Numerical simulation based on POD for two-dimensional solute transport problems

A proper orthogonal decomposition (POD) method is applied to a usual finite element scheme for two-dimensional solute transport problems such that it is reduced into a reduced finite element formulation with lower dimensions and high enough accuracy. Numerical examples show that the results of numerical computations are consistent with accurate solutions. Moreover, this validates the feasibility and efficiency of POD method.     

离子液体中脂肪酶催化酯类合成的新进展

作为21世纪最具发展潜力的绿色溶剂,离子液体用于酶促合成的反应介质具有得天独厚的优势.与传统的有机溶剂相比,离子液体能够提高脂肪酶的稳定性和选择性,减少有机合成中的副反应和有毒气体的产生,后处理简单,可重复利用.参考10年来的文献,从脂肪酶催化酯类合成的常用离子液体种类、过程因素及场/反应器强化等方面进行了综述,同时展望了离子液体在未来酯类酶促合成领域的发展趋势.     

梁柱不同混凝土强度的高层框架节点试验和有限元分析

高层框架结构设计时，梁板与柱常常会采用不同的混凝土强度等级，柱的混凝土强度等级往往高于梁板。对于梁柱的节点，一般多采用与柱相同的强度等级，这给施工带来很大麻烦，如果采用与梁板相同强度等级混凝土时。虽然方便了施工，但降低了节点的抗震性能。本文的研究是通过对此类节点采取加强措施，以弥补混凝土强度等级降低的不利影响。通过节点模型试验，研究其受力性能及破坏机理，验证加强措施的有效性。并在试验研究的基础上，用有限元方法对受力复杂的节点进行分析，结果表明节点区混凝土存在应力集中和应力扩散现象以及存在混凝土侧向受拉的现象．证实了梁加腋和增设X型钢筋后节点受力性能得到了改善和加强。这些研究成果对目前高层建筑梁柱节点采用不同混凝土强度等级的设计、施工提供了有益的参考。     

石墨烯及其复合材料纳米力学研究进展

石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体,是目前已知最薄但却有着极高强度的纳米材料.由于在强度、导热性、电子输运和光学上显示出不同寻常的特性,石墨烯迅速成为材料科学、物理、化学和力学等学科的研究热点.与此同时,石墨烯复合材料的研究也迅速兴起.论文综述了近年来石墨烯及其复合材料的力学特性的研究进展.根据力学行为的差异,我们主要阐述了石墨烯面内力学特性、离面力学特性、原子尺度修饰和石墨烯复合材料力学特性的研究进展:石墨烯的面内拉伸力学特性通过纳米压痕等技术得到了测量,其断裂行为在微纳尺度下不能完全使用连续介质力学模型进行解释,在多层石墨烯情况下会出现超润滑现象;石墨烯的可控离面位移对于改变其物理特性有重要的意义,石墨烯上的屈曲受到手性和尺度的影响,在高频器件中存在着非连续性的离面响应;适当的原子尺度修饰可以改善石墨烯的拉伸和扭转力学特性;石墨烯可以改善复合材料的力学特性,如提高强度、韧性等,其主要强化效应是通过与基体材料的离面、面内力学行为结合产生的.最后,论文对石墨烯及其复合材料的力学研究进行了总结和展望.     

高安全锂离子电池复合集流体的界面强化

面向高能量密度电池的高比容量三元正极材料的应用，使锂离子电池更容易发生热失控，这不仅降低了其安全性,也限制了锂离子电池的进一步发展。如何在提高能量密度的同时保证电池的安全性是亟待解决的问题。以绝缘高分子薄膜为支撑基材，两侧沉积金属层得到了具有夹芯结构的铝复合集流体能有效保证电池在针刺条件下的安全性，且更轻的复合集流体的使用能进一步提高电池能量密度。但高分子基材与铝金属层之间界面结合力较差，这会导致复合集流体在高温电解液浸泡中发生脱层现象，从而影响其在电池中的使用。本研究采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为支撑基材，通过在铝金属镀层与高分子基材之间引入氧化物中间层，有效地增强了金属与高分子基材之间的界面结合力，提升复合集流体的电解液兼容性。此外，复合集流体良好的机械性能使其能很好地兼容现有的电池制备技术，利用其制备的软包电池表现出与使用传统铝箔为集流体的电池相当的电化学性能。进一步的针刺测试表明，复合集流体能有效阻止锂电池在针刺过程中的热失控，显著改善了电池的安全性能。