二维声子晶体负折射成像效应及其分辨率对比

采用有限元分析方法,研究了声子晶体负折射现象与板厚度的关系.通过对比分析声子晶体单板成像系统和串联式声子晶体多板成像系统,结果发现多板系统的像点强度较强,但分辨率却高于单板系统.利用串联式声子晶体多板成像系统可以提高成像质量.     

用于时间序列数据建模的多模态模糊认知图

针对单一模型难以准确反映时间序列多种变化模态的问题,提出了一种基于模糊认知图的时间序列数据多模态建模方法.该方法使用随机自助法选取多个子序列,以包含各种变化模态.在各个子序列上分别建立子模糊认知图模型.使用粒计算方法对子模型进行有效融合;并分析了不同权重策略融合的性能.所建立的模型不仅可以对时间序列数据进行数值及区间预...     

概念知识粒与概念信息粒的相互转化

在研究概念知识粒和概念信息粒的基础上,进一步讨论了Ⅰ-型概念信息粒、Ⅱ-型概念信息粒和概念知识粒之间的转换关系,并给出了新的转化方法,进一步揭示了概念信息粒和概念知识粒之间的关系。这些结论为生成近似概念和获取近似规则提供了理论基础,促进了粒计算理论的发展。     

含复折射率缺陷的一维线性函数光子晶体的电场特性

用传输矩阵法计算光在掺杂金属缺陷的线性函数光子晶体中的电场分布, 考察缺陷层位置、 层数以及光子晶体半周期数对电场分布的影响, 并与不含缺陷的结构进行比较. 结果表明, 有缺陷光子晶体的电场分布强度明显增强.     

吸附苯胺饱和颗粒活性炭生物再生特性研究

采用分批培养法,对吸附苯胺饱和颗粒活性炭进行了生物再生,考查了其生物再生特性.结果表明:生物再生速率与微生物生长状况和初始生物量有关.微生物适应期,再生效率快速增长,以水的解吸作用为主.微生物对数生长期,再生效率下降,主要是由于降解速率慢的有机中间产物被活性炭吸附.微生物稳定期,再生效率缓慢上升,主要是由苯胺及其降解速率慢的中间产物的解吸速率慢造成的.增加初始生物量可以提高生物再生速率.再生过程中,表观苯胺的降解和矿化基本同步,中间产物处于吸附-解吸动态平衡.饱和苯胺活性炭在生物再生中,可以解除高浓度苯胺对微生物的抑制作用,从而提高苯胺的生物降解速率.再生平衡时再生效率与初始生物量和微生物生长状况无关,受苯胺及其中间产物的解吸速率控制.5次吸附饱和-再生平衡循环的再生效率稳定在80%以上.     

颗粒活性炭改进阳极提升微生物燃料电池性能的研究

微生物燃料电池(MFCs)的阳极是产电菌降解有机污染物并产电的场所,是微生物燃料电池性能提升的限制性因素之一,本研究通过改进阳极提升微生物燃料电池产电性能.试验采用了两种类型的微生物燃料电池,用作对比的常规炭布阳极微生物燃料电池(Carbon-MFCs)和用颗粒活性炭(GAC)改进阳极的微生物燃料电池(GAC-MFCs),对比实验结果表明用GAC改进阳极可以有效提高微生物燃料电池功率输出:Carbon-MFCs在一个星期驯化后,输出电压稳定在300mV,最大功率密度到达200mW/m2;GAC-MFCs需要较长驯化期,在一个星期驯化后,输出电压100mV,但在2000h后,输出电压稳定在380mV,阳极的改进使输出电压提高26.7%,最大输出功率密度达到560mW/m2,提高了180%;颗粒活性炭的巨大比表面积增加了生物膜载体面积,提高了产电菌和协同参与产电菌总量,使库伦效率提高了3.4倍;颗粒活性炭的物理和电学特性使电池内阻降低38%.结果显示:使用颗粒活性炭作阳极可有效提高微生物燃料电池功率输出.     

粒间摩擦和层厚比对二维分层颗粒系统底部响应的影响

研究分层颗粒中的力学响应对于理解复杂颗粒系统的弹性与变形的机理具有重要意义.基于离散单元法,针对粒间摩擦和层厚比对系统中力学响应的影响,建立上软下硬和上硬下软两种规则排列的二维分层颗粒系统模型,并进行仿真分析.结果表明:在上软下硬型系统中,随摩擦系数的增大,底部响应均是按照双峰→平台→单峰的顺序演变,平均力、峰值、中间...     

A multiscale view in functional materials

Functional materials show various highly demanded performances originating from intrinsic features related to degrees of freedom in a lattice framework. Presently, deep physical or chemical insights of quantum materials stimulate researchers to clarify multiscale processes within both materials and devices, which may be understood as functional materials that possess energy origin beyond electron contribution. It is of great significance for the design of functional materials to understand the sources of properties of functional materials from the perspective of multi degrees of freedom via multiscale research methods. This short review illustrates the importance and explores the energy source of functional materials from multiple degrees of freedom perspectives. Moreover, we analyzed the multiple degrees of freedom within lithium niobate single crystals to clarify their multiscale features. This short review may, in some cases, provide a perspective for enhancing research scopes of functional materials and recommending some methodologies from multiple degrees of freedom perspectives.     

非规则颗粒与滚筒球磨机相互作用的离散元–有限元耦合分析

非规则颗粒形态显著影响球磨机中颗粒材料的运动行为，同时对球磨机结构产生不同的力学响应。采用超二次曲面方程描述非规则颗粒材料，并发展了离散元（discrete element method,DEM）–有限元（finite element method, FEM）耦合算法以分析非规则颗粒材料与滚筒球磨机间的相互作用。在该算法中，滚筒球磨机被划分为一系列四边形单元，并且超二次曲面颗粒与球磨机间的接触判断可转化为超二次曲面颗粒与四边形单元间的接触判断。将计算得到的碰撞力向节点插值，该节点力作为载荷条件在有限元中进行隐式动力学求解，并通过求解颗粒运动方程和有限元动力方程实现颗粒运动更新和结构力学响应分析。进一步分析了滚筒球磨机中球体、圆柱体和立方体颗粒材料的运动行为以及滚筒球磨机的变形及应力分布规律。研究结果表明：颗粒形状显著影响球磨机研磨效果和球磨机结构位移；立方体颗粒具有最好的研磨效果，而圆柱体颗粒比球体颗粒具有更好的研磨效果；在结构位移上，立方体颗粒有最大的峰值位移，其次是圆柱体和球体颗粒；相比于规则的球体颗粒，超二次曲面颗粒有不规则的表面形状，这会导致更好的研磨效果和更大的结构位移。