含酰胺单元聚酰亚胺薄膜的结构设计与制备

设计合成了一种含酰胺-酰亚胺结构和三氟甲基侧基的二酸，将其与4种含不同取代基的二胺单体通过一步缩聚法制备成一系列聚酰胺-酰亚胺(PAI)薄膜，研究分子链结构对PAI薄膜光学性能、尺寸稳定性、热稳定性、力学性能等的影响。结果表明：随着PAI结构中氟和酰胺单元含量的增加，PAI薄膜的透光率和尺寸稳定性得到提高，波长450 nm处的透光率均在79%以上，测试温度为50～300℃内的热膨胀系数为(22.99～33.79)×10^-6 K^-1;同时，分子链的刚性特征及酰胺单元的存在使PAI薄膜具有优异的力学性能，经过上万次弯折后，薄膜的拉伸强度平均值仍保持在77.1～93.6 MPa,弹性模量平均值为2.83～3.31 GPa,保持较高的力学性能。因此，通过引入三氟甲基和酰胺单元可制备出光学性能、尺寸稳定性、耐热稳定性及力学性能优异的PAI薄膜，该薄膜在柔性有机发光二极管、挠性覆铜板等领域具有广泛的应用潜力。     

用有限元耦合模型计算患者在几种步态下股骨头(颈)的应力分布

本文利用薄膜单元和三维固体单元的耦合计算模型,模拟股骨头(颈)的实际结构,分析并计算了在几种步态下股骨头(颈)内部松质骨和表层密质骨的应力分布。该结果对指导临床有较好实用价值。     

薄膜充气梁有限元分析方法与结构特性研究

文章采用3种数值计算模型对薄膜充气梁进行分析研究.首先基于铁木辛柯梁线弹性分析理论,考虑充气压力效应,推导薄膜充气梁非对称单元刚度矩阵,采用稀疏矩阵存储,应用共轭梯度法求解有限元平衡方程,并用VC编程实现;然后提出了分别采用壳单元和预应力薄膜单元的非线性有限元分析模型,并给出了基于ANSYS的数值分析过程与方法;通过对...     

射频溅射ZrO_2薄膜的摩擦学特性

利用磁控射频反应溅射方法制备了 ＺｒＯ２薄膜。分析了工艺对薄膜结构的影响，结构与摩擦学特征的关系。研究表明，氧分压和基片温度是影响薄膜结构，从而影响其摩擦学特性的关键因素。     

固体-液体-基底结构中裂纹形貌形成机制

试验发现，在固体膜-液体膜-基底结构中，若固体薄膜具有受压的本征应力，往往会发生开裂破坏，且裂纹呈现正弦波浪状或分叉状,采用细观力学的方法，研究产生此种开裂现象的机制．首先假设两种不同的固体薄膜变形单元，并通过能量的方法研究，结果表明，这两种不同的变形模式单元能同时通过不同的排列，组合成复杂的图纹．以变形模式为基础，给出了固体薄膜中微缺陷扩展成裂纹的准则，解释了产生上述裂纹形貌的机制．最后讨论了裂纹起始时间的预测问题．     

基于振动的亚微米阵列薄膜弹性参数辨识

亚微米阵列薄膜是以微/纳米尺寸的管、柱、弹簧等为基本单元,在同一平面内周期排列构筑的薄膜结构(厚度100 nm–1?m).亚微米阵列薄膜是人工合成的新型材料,需要依靠实验、理论和数值分析技术得到材料参数.由于亚微米阵列薄膜的几何微尺度,其固有频率达到MHz量级.本文提出了一种基于激光技术的非接触式振动测试方法,由振动特性确定了亚微米阵列薄膜弹性参数.     

晶态有机聚合物薄膜的制备和结构特性的研究

本文研究了用离子团束（ICB）方法制备聚乙烯薄膜；用透射电子显微镜（TEM）和扫描隧道显微镜（STM）分析了聚乙烯样品，结果表明：用ICB技术制备的薄膜厚度较均匀，表面较平整，表面和界面的杂质、缺陷较少，在一定条件下可得到结晶极为完善的聚乙烯薄膜，晶片的最大尺寸为几十微米；发现了在聚合物中存在长周期结构；用STM发现了晶态聚乙烯薄膜表面的分子链折叠结构；用TEM得到了聚乙烯薄膜的晶格条纹像；发现了聚乙烯薄膜结构受单晶云母结构的极大调制，得到了大面积的相干Morie条纹像。对以上结果，均给出了分析和讨论。     

薄膜充气梁模态分析方法及特性研究

薄膜结构模态特性是研究其动力性能的基础，本文首先根据柔性薄膜结构受力特点，考虑大变形、初始预应力刚化几何非线性效应，通过小杨氏模量法找形分析得到平衡形态，继承其位形与初始平衡应力，然后采用分块兰索斯法对薄膜充气梁模态进行数值计算分析，考察了影响薄膜充气梁模态特性的主要因素：压力、薄膜厚度、管径（长细比）。提出薄膜结构湿模态概念，考虑外流场对薄膜充气梁的耦合作用，分别采用拟密度法和流固耦合法计算了薄膜充气梁的湿模态，通过与干模态的比较验证了外流场对薄膜充气梁的耦合效应。     

分层正交各向异性板壳非线性有限元分析

采用三维退化等参中厚壳元和分层模型，建立了分析弹塑性和几何非线性各向异性板壳的有限单元法，为克服退化壳元出现剪切和薄膜自锁问题，采用９节点Ｈｅｔｅｒｏｓｉｓ单元并采用选择积分方法，文末算例表明所编程序的可靠性和通用性。     

多层金刚石薄膜制备工艺和应力分析研究

采用热丝化学气相沉积方法，优化金刚石薄膜制备工艺。通过改变甲烷浓度成功制备出厚度均匀的多层金刚石薄膜，实现了多种调制周期的金刚石薄膜制备，调制周期最小至100 nm。通过拉曼光谱和X射线衍射方法对单层以及多层金刚石薄膜进行应力分析，发现单层结构中，微米金刚石薄膜应力最大，随着金刚石晶粒尺寸的减小，薄膜应力减小；多层金刚石薄膜结构中，微米层与纳米层均匀交替生长，有效地降低了薄膜应力，有利于提高金刚石薄膜在应用中的稳定性。     

薄膜结构设计计算的研究回顾

膜结构是一种全张力柔性结构。膜结构的设计过程与传统建筑结构不同之处主要是找形分析和剪裁分析。文章就国内关于膜结构设计计算方面的主要研究成果进行了综述。     

考虑裁切线的马鞍形张拉膜结构找形分析

传统的膜结构分析从找形、荷载分析到裁剪,均忽略了实际工程中的膜结构是带有裁切线的结构,而实际使用中膜材的褶皱、破坏等往往始于膜片连接周围。针对上述问题,对带有裁切线的膜结构进行设计,充分考虑膜片展平过程中的无应力状态和膜片连接处的搭接现状,首先采用测地线法生成空间裁切线,采用等效板单元法将裁切的空间膜片展平成平面近似无应力膜片;然后考虑膜片的连接,将无应力膜片进行热合连接形成新的几何膜片,对膜片进行二次找形;最后对比有、无裁切线膜结构的找形结果,证明了方法的正确性。研究结果可为今后的膜结构设计和施工提供参考。     

海南某高校风雨球场张拉膜结构分析

以海南某高校风雨球场张拉膜结构为例,给出了大型张拉膜结构的分析设计方法,探索了张拉膜结构的找形与荷载分析特点,可供类似工程参考．     

典型薄膜空间结构耦合动力学仿真分析

对典型薄膜空间结构运动过程进行动力学仿真,通过有限元仿真计算求解薄膜空间结构运动过程的动力学响应,分析结构展开过程的构型变化、应力分布情况;通过分析薄膜空间结构系统动能变化研究其运动过程及展开稳定性问题.利用非线性有限元软件SAMCEF Mecano对自碰撞、矩形展开和弹性气球充气扩展3种典型薄膜空间结构进行有限元建模,通过定义薄膜与薄膜的自接触、薄膜与柔性结构接触完成耦合状态下的数值仿真运算.仿真结果表明,运用SAMCEF Mecano可以实现薄膜空间结构典型运动方式的耦合动力学仿真分析;薄膜空间结构动力学特性受不同运动方式影响;薄膜结构展开速率越小其展开稳定性越好.      

张拉型温室膜结构的找形分析

在膜结构找形方面,现有的方法多样,而找形结果误差往往较大.针对张拉型温室膜结构的几何非线性特点,以非线性有限元理论为基础,采用基于小弹性模量的支座提升法来对膜结构进行找形分析,研究其找形特点,同时得出一些对膜结构成功找形有益的结论.     

金属膜片联轴器圆环式膜片的应力分析

用ANSYS有限元程序对金属膜片联轴器中圆环式膜片进行了应力分析,给出了膜片中存在的4种应力的计算结果,并分析比较了4种应力对膜片疲劳寿命的影响.其结果对膜片疲劳寿命的计算提供了参考.     

浸没式中空纤维膜污染控制措施比较

针对浸没式中空纤维膜微滤过程中颗粒物污染膜的情况,提出采用鼓泡、反冲洗以及鼓泡和反向脉冲清洗联合使用的方法和措施来减缓或消除膜污染。实验结果表明,鼓泡的作用在于减少膜表面颗粒物的堆积,在鼓泡气量为300 mL/min的条件下,鼓泡可以使滤饼阻力减少到原来的40%。而周期性的反冲洗,如每过滤10 min反冲洗4 min条件下,使得膜内部污染阻力下降到不带反冲洗条件下的1/3。反向脉冲清洗(每过滤10 min反向脉冲清洗30 s)和鼓泡(气量为160 mL/min)的联合使用是本系统的最优膜污染控制方法,可以使滤饼阻力和膜内部污染阻力分别降低到没有任何膜污染控制措施下的10%和20%。     

薄膜结构找形分析的力密度法

薄膜结构是一种全张力柔性结构．薄膜结构设计过程与传统建筑结构的设计不同，设计计算中一个重要方面是找形分析．本文对薄膜结构找形分析的力密度法原理进行一系列理论推导，编制相应计算程序，进行工程实例分析，得到一些有意义的结果和结论．     

昆明地区大跨屋顶结构研究

本文通过对昆明地区某一大跨屋顶实例的研究,设计了空间网架屋顶和张拉索膜屋顶两种结构形式,并根据其各自的特点,在造型、采光节能、经济性等方面进行对比分析,得出后者优于前者的结论。     

钢筋混凝土板的受拉薄膜效应分析

基于能量原理,提出了在大变形下考虑受拉薄膜效应计算混凝土板承载力的改进的能量法,并通过该方法分析了影响受拉薄膜效应产生的主要因素。研究发现,正交系数和特征比对受拉薄膜效应的影响较为显著,而混凝土强度和钢筋配筋率的影响较小。