流场环境下复杂囊泡的动力学行为

采用非平衡态分子动力学方法研究了二维复杂囊泡在剪切流中的动力学行为. 模拟发现了复杂囊泡经典的翻滚(tumbling)、摇摆(trembling)和坦克履(tank-treading)行为, 还观察到由坦克履行为向平动行为(translating)的转变. 囊泡的平动行为与剪切率大小、复杂囊泡的形状密切相关. 当大囊泡均匀嫁接较多数目的小囊泡后, 其平动方式消失. 该研究有益于加深对囊泡在剪切流场中复杂性行为的理解.     

一种改进的分层剪切湍流亚格子尺度模型及其应用

提出了一种新型的分层剪切湍流应力和湍流热通量的动力学亚格子尺度(SGS)模型,并就热分层槽道湍流问题,计算验证了该模型的正确性.采用大涡模拟方法和该动力学亚格子尺度模型,数值研究了在浮力和剪切双重作用下的稳定分层和不稳定分层槽道热剪切湍流,探讨了某些湍流特性随Richardson数的变化规律,并分析了相关的流动物理机制.     

单广义位移的深梁理论和中厚板理论

经典的梁板弯曲理论由于未考虑横向剪切变形的影响而只能适用于细长梁和薄板,传统的多广义位移的深梁理论和中厚板理论由于忽视了转角与挠度之间的内在关系而只能适用于短粗梁和中厚板。这两种理论存在着转角的独立性与不独立性之间的矛盾,因而不相兼容。鉴于此从基本假设出发,既考虑了横向剪切影响,又确定了转角与挠度的关系,导出了单广义位移的深梁理论和中厚板理论,给出了几种简单梁的解析解,并用数值算例验证了这一理论的适用性。     

水库淡水冰剪切强度试验研究

对红旗泡水库淡水冰开展了剪切强度系列试验,累计得到236个试样的剪切强度数据.分析了剪切强度随温度、剪切应变速率以及加载方向的变化规律.通过试验结果得到剪切强度随剪切应变速率的变化规律,利用统计分析得出峰值剪切强度与冰温度的试验关系.同时分析了水库冰各向异性特点,产生不同加载方向下剪切强度的差异.     

一种新的计算Timoshenko梁截面剪切系数的方法

Timoshenko梁理论中考虑了截面剪切变形的影响,推导了一种新的计算剪切系数的方法,首先采用悬臂梁纯弯曲变形条件下截面剪应力分布的精确解,基于能量原理得到了各种梁截面剪切系数新的表达式,然后推导了弯扭耦合变形条件下截面剪应力分布的精确解,进一步获得了该条件下截面的剪切系数.结果表明,悬臂梁端面作用力偏离截面的弯曲中心将使剪切系数变小,通过与Cowper计算结果的对比发现结果偏小,其原因是Cowper没有考虑与外力垂直的剪应力的影响,因此新的计算结果更优越.     

Structural Characterization and Thermal Properties of 1-Amino-1-ethylamino-2,2-dinitroethylene

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)和乙胺水溶液在92 oC下反应合成出了一种新型含能材料1-氨基-1-乙氨基-2,2-二硝基乙烯(AEFOX-7). 利用理论计算方法研究了AEFOX-7的分子结构、红外吸收和核磁共振化学位移. 用DSC和TG/DTG研究了AEFOX-7的热行为. 其热行为可分为一个熔化过程和一个紧接的剧烈放热分解过程. 热分解反应的放热焓、表观活化能和指前因子分别为：374.88,169.7 kJ/mol和1019.24 s^-1, 热爆炸的临界温度 是145.2 oC. 采用微量热法和理论计算方法研究了AEFOX-7的比热容,298.15 K时为214.50 J/(mol K).     

复合绝热低温容器真空丧失后抗热冲击分析

真空丧失对低温容器的安全性是一大威胁,可能会造成严重后果。文中通过实验,利用氮气为破空介质,对比了高真空多层绝热结构与真空复合多层绝热结构低温容器在真空丧失情况下的排放率和漏热。结果表明,复合绝热结构在真空破坏时能较好的保护低温容器,大大降低了低温储罐真空丧失后的热冲击。     

纳米孔缺陷导致单层黑磷电荷局域极大抑制非辐射电子-空穴复合的时域模拟

通常认为缺陷加速黑磷的非辐射电子-空穴复合,阻碍器件性能的持续提高。实验打破了这一认识。采用含时密度泛函理论结合非绝热分子动力学,我们发现P-P伸缩振动驱动非辐射电子-空穴复合,使纳米孔修饰的单层黑磷的激发态寿命比完美体系延长了约5.5倍。这主要归因于三个因素。一,纳米孔结构不但没有在禁带中引入深能级缺陷,而且由于价带顶下移使带隙增加了0.22 eV。二,除了带隙增加,纳米孔减小了电子和空穴波函数重叠,并抑制了原子核热运动,从而使非绝热耦合降低至完美体系的约1/2。三,退相干时间比完美体系延长了1.5倍。前两个因素战胜了第三个因素,使纳米孔结构激发态寿命延长至2.74 ns,而其在完美体系中约为480 ps。我们的研究表明可以制造合理数量和形貌的缺陷,如纳米孔,降低黑磷非辐射电子-空穴复合,提高光电器件效率。这一研究对于理解和调控黑磷和其它二维材料的激发态性质有重要意义。     

稀土钬及铒钇丙氨酸配合物的量热与热分析研究

合成了两种固态稀土丙氨酸配合物[Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6和[ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6 (Ala为丙氨酸),用量热和热分析方法研究了这两种配合物的热力学性质.用全自动高精密绝热量热计测定了在78～377 K温区内的低温热容.对于[Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6,在214～255 K温区内发现一固-固相变,其相变温度为235.09 K.对于[ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6,在99～121 K温区内也发现一固-固相变,其相变温度为115.78 K. [Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6固-固相变焓为3.02 kJ• mol－1,相变熵为12.83 J•K－1•mol－1； [ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6 固-固相变焓为1.96 kJ•mol－1,相变熵为16.90 J•K－1•mol－1.同时,用TG技术在40～800 ℃温区研究了两配合物的热稳定性.由TG/DTG曲线分析可知, [Ho2(Ala)4(H2O)8]Cl6从80 ℃到479 ℃热分解分两步完成, [ErY(Ala)4(H2O)8](ClO4)6从120 ℃到430 ℃热分解分三步完成.     

含蜡原油胶凝过程特性研究

利用RS75流变仪在小振幅振荡剪切的模式下分别研究了3种不同历史条件下含蜡原油的胶凝过程, 同时通过偏光显微镜观察了不同降温速率条件下原油中的蜡晶形貌. 结果表明, 在静态降温条件下, 降温速率越大, 原油胶凝的温度越低, 原油形成的胶凝结构越弱; 并且降温速率越大, 原油在恒温静止过程中, 结构随时间恢复的速率越大, 恢复至平衡所需时间越长, 但最终的平衡结构却越弱; 在同样的降温速率下, 原油低温胶凝结构随着降温过程中剪切作用的增强而减弱, 但当历史剪切速率超过一定数值时, 原油的胶凝结构将基本不再继续变化; 在同样的历史剪切速率下, 降温速率越大, 原油在低温(31 ℃)静止初始的储能模量越小, 但最终的平衡结构却越强.