冲击压缩下玻璃等脆性材料中失效波的研究进展

失效波的研究始于Rasorenov和Kanel发现K1 9玻璃样品后自由表面速度时程曲线上有反常再压缩信号。失效波是二十世纪九十年代冲击动力学研究领域的一个重要发现 ,它是指在一维平面应变冲击压缩下 ,在玻璃等脆性材料中由冲击波引起的一种独特的失效或破坏现象。较为系统地回顾近年来对失效波的研究工作 ,评述了研究现状、最新结果、发展趋势、研究方法和实验手段 ,对尚存的问题进行了分析讨论 ,并介绍了玻璃材料的基本特性。最后简单汇报了作者在这方面的研究工作和取得的阶段性结果。     

固体的冲击拉伸碎裂

固体材料在冲击拉伸载荷作用下常常会断裂成多个碎片(碎片化)，固体材料碎片化的物理机制是多点损伤同时在固体中成核和发展，导致固体多处破坏。自 Mott 对固体的动态碎裂问题进行了开创性研究后，几十年来，对固体动态碎裂机制的研究一直是应用物理学、力学、航天和兵器工程等领域共同关心的重要课题。本文介绍了在冲击拉伸载荷作用下固体的动态碎裂研究的发展历史，给出相关的理论分析、实验研究和数值模拟的研究进展，特别针对现有的各种关于碎片尺度、碎片分布、以及碎片化物理机制的理论模型进行了较详尽的阐述和讨论，最后指出现有实验和理论研究中仍然存在的关键科学问题及进一步的研究展望。     

Formation and dissociation of protonated cytosine–cytosine base pairs in i-motifs by ab initio quantum chemical calculations

Formation and dissociation mechanisms of C-C＋ base pairs in acidic and alkaline environments are investigated, employing ab initio quantum chemical calculations. Our calculations suggest that, in an acidic environment, a cytosine monomer is first protonated and then dimerized with an unprotonated cytosine monomer to form a C-C＋ base pair; in an alkaline environment, a protonated cytosine dimer is first unprotonated and then dissociated into two cytosine monomers. In addition, the force for detaching a C-C＋ base pair was found to be inversely proportional to the distance between the two cytosine monomers. These results provide a microscopic mechanism to qualitatively explain the experimentally observed reversible formation and dissociation of i-motifs.     

氮杂富勒烯的合成及反应研究进展

氮杂富勒烯是富勒烯家族中一类非常重要的化合物,由于其独特的结构和反应活性,近年来引起了人们的广泛关注.因此,对氮杂富勒烯的合成、反应方面的研究进行了概括和总结.氮杂富勒烯的合成主要有3种方法(Wudl,Hirsch,Gan),氮杂富勒烯的反应主要包括自由基反应和亲电芳环取代反应.     

质量非均匀分布的烟囱在倾倒过程中的力学分析

烟囱倒塌的过程中可能会在某处断裂.本文研究了质量非均匀的烟囱倾倒过程中各部位的受力与扭矩,并通过扭矩极大值点找出烟囱断裂位置.     

Cd(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)与三(2-巯吡啶基)甲烷配合物的合成、表征及配合物中C-S键的断裂机理

以三(2-巯吡啶基)甲烷(L)为配体合成了2个Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的配合物:Cd(L)₄(NO₃)₂和Zn(L)₄(ClO₄)₂, 发现在配合物中配体的C-S键发生了断裂, 通过紫外、质谱手段研究并预测了其反应机理。单晶X-射线衍射的结果显示, 配合物1和2中金属原子均处于扭曲的四面体配位环境中, 分子间π-π堆积作用将配合物1的分子结构延伸为二维网状结构。     

木质素β-O-4单元的光化学和电化学降解:醚键断裂反应的一种应用*

醚键断裂反应既是有机化学的重要教学内容,又在现实世界中具有广泛应用。木质素是一类重要的生物质资源,其降解核心为碳-氧键断裂反应体系,具有重要的研究价值。对木质素β-O-4单元利用光化学和电化学降解的最新科研进展进行总结,可为醚键断裂反应的教学提供应用案例,拓展学生科学视野。     

新氢压缩机活塞杆断裂原因分析

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和火花直读光谱仪等测试仪器,对42CrMo新氢压缩机活塞杆断裂原因进行分析. 结果表明,42CrMo钢的化学成分和金相组织均符合标准要求. 失效活塞杆属于疲劳断裂,活塞杆钢材中存在大量几何尺寸大于10 μm尖角形状聚集态氧化铝非金属夹杂物,在交变载荷作用下,这些夹杂物聚集处形成了应力集中,引起疲劳裂纹,是活塞杆断裂的主要原因.     

纳构件加工后的力学特性

"采用分子动力学模拟的方法,运用镶嵌原子模型,研究了经过刻划后的单晶铜纳构件在不同拉伸速度条件下的力学行为. 通过原子位图、缺陷原子透视图、径向分布函数及应力-应变关系研究加工后纳构件在拉伸负载作用下的变化特性,并与理想单晶铜纳构件进行对比分析．模拟结果表明,加工后的纳构件的屈服强度较理想纳构件的屈服强度有明显下降,屈服强度随着刻槽深度的增加而下降,而且屈服强度对刻槽方向和拉伸速度敏感;纳结构在拉伸负载作用下,其应力应变关系出现了双峰形式,即工作硬化现象,二次屈服后表现为Z字形逐波下降形式．刻划深度、刻划     

高分子材料图案记忆表面

微纳米图案赋予了材料表面独特的光学、电学、声学、力学以及生物学等特性,其中具有动态变化形貌的表面图案能够实现对材料表面性能原位实时调控,可用于构建智能表面.能够改变临时拓扑形貌并在外界刺激下恢复初始状态的一类动态表面材料称为图案记忆表面(pattern memory surface, PMS).PMS在浸润性调节、智能显示、电子器件和信息安全等多个领域具有重要的应用前景,涉及化学、物理、材料和生物多个学科交叉领域,是智能材料研究热点之一.然而,由于基底材料对高分子链在微观尺度上的运动具有束缚作用,如何构筑动态可调的拓扑形貌记忆表面一直是该领域面临的难题.基于此,本专论试图定义高分子材料图案记忆表面特征,并总结PMS有关研究的新进展.重点讨论基于褶皱图案构建PMS的优势,进而介绍了PMS作为智能材料在动态光栅、防伪、反射式显示、细胞培养等领域的应用,同时展望PMS的发展前景.