大尺寸工程模型试验中的相似材料配比试验研究

大型物理模型试验是研究复杂工程问题的重要方法，如何快速、准确地确定相似材料配比是试验中至关重要的一环.为降低试验成本、简化试验步骤、充分调用原料性能，采用河砂、水泥和石膏这三种最普通的原料，以骨胶比(河砂与水泥石膏的质量比)和水膏比(水泥与石膏的质量比)为变量，进行了45组对比试验，对相似材料的物理及动、静力学参数进行了研究.获得了以河砂、水泥和石膏为原料配制的相似材料各物理量的变化区间；探讨了骨胶比和水膏比对相似材料各物理量的控制作用，并对比了其敏感性；基于多元线性回归分析建立了各因素与物理量间的定量关系，得到的拟合公式能较好地描述相似材料的性质.     

Detecting MoS2 and MoSe2 with optical contrast simulation

Optical imaging is a promising method to identify and locate 2D materials efficiently and non-invasively. By putting a 2D material on a substrate, the nanolayer will add to an optical path and create a contrast to the case when the nanolayer is absent. This optical contrast imaging can be used to identify the 2D material and its number of layers. To make the optical imaging process in the laboratories an effective tool, Fresnel Law as a model was used to simulate the optical imaging results of 2D materials(graphene, Mo S2 and MoSe_2) on top of different thickness of SiO_2 and Si wafer in the present investigation. The results provide the details of the optimal conditions(optimal light wavelength and optimal SiO_2 thickness) to identify and locate single to few 2D nanolayers, which can be used directly in laboratories. The optical contrasts of 1–5 layers of molybdenum disulfide(MoS_2) and molybdenum diselenide(MoSe_2) were simulated. To the best of our knowledge, it is the first time that the optical contrast results of MoSe_2 have been reported. In particular, this work highlights the sensitivity of the model on the accuracy of the refractive indices used. It is demonstrated that through computational modeling that optical contrast can allow effective determination of number of layers in few layer 2D materials.     

药用植物白芨块茎挥发油组分的GC-MS分析及成分鉴定

通过分析道地药材白芨块茎中挥发油的化学成分,为进一步揭示其药理作用提供科学依据。采用二氯甲烷为萃取剂提取白芨块茎中的挥发油,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定分析白芨块茎中挥发油的化学成分。结果显示从白芨块茎中共鉴定到 34种主要化学成分,相对含量较高的组分有3-甲基丁醛、乙酸、3-甲基-1-丁醇、4-氨基-3-甲基苯酚和乙偶姻等。该研究将为后续进一步开发利用白芨的食疗保健功效提供了理论参考。     

分子非线性光学性质的量子化学研究

非线性光学是研究介质在强光作用下产生的非线性光学现象及其应用.以有机非线性光学材料苯并噻唑衍生物和花青苷衍生物共6个分子为代表,根据密度泛函理论优化其分子结构,从而得到它们稳定的分子构型,通过分析键长键角、共轭链长度、轨道图像、跃迁能振子其强度以及二阶非线性光学系数Btol值等数据,得出Btol正比于跃迁偶极距,反比于跃迁能,所以增加的跃迁偶极距和红移的光谱吸收峰会导致Btol增大.     

复合材料构件数字化精确成形技术与装备

 在分析国内外复合材料预制体成形技术与装备研究现状基础上，分析了复合材料构件的成形制造目前存在用工密集制造效率低、形性精确成形调控难、成形过程自动化程度低等问题，介绍了数字化柔性导向三维织造成形方法和变曲率预制体铺放-缠绕-针刺一体化成形方法，提出了复合材料构件成形技术与装备的未来发展建议，以推动复合材料构件高效率、高性能、高质量的自动化数字化成形制造技术发展，更好地提升基于纤维预制体复合材料构件制造水平。     

同向双螺杆间隙对含能材料加工过程的影响研究

为研究螺杆间隙对流道中药浆的安全性能和混合效果的影响，在螺杆构型相同的情况下，设置1.2、1.6 mm和2.0 mm 3种不同的螺杆间隙，建立非等温流场模拟模型，用模拟计算得到的压力、温度和剪切应力来评价流道中药浆的安全性能，用加权平均剪切应力和累积停留时间分布来评价螺杆的分散混合和分布混合能力。结果表明：随着螺杆间隙的增大，流道中药浆的安全性提高，混合效果变差。     

隧道爆破力学模型相似材料配比的正交试验

以砂岩作为模拟对象,研究满足隧道爆破力学模型试验要求的相似材料配比问题.基于正交试验法,选取石英砂、重晶石粉、石膏、水泥和水为相似材料,设置以石英砂/固体、水泥/石膏、重晶石粉/(重晶石粉+石英砂)的质量比为3个因素,每个因素3个水平,共9组配比的正交试验方案.通过室内试验,得到相似材料的密度、单轴抗压强度、弹性模量和声波波速的实测数据.试验结果表明:相似材料的物理力学参数分布范围较广,可满足不同隧道模型试验对相似材料的配比要求.利用极差敏感分析法分析各因素对相似材料参数的敏感性,并通过各因素对相似材料参数影响的直观分析图,分析各因素对相似材料物理力学参数的影响规律.对试验数据进行多元线性回归分析和室内试验,发现最优配合比下的相似材料与原型砂岩的单轴应力-应变曲线具有相似的脆性破坏特征;相似材料物理力学参数的设计值和实测值误差较小.     

知识点串讲法在《高分子材料研究方法》授课中的应用

该文针对高分子材料专业本科生开设的专业基础课《高分子材料研究方法》中所面临的系列教学问题,例如知识点零散难于记忆,内容枯燥无法调动学生们的积极性和概念模糊学生们容易混淆等,提出了突破教材框架,通过经典实用案例,运用跨章节类比的方法,将功能类似的仪器分析手段进行知识点串讲的授课理念,促进活跃教学气氛,加深学生们对知识要点的理解和记忆,增强学生们学以致用举一反三的能力,实现教学效果的显著提升。     

Zr-xNb-4Sn alloys with low Young’s modulus and magnetic susceptibility for biomedical implants

The microstructure, mechanical and magnetic properties of Zr–x (8, 9, 10, wt.%)Nb–4Sn alloys were investigated to obtain novel Zr-based alloy with low Young’s modulus and magnetic susceptibility for biomedical implants. After homogenization annealing, hot forging and solution annealing, Zr–8Nb–4Sn, Zr–9Nb–4Sn and Zr–10Nb–4Sn alloys were composed of β+α″ phase, β+α″ phase, β+ω phase, respectively. The temperature at which the α" and ω phase were transformed into β phase during the heating process was about 200 ​°C, and the phase transformation temperature decreased with the increase of Nb element. Among all the Zr–x (x ​= ​8,9,10)Nb–4Sn(wt.%) alloys, Zr–9Nb–4Sn alloy had the lowest Young's modulus of 46.6 ​GPa and the low magnetic susceptibility of 1.294 ​× ​10⁻⁶ cm³g⁻¹, which has a good application prospect for biomedical applications.     

2019年微纳米力学热点回眸

 微纳米尺度下材料的力学性能与样品的尺寸和表界面等物理量密切相关，因此纳米材料的力学性能可以在很大范围内进行高效的调节，使得纳米材料能够拥有超轻、超硬、以及高断裂强度和高韧性等卓越的力学性能。从尺度缺陷效应和生长机理、屈曲机理分析和应用、界面力学性能和应用、生物和软物质力学性能、软体机器人、机器学习等方面盘点了微纳米力学2019年取得的研究成果。