横观各向同性压电材料中裂纹问题的边界元法

采用Somigiliana公式给出了三维横观各向同性压电材料中的非渗漏裂纹问题的一般解和超奇异积分方程,其中未知函数为裂纹面上的位移间断和电势间断．在此基础上,使用有限部积分和边界元结合的方法,建立了超奇异积分方程的数值求解方法,并给出了一些典型数值算例的应力强度因子和电位移强度因子的数值结果,结果令人满意．     

PDMS表面上的液滴蒸发实验研究

利用粒子跟踪测速(particle tracking velocimetry, PTV) 技术,研究了聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane, PDMS）表面上的液滴蒸发行为.发现固液界面上的荧光微球首先向固液界面中心移动,而后发生运动反转,向三相接触线移动.其原因是由于接触线钉扎时接触线附近的蒸发通量较小,从而引起向液滴中心的流动,这种流动将微球带向液滴中心.理论分析了三相接触线的移动特征,发现其移动速度理论值与实验值在同一量级,而移动加速度的实验值较理论值偏大,造成这种偏差的原因是三相接触线处的荧光微球削弱了基底对三相接触线的钉扎作用.     

液气界面张力垂直分量引起的基底弹性变形

Young方程是毛细理论和润湿的重要方程之一．但是,该方程只描述了3个界面张力的水平分量之间的平衡与接触角的关系,而对液气界面张力垂直分量未作任何描述．现在,随着软材料的广泛应用,该垂直分量将引起基底的表面变形,并在微流体系统的制造过程中起到重要作用,这已是该研究领域的共识．综述了关于表面变形这一问题在理论分析,实验研究和数值模拟等方面取得的进展．而且,还讨论了由垂直分量引起的表面变形对液滴润湿和铺展行为、微悬臂梁的弯曲、弹性毛细现象、电弹性毛细现象等的影响．不仅对该问题的历史发展和目前的研究进展进行了简单的综述,并且也针对后续的研究提出了几点建议．     

Substrate elastic deformation due to vertical component of liquid-vapor interfacial tension

Young’s equation is a fundamental equation in capillarity and wetting,which reflects the balance of the horizontal components of the three interfacial tensions with the contact angle(CA).However,it does not consider the vertical component of the liquid-vapor interfacial tension(VCLVIT).It is now well understood that the VCLVIT causes the elastic deformation of the solid substrate,which plays a significant role in the fabrication of the microfluidic devices because of the wide use of the soft materials.In this paper,the theoretical,experimental,and numerical aspects of the problem are reviewed.The effects of the VCLVIT-induced surface deformation on the wetting and spreading,the deflection of the microcantilever,and the elasto-capillarity and electroelasto-capillarity are discussed.Besides a brief review on the historical development and the recent advances,some suggestions on the future research are also provided.