颗粒材料破碎演化路径细观热力学机制

颗粒材料在高应力环境下会发生颗粒破碎现象,颗粒破碎不仅影响颗粒材料的力学特性,同时与大量工程问题密切相关.目前的相关研究主要集中在唯象地描述颗粒破碎的演化以及破碎对力学特性的影响层面,对颗粒破碎演化路径的物理机制研究较少.本文基于热力学框架,采用细观力学中细观-宏观的均匀化方法推导了颗粒体系弹性能和破碎能量耗散,并在最大能量耗散的假设下,在热力学框架内,建立了理想化的无摩擦球体颗粒等向压缩过程的弹性-破碎模型,阐述了颗粒材料破碎演化路径细观热力学机制.由于模型的推导不依赖任何唯象的经验公式,因此模型中包含的参数均有明确的物理意义.模型预测与前人试验结果对比表明,材料的初始级配对弹性压缩模量和破碎应力的影响并不相同:不同分形维数级配对应的弹性体变模量存在极大值,而破碎应力却随着分形维数的增大单调递增;颗粒破碎的演化符合最大能量耗散原理,且颗粒材料的压缩曲线可以分为弹性-破碎-拟弹性3个机制不同的阶段.      

幂硬化可压缩材料Ⅰ型动态裂纹尖端奇异场

研究了平面应变条件下幂硬化可压缩材料中定常扩展的Ⅰ型动态裂纹尖端应力应变奇异场．采用Ｊ２流动理论和场量直角坐标分量，得到了应力应变奇异性不同时的裂纹尖端渐近场，其中场量的角变化规律和理想弹塑性材料的完全相同     

在无单元法里直接准确施加位移边界条件和材料不连续条件

在无单元伽辽金法(EFG)里，由于其滑动最小二乘近似位移函数不满足Kronecker条件，使得它不能准确地施加本质边界条件和材料不连续条件，从而极大地限制了EFG法的发展和进一步应用。本文在位移边界和不同材料交界面的离散结点上采用实际的结点位移值，提出了一种准确施加位移边界和材料不连续条件的方法，该方法实施简单、稳定、求解精度高，而且其推导得出的整体刚度矩阵具有正定、对称和带状分布的特点，可以和有限单元法一样，直接利用各种成熟、高效的线性方程组解法求解系统平衡方程。数值算例结果表明了文中理论和方法的正确性和可靠性。     

Experimental and theoretical study of the nonlinear response of agiant magnetostrictive rod

In this paper, a magnetomechanical coupling constitutive relation of the giant magnetostrictive material was investigated experimentally and theoretically. A grain-oriented magnetostrictive rod of iron and rare earth was tested under a combined magnetomechanical loading. Two types of experimental curves were obtained, i.e., the magnetostrictive curve of the extensional strain vs the magnetic field, and the curve of the magnetic polarization intensity vs the pre-stress. A new theoretical constitutive model, based on the density of domain switching, is developed. Comparison of the theoretical predictions with the experimental results indicates that this model can capture the main characteristics of the magnetoelastic coupling deformation of a giant magnetostrictive rod. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10025209, 10132010, 10102007)     

高分子材料平面应变拉伸变形局部化

将基于应变软化玻璃状高分子材料微观特征建立的ＢＰＡ８－链分子网络模型引入ＵｐｄａｔｉｎｇＬａｇｒａｎｇｅ有限元方法，建立了适于变形局部化分析的大变形弹塑性有限元驱动应力法．在此基础上，数值模拟了初始各向同性高分子材料平面应变拉伸变形局部化的传播过程．探讨了ＢＰＡ模型对具有加工硬化特性的结晶性高分子材料变形分析的适应性；分析了局部化传播过程中颈缩截面的非均匀应力三轴效应；最后，讨论了网格尺寸以及初始几何不均匀性对颈缩扩散以及应力三轴效应的影响     

损伤材料裂纹尖端附近的应力场

本文导出了损伤材料的全量理论,导出了全量公式中H的渐近表达式;最后得到损伤材料平面应变条件下的裂纹尖端的应力应变场。     

《离子交换与吸附》征稿简则

<正>《离子交换与吸附》是南开大学高分子化学研究所主办的反应性高分子学术期刊。本刊旨在反应国内外离子交换剂、吸附剂、高分子催化剂、高分子试剂、医用高分子材料以及其他功能高分子材料在科研、生产、应用和应用基础研究诸方面的进展和动向。     

半导体光催化剂制氢研究新进展

太阳能作为一种最丰富的可再生能源, 具有其它能源所不可比拟的优点 [1～3]. 太阳能取之不尽、用之不竭, 太阳每年向地球辐照的能量大约是5.4×1024焦耳. 与核能相比, 太阳能更为安全;与水能、风能相比, 太阳能利用的成本较低, 而且不受地理条件的限制. 全世界范围每年需要的能源相当于8×109吨煤, 也就是1.09×1020焦耳的能量. 如果辐照地球上一小部分的太阳能能被利用的话, 许多能源问题都可能迎刃而解.     

离子交换法合成钴酸锌纳米空心材料及磁性

采用所合成的四氧化三钴纳米立方颗粒作为前驱体,在相对低温的水热条件下,通过反应体系中自身存在的扩散作用和离子交换作用,可控制备了钴酸锌纳米空心材料。利用SEM、TEM、EDS和XRD等测试方法对样品进行了形貌、结构、组成和物相的表征。结果表明,所得钴酸锌纳米盒粒径均匀,分散度好;钴酸锌纳米盒颗粒大小约为20nm,整个纳米盒为单晶。研究了钴酸锌纳米盒的生长机理。对所制备的材料进行了磁学性质测试,结果显示,尖晶石型结构钴酸盐纳米材料的磁性大小可以通过改变实验条件而加以调变。     

固相微萃取-气相色谱法测定食品包装材料中残留有机溶剂

提出了一种以固相微萃取与气相色谱-氢火焰联用技术为基础的测定食品包装材料中15种常用有机溶剂(苯类、醇类、酮类、酯类等)的方法。选择聚二甲亚砜作为固相微萃取的萃取相,采用DB-624毛细管色谱柱进行分离。在优化的试验条件下,15种有机残留溶剂在20min内能很好地分离,15种溶剂的测定下限(10S/N)为0.08～0.69μg.dm-2。加标回收率为60.0%～115.0%,相对标准偏差(n=5)为2.17%～8.34%。