物理竞赛中的分布力与微元分析法

 物理竞赛辅导对物理特长生的发展很有必要。物理竞赛对知识和思维能力的要求特别高,各种物理思维的形成都需要经过一段从感知到内化的过程,而这个过程是要通过一系列的相关“板块”问题的练习来逐步提炼。本文就分布力与微元法的“板块”问题作一序列分析。物体的个别点受到作用力时,称这种力为点分布力。绳通过与物体联结处对物体施力,当联结处可近似为一个点时,所施力属于点分布力。当物体的某线段上所有点均受到作用力时,称这种力为线分布力,如冰刀若足够薄,刀与冰面接触处可近似为一条线段,其间摩擦力属于线分布力。     

螺桨烷

本文综述了螺桨烷的最新进展,详细叙述了螺桨烷的合成、结构与性质,特別是小螺桨烷的张力能及桥头-桥头碳-碳单键的价键状态。     

SHAPE MEMORY EFFECT OF PU IONOMERS WITH IONIC GROUPS ON HARD-SEGMENTS

SMPU （shape memory polyurethane） non-ionomers and ionomers, synthesized with poly（c-caprolactone） （PCL）, 4, 4＇-diphenylmethane diisocyanate （MDI）, 1,4-butanediol （BDO）, dimethylolpropionic acid （DMPA） were measured with cyclic tensile test and strain recovery test. The relations between the structure and shape memory effect of these two series were studied with respect to the ionic group content and the effect of neutralization. The resulting data indicate that, with the introduction of asymmetrical extender, the stress at 100% elongation is decreased for PU non-ionomer and ionomer series, especially lowered sharply for non-ionomer series; the fixation ratio of ionomer series is not affected obviously by the ionic group content; the total recovery ratio of ionomer series is decreased greatly. After sufficient relaxation time for samples stretched beforehand, the switching temperature is raised slightly, whereas the recovery ratio measured with strain recovery test method is lowered with increased DMPA content. The characterization with FT-IR, DSC, DMA elucidated that, the ordered hard domain of the two series is disrupted with the introduction of DMPA which causes more hard segments to dissolve in soft phase; ionic groups on hard segment enhance the cohesion between hard segments especially at high ionic group content and significantly facilitate the phase separation compared with the corresponding non-ionomer at moderate ionic group content.     

钛酸钾晶须界面性质研究

通过乳液聚合的方法对钛酸钾晶须进行表面改性,获得了表面包裹聚甲基丙烯酸甲酯的钛酸钾晶须. FT-IR、SEM、EDS的表征表明,钛酸钾晶须的表面包裹了聚甲基丙烯酸甲酯膜,形成了以钛酸钾晶须为核,聚甲基丙烯酸甲酯为壳的复合粒子.研究表明,改性后的晶须表面能降低,在有机溶液中的界面张力大大降低,与聚甲基丙烯酸甲酯的界面性质相似,说明改性后的晶须基本被聚甲基丙烯酸甲酯完全包裹,因此晶须由亲水性变为疏水性,在有机溶液中的分散性显著提高.     

环状芴基张力半导体拉曼光谱理论与实验研究

环状芴基张力半导体由于其特殊的分子结构，发射状排布的p轨道和纳米级空腔等诸多特点，引起了科学家广泛的关注.相对于直链型芴基半导体，环状芴基张力半导体展现出独特的光电性质.然而，迄今为止其振动性质没有被报道.对四元环芴的晶体与直链四聚芴粉末样品进行拉曼光谱表征和归一化处理，并结合理论计算.结果表明，与直链寡聚芴相比，环芴类似于碳纳米管的G峰发生了偏移，并且低频区域拉曼频移峰的峰强增加.其原因是由于张力的引入，改变了芴基主链的骨架和电子结构，加强芴骨架上π电子离域，同时使环芴中每个芴单元都参与到振动中.该研究结果为芴基张力半导体材料拉曼光谱的研究提供了一定的工作基础.     

原子间作用力对超临界CO_2-水界面张力影响的研究

咸水含水层是二氧化碳(CO_2)封存的主要地址储体,具有巨大的埋存潜力。当CO_2封存于咸水含水层时,CO_2的注入能耗及注入率在很大程度上取决于CO_2与地下含盐水之间的界面特性。本文应用分子动力学仿真的方法,分析了超临界CO_2和纯水界面系统中的分子间(内)作用力、分子的结构和virial等对界面张力(IFT)的影响。结果表明,分子间范德华力减小IFT,静电力、分子内的键拉伸和角力均增加IFT;水和水分子间的相互作用占主导地位,CO_2和CO_2以及水和CO_2间的作用影响较小;水和CO_2分子在界面处均成规则的有序排布,且CO_2分子平行于界面分布。     

磁力平衡悬梁式液体界面张力仪的研制

液体界面张力系数是液体的重要物性参数之一,实现液体界面张力系数的精确测量具有重要的应用价值,所以我们以吊环法为基础开发出一套新型液体界面张力仪,该型仪器借助杠杆原理,利用霍尔式位移传感器以及永磁/电磁复合磁悬浮技术,通过对一个单摆式悬梁悬浮状态的监测和控制,将作用于金属吊环上的拉力适度放大并反映为电磁线圈的工作电流,进而实现液体界面张力的电法精确测量.所设计的仪器结构简单、测量精确、重复性好.     

SiO2纳米颗粒与聚氧乙烯对Pickering乳液的协同稳定作用简

研究了聚氧乙烯(PEO)与SiO2纳米颗粒对水/二甲苯体系Pickering乳液的协同稳定作用. 实验发现,PEO的存在减小了乳液液滴的平均直径,抑制了乳液的相反转,有效阻止了乳液的熟化,使乳液具有更好的稳定性. 进一步对纳米颗粒膜的流变性质进行研究,结果表明,PEO高分子促进了纳米颗粒形成更大尺寸的聚集结构,提高了其在界面上的吸附性,增强了颗粒膜的力学性能,在较小颗粒用量条件下使得Gibbs稳定性判据得到满足.     

有机张力半导体及其光电特性

分子张力作为空间设计的重要组成部分正成为调控有机半导体的重要手段。由于分子内产生的拉伸张力、扭曲/弯曲张力以及空间张力而导致p轨道排布重组和构型构象结构发生变化,最近各种几何与拓扑结构的高张力有机半导体材料相继被报道,这使得高张力有机半导体材料成为有机电子领域研究的焦点。为了进一步梳理分子张力在有机半导体材料中扮演的角色与价值,该综述从分子张力的类型、实验与理论量化以及可视化出发,总结了高张力共轭芳烃的分子设计策略、与其光电性能分子张力之间的关系,以及这类新兴材料在光电领域的应用。最后,对高张力共轭芳烃的研究前景进行了展望,阐述了该类材料所面临的机遇与挑战。     

悬链线竖向集中力作用下的构形分析和张力计算

目前,悬链线在竖向集中力和均布荷载共同作用下的构形分析和受力计算的理论仍不完善。针对这一问题,通过引入悬链线的几何约束方程、力平衡方程和超越方程,建立了竖向集中力与均布荷载共同作用下的非线性方程组。采用牛顿迭代法求解方程组,得到了悬链线的构形和受力情况。为了验证理论计算的正确性,进行了算例和试验验证。结果表明,算例的计算结果与文献结论保持一致,试验测得的构形和水平张力大小与理论计算的构形和水平张力大小吻合较好。本文的理论计算可以更加简单精确地计算出悬链线在竖向集中力和均布荷载共同作用下的构形和受力情况,为实际工程提供重要的理论指导。