N-烷基-N-酰基邻氯苯胺的光诱导S~R~N环化

本文叙述了经邻氯苯胺N-酰基化、还原、N-酰基化和光诱导亲核取代合成N-烷基-3-烷基氧化吲哚的光化学合成路线。N-丙基-N-丁酰基邻氯苯胺在-2.82V的电化学还原是生成不稳定阴离子游离基的单电子转移过程, 奇电子占据C-Cl反键轨道。所以, 光诱导的单电子转移和随后的氯离子离去导致双游离基, 双游离基分子内偶合成环。     

(ArNu)^-的奇电子配置和直接光亲核取代

N-哌啶乙酰胺负离子和一系列溴代芳烃在液氨中的光反应导致酰胺α-碳原子的芳基化,但在溴苯中,光产物组成很复杂:35%1,2-二苯乙烷;2%联苯;5%苯和1.5%N-哌啶苯乙酰胺。MO计算结果显示N-哌啶苯乙酰胺阴离子游离基的奇电子主要配置在哌啶基部分。β-裂解和苄基游离基二聚形成的1,2-二苯乙烷成为主要产物。(ArNu)^-奇电子优先分布在稠环部分的奇电子转移给基态的ArX,从而生成亲核取代产物。     

2-氯甲基-4-甲氧基-3,5-二甲基吡啶的合成方法改进

采用POCl3/CH2Cl2/Et3N体系作为选择性氯化试剂,以2,3,5-三甲基吡啶为起始原料,方便、高产率地合成了2-氯甲基-4-甲氧基-3,5-二甲基吡啶。其结构经1HNMR和IR确证。     

基于特征正交分解的材料微结构参数化表征模型及等效性能优化设计

随着计算能力的不断发展,近年来基于材料微结构图像的材料等效性能数值模拟越来越受到学者们的重视.在此背景下,提出了一种针对材料微结构图像的高效参数化表征模型.通过特征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)对已有材料微结构图像数据进行特征分析,得到近似描述该类材料微结构的特征缩减基.应用移动最小二乘(moving least squares,MLS)法建立特征缩减基映射系数的响应面模型,拟合得到任意给定参量相应的缩减基映射系数.利用拟合缩减基系数可获得任意给定参量对应的微结构图像矩阵.该参数化表征模型被用于表征含椭球夹杂的两相材料(2-phase composite)的二维情形, 并进一步应用于这类复合材料宏观等效力学性能的优化设计.     

多孔介质声学:从微观几何特征到宏观吸声性能

纤维材料和泡沫材料作为传统的多孔介质在中高频段上具有良好的吸声降噪特性，常常作为建筑、汽车、航空、工业及环境噪声控制中的重要选用对象。然而其复杂的微观几何结构以及多变的宏观吸声性能一直受到众多学者的高度关注和不断研究。这些研究往往由吸声机理出发，基于声学中的第一性原理，进行微观和宏观等多尺度下的探索，以发现或构造新的结构使材料的吸声性能表现更优。本文梳理了从微观几何结构分析到宏观吸声特性的研究脉络，并展示了近一二十年的研究方向和相关成果。首先介绍了多孔声学材料的微观结构特点、可视化途径以及表征其结构的相关几何参数，其次回顾了声学模型的发展历史、从其建立到不断完善的一系列过程，接着归纳了决定其宏观声学性能的物理量并探讨了它们的物理涵义，同时简述了材料宏观特性的理论推导计算、数值仿真方法以及实验测量手段等，而后列举了相关经验拟合公式以关联微宏双尺度用于分析影响吸声性能的关键因素，最后对后续研究发展进行展望。     

基于双向渐进结构优化法的“破损-安全”结构轻量化设计

“破损-安全”(fail-safe)设计通过冗余载荷路径设计提升结构的损伤容限(残余承载能力),是保障飞行器结构安全性的重要设计环节；然而，冗余结构形式不可避免地导致重量增加、效率降低，严重制约飞行器结构性能的进一步提升.论文基于双向渐进结构优化法(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization),提出了一种“破损-安全”结构轻量化设计方法.具体地，设计方法采用“0/1”离散拓扑变量，以结构重量(材料用量)最小化作为优化目标，同时对局部破损结构的承载形变进行约束(低于安全阈值).针对渐进结构优化法难处理多设计约束的瓶颈，采用p范数法对局部破损结构的最大承载形变进行凝聚，并通过拉格朗日乘子将其耦合至优化目标函数，实现结构轻量化与“破损-安全”的同步设计.进一步地，并依据最大残余承载形变对局部区域破损之于“破损-安全”的影响程度进行判定，通过免除低影响局部破损区域的残余承载形变分析与约束，大幅度地提升了优化设计效率.通过系列基准测试算例，验证了论文“破损-安全”设计方法的有效性及高效性.