基于磁致链化效应的磁控粗糙表面及其疏水特性

基于自清洁、表面减阻等技术需求，近年来，超疏水表面及其制备技术广受关注基于铁磁颗粒在聚合物基体中的磁致链化，通过构建具有微米级随机山状突起特征的磁控粗糙表面(magnetic roughness surface, MRS)，其水滴接触角可达150°以上，呈现超疏水特性通过对MRS制备过程中固化磁场强度、铁磁颗粒粒径及含量等因素进行研究，建立了MRS规则锯齿结构模型，仿真分析了锯齿结构高宽比和间距比对表面疏水性的影响     

亚微观粗糙表面润湿各向异性及振动能影响研究

利用表面微观粗糙结构获得超疏水及自清洁表面已引起了学术界及工业界研究者的广泛兴趣.当微观粗糙结构在表面平均而无各向性分布时,液滴沿三相接触线接触角分布将表现一致,如阵列柱状结构排布;当微观粗糙结构的分布有方向依赖性时,表面的疏水或亲水性质将呈现各向异性,如周期性平行沟槽结构.这种润湿各向异性性质对设计符合使用要求的超疏水表面有很重要的作用.本文在对平行沟槽表面润湿各向异性机制研究的基础上,以热力学分析方法来进一步讨论外界振动能大小对液滴润湿行为的影响.通过一些理论简化后,提出一种在实验研究与实际应用中都具有普遍意义的平行沟槽模型,经热力学分析计算后发现随着外界振动能的增加,在平行沟槽各方向上的非复合及复合润湿态的接触角滞后都将减小.进一步分析表明,非复合动态润湿的各向异性随外界振动能增加而减小,而复合动态润湿的各向异性则增加.     

简单水热法制备海胆状γ MnO2超疏水表面

主要介绍了在150℃水热反应条件下以铝为基底制备海胆状γ-MnO2超疏水表面的方法.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角(CA)和滚动角(SA)测试,研究了该种表面的物质组成、微观形貌以及疏水性能.测试结果显示该表面的接触角最高为164.3°,同时滚动角小于5°,达到了超疏水表面的要求.并对制得的表面在-10℃的冰箱环境下进行了防覆冰测试,证明了该表面具有延迟水滴结冰的作用.     

超晶格基元的声子结构

应用Dyson方程推导了超晶格基元的声子格林函数，并以此为基础研究了超晶格基元的声子结构．计算结果表明，由于表面与界面效应，在超晶格基元中，声子能带分裂为一系列微带，在界面耦合力常数较大时，还出现了界面局域声子模．     

对透声界面的时域有限差分处理

导出了水中透声目标表面边界条件的时域有限差分(FDTD)表达形式,将FDTD在水声学中的应用范围扩大到无切应力的有限声阻抗目标的散射问题.在此基础上对一些目标的散射特性进行数值计算,给出了满意的声场分布.计算结果与理论解十分吻合.     

恒高温下钢管混凝土的 界面黏结应力 滑移关系模型研究

高温下，钢管混凝土的黏结应力 滑移关系模型是进行钢管混凝土结构耐火性能非线性分析的基础.目前国内外对常温下和高温后钢管混凝土的平均黏结强度和黏结滑移关系模型研究相对较多，而高温下钢管混凝土的黏结滑移关系模型研究较少该文在已有高温下钢管混凝土界面性能试验结果的基础上，提出了高温下界面黏结应力 滑移关系曲线，并通过大量相关试验数据拟合出平均黏结强度及对应的滑移，以及剩余黏结强度与主要影响因素的关系式与试验结果的对比分析表明：该文提出的高温下黏结应力 滑移关系模型的计算结果和试验结果吻合较好，为进一步研究钢管混凝土耐火性能的精细化有限元分析奠定了基础     

纳米SiO_2表面改性玄武岩纤维的性能研究及作用机理

为了改善玄武岩纤维与环氧树脂的界面相容性,提高复合材料力学性能,把改性纳米SiO_2粒子均匀分散于浸润剂中对玄武岩纤维进行表面涂覆改性.这种方法有效地增加了玄武岩纤维表面粗糙度与亲油性,使玄武岩纤维与环氧树脂界面相容性明显提高.复合材料层间剪切强度提高18.76%,改性纳米SiO_2粒子在玄武岩纤维及环氧树脂之间起架桥作用.     

锌基底上超疏水表面的制备

采用硝酸为刻蚀剂、CS2与液体石蜡的混合溶液为疏水剂,经简单处理在锌基底上构建了微纳米结构,通过SEM,XRD等进行了结构表征和疏水性能测试．结果表明锌表面经过硝酸溶液刻蚀处理后具有了树立的不规则排列的片状结构,形成了一个阶层,表面上的阶层结构对超疏水性起到了一个关键的作用．     

有机-无机杂化超分子复合物:溶液与表面和界面自组装

多金属氧簇作为一类功能性无机多阴离子,可以通过与有机阳离子的静电作用形成超分子复合物,从而用于自组装体系,获得各种各样杂化超分子结构.这种多阴离子表面修饰的方法一方面改善了多金属氧簇的表面性质,另一方面也为构筑各种超分子组装体提供了新颖结构的两亲性构筑基元并展现了独特的自组装性质.主要总结近年来作者在溶液和界面超分子自...     

循环热力载荷下含冷却孔热障涂层的强度分析

在实际服役工况下，燃气轮机涡轮叶片热障涂层较易在冷却孔附近产生开裂和脱落，造成严重的安全问题.为了深入研究这一过程中的机理，该文通过建立含冷却孔热障涂层系统的三维有限元模型，以实际工况下流固耦合计算得到的温度场作为边界条件，分析循环热力载荷下热障涂层内部应力分布和发展趋势.结果表明，在冷却孔附近的涂层界面间存在应力集中现象，且随着循环应力数值增大，应力集中区域发生迁移.TGO层的不规则生长导致了应力在孔口附近界面处集中，特别是孔口上游区域的TC/TGO界面和TGO/BC界面处.     

应用PDA对氯化十六烷基三甲基季铵盐溶液的实验研究

应用激光相位多普勒测速仪进行减阻流体的湍流特性实验研究,测量了不同减阻工况下的减阻流体的横向速度脉动,得到了多种工况下的速度剖面曲线.在对激光测试结果同减阻性能实验结果进行分析的基础上,对速度剖面曲线的形状与减阻率的关系进行了探讨,并对垂直于流体流动方向的速度脉动与减阻性能的关系进行了研究.将减阻流体和牛顿流体的雷诺应力进行了比较,结果表明减阻流体的雷诺应力显著减小.     

部分剪力连接新型外包钢-砼组合梁的滑移性能

针对典型的钢-砼组合梁的不足,提出一种新型外包钢-砼组合梁.为研究其钢-砼交界面相对滑移及变形性能,通过4根足尺简支梁的试验研究,得到组合梁的荷载-滑移、荷载-挠度关系曲线.根据试验结果分析了新型外包钢-砼组合梁交界面相对滑移发展的过程和分布规律.利用有限元分析软件ANSYS,对组合梁的交界面相对滑移性能进行了非线性有限元分析,提出剪力连接系数的合理范围.在基于现行规范的基础上提出了组合梁跨中挠度的建议计算公式.把有限元模型和建议公式的计算结果与试验结果进行比较,三者吻合良好.     

自然电位测井的间断条件捕捉有限差分格式(英文)

自然电位测井是石油勘探中探测地层物理参数的重要手段.自然电位满足交界面具有跳跃间断的椭圆边界值问题.本文提出一种基于笛卡尔网格的间断捕捉方法,求解该椭圆交界面问题.理论分析证明了方法的二阶收敛性,数值例子进一步说明了方法的有效性.     

WIENER-HOPF法求解平面周期开槽结构的表面阻抗

本文对平面周期开槽结构上电磁波的传播特性作了分析,指出这类问题常要简化成第三类边值问题,其关键是确定表面阻抗.当开槽结构周期不太大和槽壁很薄时,可以参照平面波反射定义等效表面阻抗,从而可以近似按照均匀阻抗条件来处理周期开槽结构问题.本文采用的数学方法是将周期开槽结构表面上电场法向分量展成Fourier积分,根据边界条件建立函数方程.用Wiener-Hopf法求得了二次场和反射系数,从而求得表面阻抗.     

改性膨润土吸附重金属离子

利用有机高分子改变彭润土端面带有的正电荷为负电荷，从而使膨润土的端面和表面都带有负电荷，增大了膨润土所带的负电荷总量和表面积．同时，研究了提高吸附重金属离子(Hg^2 、Cr^6 、CO^2 )的性能．实验结果表明：改性的膨润土端比未改性的膨润土对金属离子的吸附提高近20个百分点，利用X射线图证明膨润土端面改性是成功的，并解释了改性膨润土吸附重金属离子提高的原因，利用改性的办法可能进一步扩大膨润土处理工业废水的应用.     

岩土空间面上抗剪强度与滑动面位置

通过理论推导出岩土任意空间面上抗剪强度通式，抗剪强度只与法向应力大小和洛德参数有关，空间破坏面垂直中主应力作用面，并给出了破坏面位置与准则的一般关系，为岩土空间滑移面的确定提供理论依据，对研究岩土强度准则具有指导意义。     

二维二相Stefan问题的数值模拟

本文利用线方法和变区域的有限元法,成功地实现了二维二相Stefan问题的数值模拟.本方法的优点是运动边界上的两个条件被同时满足,因此,它具有较高的精度,即使在粗网格情况.本文把一个正方形冰块的熔解问题作为典型的计算例子.在各种不同参数(热扩散系数、熔解潜热等)和两类边界条件下,给出了温度分布和分界面位置的数值结果.在退化的单相情况下,与Meyer的结果进行了比较,符合是很好的.     

模拟给定压强边界流动的HSMAC方法

采用HSMAC(Highly Simplified Marker And Cell,HSMAC)数值模拟方法对物理模型给定进出口压力边界的流体问题进行数值模拟研究.对压力边界的处理有两种方法.第一种方法是采用线性外推来联系物理模型内部区域与边界压力关系的.第二种方法是通过给定边界压力解关于边界速度的动量方程、质量守恒方程来求出边界速度从而进行计算.通过两种不同的方法解得的结果不同.第一种方法得到一个流体从非充分发展到充分发展的流场,但第二种方法流体是完全充分发展的流场.进一步分析表明,第一种方法适合于发展段流动的计算,第二种方法适合于充分发展段流动的计算.     

盒形型腔模填充形态的研究

本文以水和异丙醇等液体试验为基础,通过对透明塑料制成的模具内着色的液体高速摄制的照片,研究了盒形型腔模的液体填充形态.采用逐渐变薄的横浇道和沿整个宽度的内浇口,通过改变盒形件壁厚、内浇口尺寸和速度,得出了敞开式整体前沿的连续液流能减少盒形型腔内的湍流、空气卷入和避免过早地封住排气道.指出了可通过控制填充速度,使有封闭前沿的断续液流不再形成而获得满意的盒形零件.实际生产的零件证实了用液体模拟的试验方法是有效的.作者还对填充过程中的撞击型芯产生的严重湍流和气体的卷入,进行了观测与分析.     

反渗透复合膜性能与其内界面结构和性能的相关性

反渗透复合膜的性能不仅和超薄功能层的形态结构和性质有关,还和位于超薄层/支撑层之间的内界面的结构和性能有关.我们用界面改性的方法研究了反渗透复合膜内界面结构和性能对复合膜性能的影响,通过扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱ATR-FTIR表征了反渗透复合膜内界面的重要的物理形态变化和化学变化.结果表明:超薄功能层/多孔支撑层间的内界面具有较大的粗糙度和高的亲水性有助于提高反渗透复合膜的水通量;而反渗透复合膜的脱盐率和内界面的极性相关.