量A对能级计算有极大的影响。这意味着在通常的光谱拟合中所采用的BCΔ方案是好的近似。以上结论被应用于ZnS∶Ni2 的d-d跃迁谱,计算结果与实验符合。