能量存储:基于全新原理的“纳米弹簧”

许多机械装置如钟表、玩具等都采用弹簧来驱动,其能量的存储与释放是通过弹簧内部原子间距的变化来实现的。但是这种原子间距的变化(即弹性变形)所能存储的体能量密度相对很低,如何提高能量的转换效率以及材料存储的能量密度是当前材料科学理论和实验研究共同关注的一个问题。本研究利用金属钨单晶纳米线在加载时独特的孪晶变形行为,提出了一个可以在纳米尺度下高效存储与释放机械能的新原理,并据此设计了相应的纳米装置——纳米弹簧。与块体弹簧不同,本文提出的纳米弹簧通过表面原子的重构来实现能量的存储与释放。进一步的计算还表明,由于金属钨孪晶界面的移动阻力非常小,金属钨纳米弹簧的能量转换效率可以达到98%;同时该纳米弹簧存储的体能量密度可以超过钟表发条的1600倍,并具有30%的应变以及3GPa的驱动应力。     

Z=116同位素链上原子核性质的研究

在宏观－微观模型的理论框架下，采用Nilsson势对Z=116同位素链上原子核基态的结合能、α衰变能和四极形变进行了计算，并把理论计算结果与实验数据和其他理论模型的结果进行了比较和讨论.研究发现，理论计算值和实验数据符合，也与其他模型的计算结果符合.此外，还讨论了Z=116同位素链上的位能曲面和可能出现的形状共存现象.     

基于HFSS的圆极化微带天线的设计和仿真

设计了一种圆极化微带天线,采用表面开槽的方法来减小天线的尺寸和提高天线的整体性能,介质基板采用高介电常数的材料,通过选择适当的馈电位置和切角实现圆极化工作方式,利用HFSS软件对天线进行了电磁仿真和物理建模,优化了天线的各项参数,得出了驻波比、增益、轴比等仿真曲线。仿真结果表明,天线的增益和方向图特性良好,天线的尺寸明显减小,满足工程需要。     

中空银纳米球的制备及其性能研究

新型的金属纳米粒子因为独特的由表面等离子体共振诱导(SPR)的光学性质和很多的潜在应用而受到社会广泛的关注。在具有SPR效应的贵金属纳米粒子中,中空纳米结构有一个很高的散射系数,其共振频率通过改变中空核的尺寸和壳的厚度可以很容易地被控制。本论文中拟采用电化学方法结合电偶置换法在高定向热解石墨(HOPG)及金膜表面制备不同尺寸具有中空结构的银纳米阵列,研究了中空银纳米阵列的局域表面等离子效应(L-SPR),为其在SPR定性和定量研究中的应用提供理论指导。     

考虑断层影响的煤层开采沉陷三维有限元模拟

为了解决山东某煤矿的煤层开采对周边俱乐部沉降的影响问题,采用有限元分析的方法并建立不同开采方案的三维地质模型,同时考虑断层的影响,计算出煤层开采后俱乐部四角的地表下沉状况。研究结果表明:回采3101工作面时俱乐部地表下沉最大值达到382 mm,因此建议对俱乐部进行加固保护处理。该成果为研究最佳开采方案及周边俱乐部的保护提供重要依据,同时为浅埋煤层以及类似条件下中小矿山合理、安全、经济的开发提供了重要的参考依据。     

2007-2009年浙江省嵊泗赤潮监控区表层沉积物和紫贻贝重金属含量分析

研究了2007-2009年浙江省嵊泗赤潮监控区表层沉积物和紫贻贝重金属Hg、As、Cu、Pb和Cd含量。结果表明：嵊泗赤潮监控区表层沉积物质量良好,符合一类沉积物质量标准。Cu和Pb的含量明显高于其它3种重金属元素,其次是As〉Cd〉Hg;污染指数大小排序为Cu〉As,Pb〉Cd〉Hg,沉积物将有可能受到Cu的污染,应引起重视。紫贻贝重金属含量大小为Cu〉Cd〉Pb,As〉Hg,Cu、Pb和Cd含量有升高趋势,Pb和Cd的污染指数较高,紫贻贝已受到Pb和Cd的污染。     

三元Lagrange插值正则性问题研究

针对当今许多科研领域中(如曲面拼接、散乱数据插值与拟合等)经常涉及到的三元Lagrange插值问题进行了研究。提出了沿空间代数曲线插值的基本概念,同时通过使用代数几何中的若干理论,得到了构造沿空间代数曲线及代数曲面插值正则结点组的迭加构造方法,该方法推广了文献[1-2]中的某些主要研究结果。     

响应面优化法研究蔗糖-邻苯二酚树脂胶黏剂的合成

以蔗糖,邻苯二酚为原料,根据Box-Benhnken的中心复合实验设计原则,在单因素实验的基础上采用4因素5水平的响应面分析法,建立了黏度与各影响因子之间的回归方程,并得到以黏度为响应值的响应面图,进而得出蔗糖-邻苯二酚树脂胶黏剂合成的最佳工艺条件：反应温度92.1℃,反应时间5.3 h,原料比为1.65,催化剂用量9%.在此条件下,理论黏度最大值为3.0×500 mPa.s.     

儿童连身裤结构参数与人体运动适应性研究

采用人体体表描线法对8～9岁男童进行皮肤变化率的测量实验,通过测量人体动、静态6种动作下的皮肤变化率,得出影响儿童连身裤设计的结构参数,即背长、胸围、臀围、立裆及它们的取值范围.     

光折变液晶系统的表面电荷调制模型

为了研究载流子的注入对液晶盒中电压的影响,构建了光折变液晶系统中表面电荷调制的载流子注入模型。在外加直流电场的作用下,液晶中的载流子向表面聚集,形成界面双电层。该双电层屏蔽了大部分的外加电场,使外加电压基本上都降落在界面双电层上。非均匀光照射时,在光亮区,来自于ITO电极的电荷将越过界面,产生载流子复合。而处于暗区的表面电荷密度基本保持不变,界面电荷层继续屏蔽外加电场,在液晶体内形成了与光强空间分布相对应的空间电荷场。基于以上模型,给出了界面附近的载流子和电场的动态演化过程,理论分析与已有的实验结果非常吻合。