负泊松比蜂窝材料抗爆炸特性及优化设计研究

为了深入研究车辆底部防护组件爆炸冲击下的结构响应,提高防护型车辆的抗爆炸冲击性能,建立了某车辆底部防护组件在爆炸冲击下的有限元模型,并进行爆炸冲击台架试验验证了有限元模拟的可靠性;将内凹六边形负泊松比蜂窝材料作为防护组件的夹芯部分,分析负泊松比蜂窝材料在爆炸冲击下的变形模式,并对比了同等质量的其他3种防护组件的抗爆炸冲击性能。结果表明,含有负泊松比蜂窝夹芯的防护组件具有更优的抗爆性能。建立了以内凹六边形负泊松比蜂窝胞元尺寸参数为设计变量的多目标优化问题的数学模型,采用多目标遗传算法获得胞元几何参数的最优方案,有效降低了防护组件基板的最大挠度和最大动能。     

负泊松比蜂窝材料的动力学响应及能量吸收特性

针对传统正方形蜂窝,通过用更小的双向内凹结构胞元替代原蜂窝材料的结构节点,得到了一种具有负泊松比特性的节点层级蜂窝材料模型。利用显式动力有限元方法,研究了冲击荷载作用下该负泊松比蜂窝结构的动力学响应及能量吸收特性。研究结果表明,除了冲击速度和相对密度,负泊松比蜂窝材料的动力学性能亦取决于胞元微结构。与正方形蜂窝相比,该负泊松比层级蜂窝材料的动态承载能力和能量吸收能力明显增强。在中低速冲击下,试件表现为拉胀材料明显的"颈缩"现象,并展示出负泊松比材料独特的平台应力增强效应。基于能量吸收效率方法和一维冲击波理论,给出了负泊松比蜂窝材料的密实应变和动态平台应力的经验公式,以预测该蜂窝材料的动态承载能力。本文的研究将为负泊松比多胞材料冲击动力学性能的多目标优化设计提供新的设计思路。     

薄板弯曲分析的节点积分高阶无网格法

采用高阶无网格法求解薄板弯曲问题,在已发展的线性曲率光顺方案的基础上,通过引入泰勒展开技术,建立了能够精确再现纯弯曲和线性弯曲模式的节点积分方法。与之相比,目前无网格薄板分析主要采用的节点积分方法仅能精确再现纯弯曲模式。数值结果表明,本文方法可精确通过纯弯曲和线性弯曲试验,且能得到光滑、无振荡的弯矩场。与标准的高斯积分方法和目前已存在的节点积分方法相比,本文方法在计算精度、效率以及弯矩分布等方面均展现出显著优势。     

学科融合:数学建模活动资源开发的一个视角——以“种群数量变化研究”为例

“数学建模”作为高中数学课程标准确定的六大核心素养之一,旨在推动学生关注现实世界中的真实问题,这样的问题发现与提出、分析与解决,既需要学生能够应用数学知识与数学思想方法,还需要学生能够关心自然与社会,是培养学生实践能力、创新精神、社会责任感的重要途径.     

电化学斑图中空间耦合的时空动力学

斑图是在空间或时间上具有某种规律性的非均匀宏观结构,普遍存在于自然界,事实上大多数电化学体系在适当参数范围内也可以形成各种电化学斑图。本文介绍了电化学斑图中空间耦合的三种方式,重点总结了在不同机理作用下可能出现的斑图种类,并简述了电化学斑图模拟方面的发展。     

表面活性剂体系中电荷诱导的层状相向囊泡相的转化

向一种非离子表面活性剂LA070(英文名AlcoholC12-C16Poly(1-6)Ethoxylate)复配体系LA070/C8H17OH/H2O形成的层状相中加入离子型表面活性剂使其电荷化,在电荷诱导下,双分子层的曲率发生变化,闭合形成具有黏弹性的囊泡相.离子型表面活性剂的加入量增大到一定程度时,由于反离子的屏蔽作用,囊泡结构被破坏,溶液的黏弹性消失,澄清的溶液逐渐变混浊,然后分为两相.     

M-矩阵代数Riccati方程的一类新的迭代解法

本文研究M-矩阵代数Riccati方程的数值解法.利用适当的变换将方程转化为其离散形式,进而提出了一种新的迭代法来计算方程的最小非负解.通过选取合适的迭代参数,证明了新方法的收敛性.理论分析和数值实验表明,新方法是可行的,而且在一定情况下比现有的几类方法更加有效.     

静电负刚度调谐加速度计的力平衡闭环检测控制方法

静电负刚度调谐加速度计(EFMA)在设计原理上具有兼顾电容式加速度计和谐振式加速度计相关优点的潜力.然而由于静电刚度对应的极板位移具有明显的非线性效应,使得EFMA在大量程应用中标度因数非线性较差,成为了当前制约EFMA量程提升的重要因素.基于EFMA频率输出的特点,推导了力平衡控制量并开展了力平衡控制环路的设计与研究...     

固相萃取-气相色谱/负化学电离-质谱法测定酸水解植物蛋白及酱油中的3-氯-1,2-丙二醇

建立了酸水解植物蛋白及酱油中3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)的固相萃取-气相色谱/质谱测定方法。样品经Aoisa-HBL固相萃取柱萃取,正己烷-乙酸乙酯净化提取,七氟丁酰咪唑衍生,衍生物经气相色谱/负化学电离-质谱（GC/NCI-MS）选择离子模式(SIM)检测,外标法定量。3-MCPD的定量检测限为0.5 μg/kg,平均回收率为92.2%～97.4%,相对标准偏差为3.6%～10.9%。该方法检测灵敏度高,定性定量准确。     

SiO2负载壳聚糖-Pd多相手性加氢催化剂

SiO2负载壳聚糖-Pd多相手性加氢催化剂;苯乙酮;手性加氢;氢转移;壳聚糖-Pd;多相催化加氢