鼓泡法测量有机薄膜力学性能

为了检验鼓泡法测试薄膜力学性能的可靠性,用鼓泡法试验研究了一种有机薄膜的弹性模量、弹性极限,及其在低碳钢基体上粘结的界面结合能.结果表明,该膜力学性能的测试结果与鼓泡法试样尺寸无明显关系,且与单向拉伸和拉脱实验结果基本相符.鼓泡实验测得该膜的二维弹性模量Y为(2.5±0.3)GPa,弹性极限σ e 为(14.0±1.5)MPa,界面结合能G为(13.9±2.2)N/m.     

电场对FOTS自组装分子膜/SiO_2界面作用特性的影响

为研究电场对自组装分子膜摩擦学特性的影响,采用分子动力学模拟软件Materials Studio5.0计算不同电场强度和作用方向下FOTS自组装分子膜与SiO2基底的界面结合能.结果表明:当电场强度小于3.0×108V/m时,施加正负方向电场,界面结合能均增大,而施加正电场的界面结合能增大较多,但在正负方向电场作用下界面结合能随着场强的增加变化幅度较小.对FOTS与SiO2基底相互作用能的分析得知,影响体系结合能的主要因素是两者之间的范德华力,其中色散力起主要作用.     

界面效应对GaN/Ga1-xAlxN量子点中杂质态的影响

在有效质量近似下采用变分法以及界面处导带弯曲用三角势近似,研究了氮化物半导体GaN/Ga1-xAlxN材料中杂质态的结合能随量子点尺寸及电子面密度的变化关系.结果表明,导带弯曲对结合能的影响不容忽视.当电子面密度较大时候,随着量子点尺寸的增大,杂质态结合能随电子面密度的增大呈线性变化,而在电子面密度较大时,结合能随着量子点半径的增加而迅速减小,且在某个尺寸附近出现极小值,然后缓慢增大.与其不同的是,对Zn1-xCdxSe/ZnSe结构,结合能则随着量子点半径的增加呈现非线性单调减小.     

陶粒砼Ⅰ-Ⅱ复合型断裂判据研究

用混合有限元法,采用四边形等参单元算得三点弯曲梁和四点剪切梁的应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ。用对称三点弯曲梁和四点剪切梁试件测得陶粒砼K_(IC)和Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的临界K_Ⅰ、K_Ⅱ值。根据实验结果,建议了陶粒砼Ⅰ-Ⅱ复合型断裂准则和根据K_Ⅰ/K_Ⅱ值计算起裂角θ的公式。最后,与普通砼的结果以及断裂力学中3个复合型断裂准则进行了对比。     

陶粒混凝土Ⅰ—Ⅱ复合型断裂判据研究

用混合有限元法，采用四边形等参单元算得三点弯曲梁和四点剪切梁的应力强度因了K1和KII。用对称三点弯曲梁和四点剪切梁试件测得陶粒砼KIC和I－II复合型裂纹的临界K1，KII值，根据实验结果，建议了陶粒砼I－II复合型断裂准则和根据K1／KII值计算起裂角的公式，最后，与普通砼的结构以及断裂力学中3个复合型断裂准则进行了对比。     

导带弯曲对有限深GaN/Ga1-xAlxN球形量子点中杂质态的影响及其压力效应（英文）

用三角势近似界面导带弯曲,采用变分理论研究了流体静压力影响下有限高势垒GaN/Ga1-xAlxN球形量子点中杂质态的结合能,计算中考虑了电子有效质量,电子面密度,介电常数以及禁带宽度随流体静压力的变化.数值计算结果表明,随着电子面密度的增加,杂质态结合能降低,当电子面密度较大时,随着量子点尺寸的增大,结合能最终趋于一个相同的值.同时发现随着压力的增加,在0到10GPa范围内,施主杂质态的结合能随压力变化呈线性增加的趋势,此变化趋势对于小量子点更显著.另外,随着铝组分的增加结合能相应的增加,此变化趋势对于铝组分低的情况更显著.结果表明导带弯曲效应对结合能的贡献是不能忽略的.     

用LEFM和FCM相结合的方法研究混凝土裂缝的扩展规律

本文用线弹性断裂力学和虚裂纹模型相结合的方法推导出了三点弯曲梁开裂过程的计算公式,并通过数值计算实现了对实测梁的 P～δ曲线的计算拟合。     

细观损伤理论的非均质混凝土梁开裂模型

针对传统等效裂缝模型无法与细观损伤理论联系起来,多尺度分析裂缝开展的问题.采用以挠度为自变量的三点弯曲梁损伤计算方法,依据宏观断裂力学和细观损伤理论,根据两参数的Weibull分布理论,将细观损伤本构模型运用描述宏观断裂力学行为,并建立改进的混凝土梁开裂模型.并结合三点弯曲梁试验数据,同时利用ANSYS分析软件对开裂过程进行数值模拟.研究结果表明:采用改进的混凝土梁开裂模型数值模拟结果和试验数据吻合良好,表明该模型能准确描述混凝土梁的开裂,可以作为评价混凝土梁开裂与否的理论判据.     

SH2域与磷酸化多肽相互作用的连续溶剂模型研究

使用连续溶剂模型方法研究了SH2结构域与磷酸化多肽pYXXX(X为20种常见氨基酸残基中的任意一种)之间的相互作用.首先计算了已知的SH2域-磷酸化酪氨酸多肽复合物之间的结合能,理论计算的结果与实验测得的亲合能之间的相关系数为0.91,验证了理论模型的正确性.然后,用该模型方法计算了SH2域与pYXXX之间的结合能,分析了磷酸化酪氨酸多肽pYXXX中 1, 2, 3位置上残基对结合能的影响.结果表明 2, 3位置上残基的变化对结合能影响较大, 2位置上带负电的残基和 3位置上的疏水性残基有利于SH2域与pYXXX之间的相互作用,这与实验结果一致.     

基于卷对卷矩形靶的溅射膜厚均匀性控制

提出一种基于卷对卷矩形靶的溅射理论模型,借助Matlab模拟仿真软件,对卷绕柔性衬底(宽度为100 mm,弯曲半径为100 mm,弯曲角为80°)的膜厚均匀性进行分析.首先,在主辊静态条件下,改变靶材几何尺寸和靶基距,研究此时膜厚均匀性误差的分布情况,发现:膜厚均匀性误差随着靶材几何尺寸的变大而整体减小;随着靶基距的增大,均匀性误差的中部先增大后减小,而两边一直减小.其次,在主辊动态条件下,固定靶材几何尺寸,仅改变靶基距,研究此时膜厚均匀性误差的分布规律,发现:随着靶基距的增大,膜厚均匀性误差先增大后减小.仿真实验结果还表明,动态膜厚均匀性误差位于静态膜厚均匀性误差分布曲线Max-Min的中部极值点与该分布曲线上参考点均值之间.通过对文中模型的仿真,可以较快地预测基于卷对卷矩形靶的动态膜厚均匀性误差范围,大大减少膜厚均匀性的实验调试次数.     

用园环裂纹拉伸试样测定钢在低温下的断裂韧性

为了用线弹性断裂力学观点研究钢的低温断裂行为,我们探索了用园环裂纹拉伸试样测断裂韧性K_(1c)的较为简便的试验方法.本文在论证该方法的同时,给出了用该方法测得的几种常用结构钢从室温至—196℃的一系列K_(1c)值. 为了说明试验结果的有效性,文中对实验精度进行了分析,并从线弹性断裂力学的基本要求出发,导出了试样的尺寸条件:D≥1.6(K_(1c)/σ_s)~2.最后,通过和标准的三点弯曲试验结果进行对照,二者符合较好。     

GaN/AlxGa1-xN量子点中的激子态

在有效质量近似框架内,运用变分方法,考虑内建电场效应和量子点的三维约束效应,研究了含类氢杂质的G aN/A lxG a1-xN量子点中的激子态.结果表明:量子点中心的类氢杂质使激子的基态能降低,结合能升高,Q D系统的稳定性增强,光跃迁能减小;杂质位于量子点上界面时,激子的基态能最小,结合能最大,系统最稳定;随着杂质从量子点的上界面沿着z轴移至下界面,激子基态能和光跃迁能增大,结合能减小.     

超高性能钢纤维水泥基复合材料-高延性水泥基材料复合梁的制备及弯曲性能

研究了无配筋条件下超高性能钢纤维水泥基复合材料(UHPFRCC)与高延性水泥基复合材料(HDCC)复合梁试件的弯曲变形性能.通过纯剪切强度测试,比较了界面处理工艺对界面粘结性能的影响.通过弯拉实验测试了复合梁试件在弯曲载荷下的变形性能,并与纯UHPFRCC梁的变形能力进行对比.结果表明,不同的界面处理工艺决定了界面粘结性能.最佳的界面处理方法能使界面粘结强度高于HDCC基体本身强度,界面过渡区基体致密,没有明显的微观缺陷.UHPFRCC-HDCC复合梁在弯拉荷载下,极限抗弯强度达到13.4 M Pa,跨中最大挠度为2.8mm.HDCC能通过自身的多缝开裂增加裂缝数目来改善变形能力.与UHPFRCC梁相比,UHPFRCC-HDCC复合梁弯曲时,塑形变形明显,并具有更大的弯曲挠度.     

随杂质位置的变化异质结中的束缚极化子的性质

本文对GαAs/AlxGα1-xAs异质结,采用三角势近似异质结势,考虑外界恒定电场以及体纵光学声子和两支界面光学声子的影响,应用改进的LLP中间耦合方法处理电子-声子相互作用和杂质-声子相互作用,计算了极化子结合能随电场强度、杂质位置和电子面密度的变化关系.结果表明：结合能随电场的增强而缓慢增大.IO声子对结合能的负贡献受电子面密度的影响显著增加,LO声子的负贡献相对IO声子贡献较小.另外,三角势的选取说明,导带弯曲引起的势垒变化不容忽视.还须指出的是,电子像势对结合能的影响很小,可以忽略.     

半导体异质结中施主结合能的磁场效应

对单异质结界面系统，引入有限高势垒与考虑导带弯曲的真实势，利用变分法讨论磁场对界面附近束缚于施主杂质的单电子基态能量的影响，对磁场中的A1xGax-xAs／GaAs异质结系统的杂质态结合能作了数值计算，给出结合能随Al组合分、电子面密度和杂质位置的变化关系，结果表明：杂质态结合能随磁场强度的增大而显著增大。     

基于约束参数的断裂韧性转化研究

为解决材料在不同约束条件下断裂韧性转换的问题,基于三点弯曲试验过程的有限元模拟,对铁素体钢材的典型材料(低合金高强钢材Q345B)的断裂韧性进行了研究。针对不同约束水平(裂纹的深或浅)的三点弯曲试样建立ABAQUS有限元数值仿真模型,计算获得裂纹尖端断裂韧性J积分值,结合J-A_2方法计算不同裂纹深度的三点弯曲试样的约束参数A_2,研究了弹塑性断裂力学考虑约束效应的断裂韧性转化问题。结果表明,随裂纹长度的增加,约束参数A_2值逐渐增大,深裂纹试样的裂纹尖端处于高约束情况,更容易失效。运用J-A_2方法对不同裂纹深度三点弯曲试样的断裂韧性值进行了转化,转化结果与模拟值吻合良好,误差均在8%以内,验证了J-A_2法在断裂韧性转化中的可行性。     

量子阱中界面声子和体声子对束缚极化子结合能的影响(英)

用变分法研究半导体量子阱中束缚极化子结合能，在计算中包括了界面声子和体声子的影响给出了束缚极化子基态能量和结合能随阱宽变化的数值结果．研究发现，界面声子和体声子对结合能的贡献分别在窄阶和宽阱情况下起主导作用，总结合能随阱宽的增大而减小     

复合材料损伤与断裂力学研究

对纤维增强聚合物基复合材料进行了损伤与断裂力学分析,建立了材料的模型,采用基体横向裂纹的剪切迟滞分析获得较好的基体开裂的定量分析结果;采用边界配置法计算各向异性材料裂纹体的应力强度因子,建立裂纹的扩展判据,并对纤维断裂进行了弹性分析.针对玻璃纤维/酚醛复合材料层板进行了理论和实验分析,得到材质裂纹密度与刚度退化的相关曲线,实验结果验证了理论分析结果的正确性;得到应力强度因子S随裂纹尺度的变化曲线和对纤维断裂和脱胶引起的刚度退化的计算结果.     

Ⅲ族氮化物量子点中类氢杂质态结合能

在有效质量近似下,运用变分方法,考虑内建电场（BEF）效应和量子点的三维约束效应,研究了纤锌矿结构的GaN／Al,Ga1-xN,InxGa1-xN／CaN柱形量子点中类氢杂质态结合能随量子点的结构参数（量子点高度L和量子点半径尺）、Al或In含量和类氢杂质位置的变化规律,并计算了考虑量子点内外电子有效质量不同后对杂质态结合能的修正．结果表明：类氢杂质位于量子点中心时,杂质态结合能随量子点高度、半径的增加先增大后减小,存在最大值．对GaN／Al;Ga1-xN量子点,随着Al含量的增加,杂质态结合能增大;杂质从量子点下界面沿z轴上移至上界面过程中,结合能存在最大值．对InxGa1-xN／GaN量子点,随着In含量的增加,结合能先缓慢增大后缓慢减小,存在最大值;杂质从量子点下界面沿z轴移至上界面过程中,杂质态结合能增大．量子点内外电子有效质量的失配使杂质态结合能增大。     

三氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-4(5H)-酮衍生物与二肽基肽酶-4结合机理的理论研究

通过分子对接、分子动力学(MD)模拟和结合自由能分析的方法研究了三氢-咪唑并[4,5-c]喹啉-4(5H)-酮衍生物药物与二肽基肽酶之间的成键机制,分析和讨论了抑制剂和相邻残基之间的氢键和疏水相互作用.用MM-PBSA方法计算得到的4个抑制剂的结合自由能与实验上测得的结果是一致的.抑制剂与DPP-4的关键残基间的范德华相互作用对于体系的结合能有较大的贡献,并且是区分不同抑制剂生物活性的标志之一.