低频振动隔离和能量采集双功能超材料

振动隔离和能量采集一体化是一种能够将有害振动隔离并转化为电能收集利用的动力学机制. 本文从局域共振超材料存在低频带隙特性出发, 研究了振动隔离和能量采集双功能超材料的动力学行为. 通过在球型磁腔内放置固接了感应线圈的球摆构成具有能量采集功能的球摆型谐振器, 并将其周期性的放置在基体梁中, 可以将带隙频率范围内的振动聚集在谐振器内, 以实现振动隔离和能量采集双功能. 建立了横向激励下双功能超材料梁的动力学方程, 应用Bloch's定理得到超材料的能带结构, 通过有限元仿真验证了理论模型和研究方法. 研究了不同参数下超材料梁的带隙特性. 进一步将一维拓展到二维, 研究了二维双功能超材料板的振动隔离和能量采集性能. 最后, 设计并建造了振动隔离和能量采集一体化双功能超材料动力学实验平台, 解析、数值和实验结果表明, 在局域共振带隙的频率范围内, 超材料梁主体的振动明显被抑制, 与此同时, 振动被局限在谐振器中, 使采集到的电压达到了最大值. 通过对附加谐振器和没有附加谐振器的能带结构和幅频响应的对比, 发现球摆型谐振器的加入可以在低频范围内形成了一个局域共振带隙, 有效提高了超材料梁在低频处的振动隔离和能量采集性能.      

HDDR过程中三元和多元Nd-Fe-B合金磁畴结构的MFM研究

用磁力显微镜研究了三元Nd-Fe-B合金在HDDR过程的不同阶段(铸态、不充分吸氢歧化、充分吸氢歧化和脱氢再复合)的破畴结构。在铸态样品表面清楚地观察到了易磁化轴互相垂直的柱状晶表面的两类磁畴图型。当样品不充分吸氢歧化和充分吸氢歧化时，破畴结构明显发生变化，反映了Nd-Fe-B的分解产物NdH2，α-Fe和Fe2B及其微晶结构的变化。脱氢再复合后形成的微晶的磁畴结构则表明样品保留了铸态样品柱状晶的构型。此外，还对比研究了多元Nd-Fe-B合金在HDDR过程中的磁畴结构，并根据微磁结构分析，指出过量的Ga元素添加可抑制Nd2(Fe，M)14B相的吸氢歧化，从而导致相应HDDR粘结磁体性能降低。     

步进轮摆共振法测量流体黏度

在液体中做受迫振动的摆球可以在特定的情形下达到共振,所以只要改变摆球的摆动频率,并测量摆球达到最大摆幅时的共振频率,就能实现流体黏度的测量．通过计算机模拟,验证了在0.1～1.5Pa·s范围内黏度与共振频率呈线性关系,给出了计算流体黏度与共振频率的简化公式,设计了实验系统,并通过实验验证了上述理论．探究了摆长、温度和Q值对流体黏度测量的影响,并分析了实验系统的性能误差和进一步改进的措施．     

Geometric formulations and variational integrators of discrete autonomous Birkhoff systems

The variational integrators of autonomous Birkhoff systems are obtained by the discrete variational principle. The geometric structure of the discrete autonomous Birkhoff system is formulated. The discretization of mathematical pendulum shows that the discrete variational method is as effective as symplectic scheme for the autonomous Birkhoff systems.     

多节摆的自由振动分析

利用拉格朗日方程,导出了多节摆系统的运动微分方程.根据三对角阵的性质,给出了振动系统的特征多项式和特征矢量的递推公式,并以三节摆为例,说明了结果的应用,用此方法验证了<力学与实践>2002年第24期<多自由度振动系统的简正坐标和简正振动模式>一文中的结果.     

磁性量子元胞自动机功能阵列的实验研究

采用电子束光刻、热蒸镀和剥离工艺在室温下制备了多组磁性量子元胞自动机器件功能阵列. 实验研究了曝光剂量和曝光时间对三个不同间距参数磁性量子元胞自动机阵列图案的影响, 发现100 pA电子束束流和0.38 μs曝光时间可获得理想的阵列图案. 对制备的反相器阵列结构进行了磁力显微测试, 结果显示了正确的逻辑功能, 成功实现了不同间距参数功能阵列的实验制备. 此外, 实验还发现纳磁体阵列制备中容易出现缺陷, 模拟结果表明丢失纳磁体缺陷导致了信号传递反相.     

Magnetic domain structures of precipitation-hardened SmCo 2：17-type sintered magnets： Heat treatment effect

The typical magnetic domains of Sm（CObalFe0.25Cuo.07Zr0.02）7.4 magnets quenched through various heattreatment steps have been revealed by using magnetic force microscopy （MFM）. For the specimens in which the nominal c-axis is perpendicular to the imaging plane, the domain configurations change from plate-like for the as-sintered magnet to corrugation and spike-like for the homogenized one, and then to a coarse and finally to a finer domain structure when isothermally aged at 830℃ and then annealed at 400℃. However, only plate-like domains can be detected on the surfaces with the nominal c-axis parallel to the imaging plane. The finer domain （so-called interaction domain） is a characteristic magnetic domain pattern of the SmCo 2：IT-type magnets with high coercivities. Domain walls in a zigzag shape are revealed by means of MFM in final bulk SraCo 2：17-type sintered magnets.     

水浴磁力搅拌碱消解-火焰原子吸收分光光度法测定土壤中铬（Ⅵ）

建立水浴磁力搅拌碱消解火焰原子吸收分光光度法测定土壤中铬（Ⅵ）。称取5.00 g土壤样品置于250mL聚乙烯瓶中，以20 g/L氢氧化钠和30 g/L碳酸钠碱性提取液提取，提取温度为93℃，提取时间为75 min；加入400mg氯化镁，调节滤液p H值为7.0～8.0。铬（Ⅵ）质量浓度在0.0～2.0 mg/L范围内线性相关系数为0.999 5，检出限为0.4 mg/kg。该方法应用于低、中、高3种铬（Ⅵ）土壤国家标准物质的分析，测定值与认定值相符，测定值的相对标准偏差为5.0%～7.7%(n=12)。     

识别复杂形体转动惯量的一种新方法

本文导出了约束三线摆有阻尼自由摆动的非线性微分方程．提出复杂形体转动惯量的约束三线摆非线性等效识别法．对识别误差作了讨论．指出该法应用于复杂形体转动惯量甚至惯性张量的高精度识别的可能性