手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究进展*

以“中国知网”数据库发表的手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究主题的期刊论文为研究对象,使用内容分析法,从概念选取、应用价值、应用策略等3个维度综述手持技术数字化实验支持下的化学概念教学的研究进展。最后,基于已有研究,得出相应启示,并提出该领域的研究展望。     

在不加对称性限制的条件下采用不同的半经验方法研究酞菁的电荷分布和几何构型

在不加对称性限制的条件下采用不同的半经验方法CNDO,INDO,MINDO/3,MNDO和Pm3对自由酞菁(H₂Pc)进行几何构型最优化和电荷密度布居分析，并将所得结果与Am1方法以及X射线衍射和中子衍射数据的数据进行比较。结果表明只有从INDO方法得到的是桥式构型，而从CNDO,MINDO/3,MNDO,Am1,Pm3方法得到的都是键式构型。除INDO之外所有的这几种方法都对先前报道的几何构型扭曲给出进一步的支持证据。新近建立的半经验方法如MNDO,Am1,Pm3等看起来更适合于用     

Spectroscopic Studies of a Three-dimensional, Five-coordinated Copper(Ⅱ) Complex via Hydrogen Bonds: [Cu(PDA)(H_2O)_2](H_2PDA=Pyridine-2,6-dicarboxylic Acid)

IntroductionFive- coordinated complexes with d9- configuredcations have received much attention stereochemi-cally,spectrochemically and biologically,and havebeen comprehensively discussed[1] . Usually thereare two stable configurations for the copper( )complexes with five equal coordinating atoms:anapically elongated square pyramid( SP) and a com-pressed trigonal bipyramid( TBP) ,with an obviousenergetic preference for the latter coordination.When the ligands are rigid and provide angular d…     

Bis(2-(1H-imidazol-2-yl)-pyridine)copper(II): Effects of counteranions on the molecular and supramolecular structures

The synthesis and physical properties of bis(2-(1H-imidazol-2-yl)-pyridine)copper(II) with chloride, nitrate and perchlorate as counteranions have been described. Microanalysis, magnetic susceptibility, conductivity and various spectroscopic measurements have been used for the characterization of the complexes. The crystal structures of all three complexes have been determined. Intermolecular hydrogen-bonding interactions and the resulting self-assembly patterns for each of the species have been scrutinized. The chloride containing complex crystallizes as a trihydrate, where the metal ion is in a tetragonally elongated cis-N₄Cl₂ coordination sphere. This complex provides a three-dimensional honeycomb-like structure through N–H?Cl, O–H?Cl and O–H?O hydrogen bonds. In the nitrate containing species, one of the two counteranions coordinates to the metal centre to provide an irregular N₄O₂ coordination sphere, while the other counteranion, with the help of a lattice water molecule, assembles a ladder-like structure via N–H?O and bifurcated O–H?O,O hydrogen bonds. A one-dimensional polymeric species has been formed when perchlorate is the counteranion. Here one of the two perchlorates acts as a bridge between the metal centres that are in tetragonally elongated trans-N₄O₂ coordination spheres. This polymeric chain, together with the second perchlorate and a water molecule, form a ribbon-like structure due to N–H?O and O–H?O hydrogen bonds.     

采用J积分对沥青混合料抗裂性能进行评价

沥青混合料是一种由集料、胶浆和孔隙组成的非均质材料,一般被认为是一种粘弹性材料,其力学行为介于弹性和塑性之间,采用弹塑性断裂力学更适合评价沥青混合料的抗裂性能.J积分理论可以避开分析裂纹尖端附近复杂的应力应变场,物理意义明确,可以有效的评价沥青混合料的抗裂性能,断裂韧度JC可以很方便的采用预切缝的半圆弯拉试验直接获得.为了评价材料本身特性对断裂韧度JC影响,在MTS试验系统上进行了3种级配的沥青混合料的断裂韧度试验.采用基于数字图像处理技术的有限元方法对半圆弯拉试验进行了模拟,并将数值模拟的结果与试验的结果进行了对比分析.结论表明,断裂韧度JC可以作为一有效的评价沥青混合料抗裂性能的指标.     

花岗岩单轴压缩侧向变形及脆性破坏机制实验研究

为研究花岗岩侧向变形及脆性破坏机制,对花岗岩试件进行单轴压缩实验。利用动态应变采集系统、数字散斑相关方法(DSCM)和显微观测手段,记录并分析花岗岩试件在单轴压缩过程中的宏观侧向应变、局部侧向应变以及破裂面形貌,并与水泥砂浆试件的破坏过程对比,讨论了花岗岩脆性破坏机制。实验与分析结果表明:(1)花岗岩试件在加载初期发生侧向收缩变形,产生并发展于压密阶段,消失于线弹性阶段初期,这主要由于试件内部裂纹闭合造成的;此后,宏观侧向应变持续增长,当侧向应变与轴向应变之比接近0.5时试件破坏;(2)在峰值载荷前很长一段时间内,局部侧向应变在一定范围内波动,临近试件破坏时局部侧向应变最大值和最小值均出现较大幅度的波动,二者差值迅速增大,试件不均匀程度增大,最终导致试件破坏;(3)在峰值载荷前有无塑性屈服阶段是峰值载荷后脆性破坏程度的重要影响因素,而宏观裂纹的贯通程度是峰值载荷后应力降大小的决定因素。     

数字梯度敏感方法及其在航空透明件断裂力学中的应用

本文将数字梯度敏感方法用于航空透明件断裂力学问题研究。首先,基于透明材料的弹性-光学效应,建立了透明件应力状态与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系。在平面应力假设下,利用最小二乘拟合建立了I型裂纹尖端应力强度因子与光学偏转角的关系。其次,通过数字梯度敏感方法搭建非接触光学测试平台,开展了带单边裂纹的航空有机玻璃试件三点弯曲实验,应用数字梯度敏感方法提取了I型裂纹尖端应力强度因子。最后,通过选择不同计算子区域和步长大小,分析了数字梯度敏感方法中的子区域和步长选择对计算结果的影响。研究结果表明,数字梯度敏感方法实验所得应力强度因子与经验公式计算所得结果偏差小于10%,通过增加最小二乘拟合项数以及合理的子区域和步长选择可以减小数字梯度敏感方法计算应力强度因子误差。     

数字图像相关方法中匹配及过匹配形函数的误差分析

基于图像子区的数字图像相关方法需采用合适的形函数来近似目标图像子区的真实变形。由于实际测量时目标子区的局部变形往往是未知的,实际采用的不同阶次(零阶、一阶和二阶)的形函数不可避免地产生误匹配(欠匹配和过匹配)问题,从而引入位移测量的系统或随机误差。尽管由欠匹配形函数引起的系统误差已被充分认识,由过匹配形函数引起的位移误差仍缺少理论解释。本文首先推导出采用一阶和二阶形函数的数字图像相关方法的随机误差理论公式,随后采用一系列数值实验验证了理论公式的准确性。结果显示:过匹配形函数不会引入额外的系统误差,但会增加随机误差,且二阶形函数的随机误差是一阶形函数的二倍。考虑到由欠匹配一阶形函数引入的系统误差往往远大于过匹配二阶形函数的随机误差,因此在未能确知变形的情况下,推荐使用二阶形函数。     

有限宽板孔边弹塑性变形测试

测量应变集中区域的弹塑性变形，对于研究材料损伤或微裂纹的产生，以预防宏观裂纹的产生及扩展具有重要的意义。为给航空发动机轮盘的损伤容限设计研究提供相关材料的力学实验参数，做了两个有限宽中心带孔试件的拉伸试验。试验中，采用单调逐级加、卸栽的循环加栽方式，并应用自动网格法和数字图像相关技术测量了孔用的全场位移分布。再应用最小二乘法将离散的位移分量拟合成二元多项式函数，求解出拉伸方向的应变分布，并给出孔边应力σ与孔边应变εy的关系曲线。     

Generalized Einstein manifolds

A Finslerian manifold is called a generalized Einstein manifold (GEM) if the Ricci directional curvature R(u,u) is independent of the direction. Let F⁰(M, g_t) be a deformation of a compact n-dimensional Finslerian manifold preserving the volume of the unitary fibre bundle W(M). We prove that the critical points g₀ F⁰(g_t) of the integral I(g_t) on W(M) of the Finslerian scalar curvature (and certain functions of the scalar curvature) define a GEM. We give an estimate of the eigenvalues of Laplacian Δ defined on W(M) operating on the functions coming from the base when (M, g) is of minima fibration with a constant scalar curvature H admitting a conformal infinitesimal deformation (CID). We obtain λ ≥ H/(n − 1) (Δf = λf). If M is simply connected and λ = H/(n − 1), then (M, g) is Riemannian and is isometric to an n-sphere. We first calculate, in the general case, the formula of the second variationals of the integral I (g_t) for G = g₀, then for a CID we show that for certain Finslerian manifolds, I″(g₀) > 0. Applications to the gravitation and electromagnetism in general relativity are given. We prove that the spaces characterizing Einstein-Maxwell equations are GEMs.